DE1118495B

DE1118495B - Melt thermostat

Info

Publication number: DE1118495B
Application number: DEST16303A
Authority: DE
Inventors: Stanislaus Galle
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1960-03-31
Filing date: 1960-03-31
Publication date: 1961-11-30

Description

Schmelzwärmethermostat Gewisse Kohlenwasserstoffe, wie Naphthalin, Paradibrombenzol usw., gehen beim Erwärmen vom festen in den flüssigen Zustand so über, daß sie hierbei ihr Volumen um etwa 10°/o vergrößern. Der Schmelzübergang erfordert einen zusätzlichen Wärme aufwand im Betrag von etwa 80 KaVkg. Bei genügend reinem Material und damit scharfem Schmelzübergang von wenigen zehntel eines Grades werden in der Zone des Schmelzüberganges sehr große Ausdehnungskoeffizienten ereicht, wobei das schmelzende Material große Wärmemengen bindet bzw. speichert. Diese Eigenschaften erlauben es, Thermostaten herzustellen, welche aus Hoblgefäßen bestehen, welche mit solchen Kohlenwasserstoffen gefüllt sind, wobei beispielsweise über ein Ausdehnungsgefäß durch die schmelzende Füllung des Thermostaten ein Schalter betätigt werden kann, welcher die das Schmelzen bewirkende Wärmequelle beim Erreichen der Schmelztemperatur abschaltet. Die hohe Konstanz der Schmelztemperatur, der große Temperaturkoeffizient und der große Wärmebedarf beim Schmelzen ermöglichen den Bau äußerst konstanter Thermostaten. Diese sind in der Literatur eingehend beschrieben und als bekannt anzusehen.Melting heating thermostat Certain hydrocarbons, such as naphthalene, Paradibromobenzene, etc., change from solid to liquid when heated over that they thereby increase their volume by about 10%. The melting transition requires an additional heat input in the amount of about 80 KaVkg. With enough pure material and thus a sharp enamel transition of a few tenths of a degree very large expansion coefficients are reached in the zone of the melting transition, whereby the melting material binds or stores large amounts of heat. These properties make it possible to manufacture thermostats, which consist of hobl vessels, which are filled with such hydrocarbons, for example via an expansion tank a switch can be operated by the melting filling of the thermostat, which is the heat source causing the melting when the melting temperature is reached turns off. The high constancy of the melting temperature, the large temperature coefficient and the large heat requirement during melting make the construction extremely constant Thermostats. These are described in detail in the literature and are known to be to watch.

Die Herstellung solcher Thermostaten stößt aber auf große Schwierigkeiten, weil, zumeist durch die Konstruktion oder durch Umwelteinflüsse bedingt, die Füllung des Thermostaten nur ungleichmäßig schmilzt und damit die rasche und restlose tJbertragung von Volumenänderungen auf das Ausdehnungsgefäß und den Schalter, insbesondere aus zwei Gründen erschwert wird: Einerseits ist die Thermostatenfüllung im ungeschmolzenen Zustand ein fester Körper, welcher nicht nur selbst unbeweglich ist, sondern auch das Ausdehnungsgefäß in der Bewegung hemmt. Andererseits ist die Wärmeleitfähigkeit des erstarrten Kohlenwasserstoffes, insbesondere der auftretenden Rissigkeit zufolge, sehr klein. The manufacture of such thermostats, however, encounters great difficulties, because, mostly due to the construction or environmental influences, the filling of the thermostat only melts unevenly and with it the rapid and complete transfer of volume changes on the expansion tank and the switch, in particular from This is made more difficult for two reasons: On the one hand, the thermostat filling is in the unmelted State of a solid body, which is not only immobile itself, but also prevents the expansion vessel from moving. On the other hand is the thermal conductivity of the solidified hydrocarbon, in particular due to the cracking that occurs, tiny.

Diese Nachteile führen zu einer pendelnden Temperaturänderung des Thermostaten und beeinträchtigen dessen Genauigkeit sehr. Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung beseitigt. These disadvantages lead to a fluctuating temperature change in the Thermostats and greatly affect its accuracy. These disadvantages will be eliminated according to the invention.

Es ist zwar bekannt, zur Lösung anderer Aufgaben ein Ausdehnungsgefäß mit zwei oder mehreren Füllsubstanzen zu benutzen, die verschiedene Schmelzpunkte besitzen. Bei diesen bekannten Anordnungen befindet sich auch innerhalb eines Teils des Arbeitsbereiches eine der Füllsubstanzen bereits im flüssigen Zustand, während sich die anderen noch im festen Zustand befinden. Von einem solchen Ausdehnungsgefäß mit zwei oder mehreren Füllsubstanzen, von denen mindestens eine innerhalb des Arbeitsbereichs des Thermostaten schmilzt, wird zur Behebung der Nachteile der oben beschriebenen bekannten Anordnungen ausgegangen. It is known to use an expansion tank to solve other problems to use with two or more fillers that have different melting points own. These known arrangements are also within a part of the work area one of the filling substances is already in the liquid state, while the others are still in a solid state. From such an expansion tank with two or more fillers, at least one of which is within the working area of the thermostat melts, will help overcome the disadvantages of those described above known arrangements assumed.

Gemäß der Erfindung werden die Substanzen jedoch so gewählt, daß eine davon im gesamten Arbeitsbereich flüssig bleibt, das Volumen beibehält und die Schmelztemperatur der anderen Substanzen praktisch nicht beeinflußt. In dieser im flüssigen Zustand verbleibenden Substanz bleibt die eigentliche Schmelzsubstanz, beispielsweise Kohtenwasserstoff, zwarnicht unbedingt frei beweglich, doch füllt die flüssig bleibende Substanz die etwa entstehenden Risse der anderen Substanzen, trägt also zur Erhaltung der ursprünglichen Wärmeleitfähigkeit der Füllung bei und vermag außerdem Volumenänderungen ungehemmt auf das Ausdehnungsgefäß zu übertragen. Die flüssig bleibende Substanz kann beispielsweise Silikon sein. According to the invention, however, the substances are chosen so that one of them remains fluid throughout the work area, maintains volume and practically does not affect the melting temperature of the other substances. In this The substance remaining in the liquid state remains the actual enamel substance, For example, hydrocarbons, although not necessarily freely movable, but fills the substance that remains liquid, the cracks that may arise in the other substances, thus contributes to maintaining the original thermal conductivity of the filling and is also able to transfer volume changes unchecked to the expansion vessel. The substance that remains liquid can be silicone, for example.

Zusätzlich können Leitbahnen für die im flüssigen Zustand verbleibende Substanz zur Erleichterung der Ausbildung einer homogenen Druckwirkung innerhalb des Thermostaten vorgesehen werden. Die Leitbahnen bestehen aus einem metallischen oder textilen Material. Die im flüssigen Zustand verbleibende Substanz soll eine über das normale Maß hinausgehende Netzfähigkeit in bezug auf die Thermostatenwände bzw. auf die Leitbahnen aufweisen und eine hohe Oberflächenspannung besitzen. Ferner soll sie nur gemeinsam mit der anderen Schmelzfüllung in das Ausdehnungsgefäß eindringen. In addition, interconnects can be used for those remaining in the liquid state Substance to facilitate the formation of a homogeneous pressure effect within of the thermostat. The interconnects consist of a metallic one or textile material. The substance remaining in the liquid state is said to be a network capability beyond the normal level with regard to the thermostat walls or on the interconnects and have a high surface tension. Further it should only penetrate into the expansion vessel together with the other melt filling.

Das Ausdehnungsgefäß wird zweckmäßig ganz oder teilweise vom Thermostaten getrennt angeordnet und wird entweder nur von der im flüssigen Zustand verbleibenden Substanz oder bei einer zusätzlichen Beheizung des Ausdehnungsgefäßes zusätzlich noch von der Schmelzsubstanz ausgefüllt. The expansion vessel is expediently wholly or partly from the thermostat placed separately and is either just from the liquid state remaining Substance or in the case of additional heating of the expansion vessel still filled by the enamel substance.

Zur Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung. Diese zeigt als Ausführungsbeispiel einen Schmelzwärmethermostaten im Schnitt. Er besteht beispielsweise aus zwei konzentrischen Zylindern 1 und 2, zwischen deren Wänden sich die Schmelzmasse befindet, während sich im inneren Zylinder die auf konstante Temperatur zu haltenden Elemente befinden. Die Außenwand des äußeren Zylinders trägt eine Heizwicklung 3. Im linken Teil des Schnittbildes werden die ungeschmolzenen Körper 4 in der im flüssigen Zustand verbleibenden Substanz schwimmend dargestellt. Der ringförmige Hohlkörper, der zur Aufnahme der Schmelzmasse dient, ist beiderseitig mit je einem festen Boden 5 und 6 verschlossen. Diese Böden können gleichzeitig auch die Böden des Innenraumes sein. Nach oben hin sind die Wände des ringförmigen Körpers mit wellenförmigen Bälgen versehen, die eine Veränderung des Volumens des Innenraumes in ausreichenden Grenzen gestatten. Der obere Boden oder Deckel des Gefäßes 6 ist über ein Gestänge 7 mit einem beweglichen Kontakt 8 verbunden, der bei verkleinertem Innenraum den Stromkreis der Heizwicklung 3 schließt. Bei Ausdehnung der Schmelzsubstanz wird der Stromkreis unterbrochen, wodurch die Heizwicklung stromlos wird und die Schmelzsubstanz abkühlt. Bei einem bestimmten Abkühlungsgrad schließt der Kontakt 8 wieder. The drawing serves to explain the invention. This shows as Exemplary embodiment of a melt heat thermostat in section. For example, it exists of two concentric cylinders 1 and 2, between the walls of which the molten mass is located is located, while the inner cylinder is to be kept at a constant temperature Elements are located. The outer wall of the outer cylinder carries a heating coil 3. In the left part of the sectional view, the unmelted bodies 4 are in the liquid State of remaining substance shown floating. The ring-shaped hollow body, which is used to take up the molten mass, is on both sides with a solid base 5 and 6 closed. These floors can also be the floors of the interior space at the same time be. Towards the top are the walls of the ring-shaped body with undulating bellows provided that a change in the volume of the interior space within sufficient limits allow. The upper base or lid of the vessel 6 is connected to a linkage 7 connected to a movable contact 8, the circuit with reduced interior space the heating coil 3 closes. When the enamel substance expands, the circuit becomes interrupted, whereby the heating coil is de-energized and the enamel substance cools down. At a certain degree of cooling, the contact 8 closes again.

Die linke Seite des ringförmigen Körpers zeigt den eingebrachten Docht aus Metall- oder Textilfasern. The left side of the ring-shaped body shows the introduced Wick made of metal or textile fibers.

Die Wände des ringförmigen Körpers können auch mit Rippen versehen sein.The walls of the annular body can also be ribbed be.

Es kann auch in bekannter Weise das Ausdehnungsgefäß, das vorwiegend von den Balgwänden umschlossen wird, von dem Thermostatenbehälter getrennt angeordnet sein. In diesem Fall werden beide Behälter durch eine Verbindungsleitung miteinander verbunden. It can also, in a known manner, the expansion tank, which is predominantly is enclosed by the bellows walls, arranged separately from the thermostat container be. In this case, both containers are connected to one another by a connecting line tied together.

Claims

PATENT'S CLAIMS: 1. Melting thermostat with an expansion vessel, the two or more filling sub- contains punching, of which at least one is within of the working range of the thermostat melts, characterized in that a of the substances remains liquid in the entire work area, maintains the volume and practically does not affect the melting temperature of the other substances.

2. Thermostat according to claim 1, characterized in that in addition Conductors for the substance remaining in the liquid state for relief the formation of a homogeneous pressure effect provided within the thermostat are.

3. Thermostat according to claim 2, characterized in that the interconnects consist of a metallic or textile material.

4. Thermostat according to claims 1 to 3, characterized in that that the substance remaining in the liquid state is above normal Has network capability in relation to the thermostat walls or interconnects.

5. Thermostat according to claims 1 to 4, characterized in that that the substance remaining in the liquid state has a high surface tension owns.

6. Thermostat according to claims 1 to 5, characterized in that that the substance remaining in the liquid state only together with the enamel filling enters the expansion vessel.

7. Thermostat according to claims 1 to 4, characterized in that that the expansion tank is completely or partially separated from the thermostat and either only from the substance remaining in the liquid state or with additional heating of the expansion vessel is also filled with the enamel substance.

Considered publications: German Patent Specifications No. 9020, 489 193, 815 266; U.S. Patent No. 945978.