DE1235461B

DE1235461B - Electrically operated heat storage, in particular night storage heaters

Info

Publication number: DE1235461B
Application number: DEST21504A
Authority: DE
Inventors: Kurt Krenz; Walter Petrus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-12-24
Filing date: 1963-12-24
Publication date: 1967-03-02

Description

Elektrisch betriebener Wärmespeicher, insbesondere Nachtstromspeicherofen Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch betriebenen Wärmespeicher mit Temperaturfühler und Steuereinrichtung zur zeitlich bestimmten Stromzuschaltung des Wärmespeichers, insbesondere z. B. für an zentrale Rundsteueranlagen angeschlossene Nachtstromspeicheröfen.Electrically operated heat storage, in particular night storage heaters The invention relates to an electrically operated heat storage device with a temperature sensor and control device for the timed connection of electricity to the heat storage tank, especially z. B. for night storage heaters connected to central ripple control systems.

Bei bekannten Wärmespeichern obiger Art ist es von Nachteil, daß sie durch die Rundsteueranlage zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils gleichzeitig zugeschaltet werden. Hierdurch kommt es zu unerwünscht großen Stoßbelastungen sowohl an den Generatoren als auch im Stromnetz.In known heat accumulators of the above type, it is disadvantageous that they switched on at the same time by the ripple control system at a certain point in time will. This results in undesirably large shock loads on both the generators as well as in the power grid.

Das zu vermeiden ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Wärmespeicher, insbesondere Nachtstromspeicheröfen, zur Zeit ihrer Zuschaltung größtenteils noch unterschiedlich Wärme gespeichert haben. Hieran anknüpfend beruht die Erfindung im wesentlichen auf der überlegung, die noch in den Wärmespeichern vorhandene Restwärme als Maß für den Zeitpunkt der Zuschaltung der Geräte zu benutzen und damit von einer plötzlichen Gesamtzuschaltung zu einer über die Zeit verteilten Einzelzuschaltung zu gelangen. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in die Stromzuleitung des Wärmespeichers ein zusätzlicher Zeitsteuerschalter eingebaut ist, der nach der durch die Steuereinrichtung erfolgenden Freigabe der Zuschaltung des Speichers letzteren erst nach Ablauf einer bestimmten, von seinem jeweiligen Restwärmeinhalt abhängigen Zeitdauer zuschaltet.It is the object of the present invention to avoid this. It will assumed that the heat storage, especially night storage heaters, for At the time they were switched on, they still stored different amounts of heat for the most part. Following on from this, the invention is essentially based on the consideration that is still to be found Residual heat present in the heat storage system as a measure of the point in time at which it is switched on of the devices and thus from a sudden total connection to a to get individual connection distributed over time. That is according to the invention achieved in that in the power supply line of the heat accumulator an additional Time control switch is installed, which is carried out after the control device Release of the connection of the storage tank only after a certain, switches on depending on its respective residual heat content.

Vorteilhaft weist der Zeitsteuerschalter hierfüi zwei gegeneinander verstellbare Schaltkontakte auf, deren einer durch den Temperaturfühler des Wärmespeichers und deren anderer durch ein bei der Freigabe der Zuschaltung der Stromzuleitung in Tätigkeit tretendes Zeitglied gesteuert wird.The time control switch advantageously has two against each other adjustable switch contacts, one of which is through the temperature sensor of the heat storage tank and the others by one when releasing the connection of the power supply line is controlled coming into action timer.

Als Zeitglied kann ein Zeitlaufwerk verwendet werden, das aus einem bei der Freigabe der Zuschaltung der Stromzuleitung in Gang zu setzenden Zeitlaufmotor und einer dadurch über ein Untersetzungsgetriebe und eine Kupplung anzutreibenden Nockenscheibe besteht, die an dem einen als Federzunge ausgebildeten Schaltkontakt des Zeitsteuerschalters anliegt und unter Wirkung einer Rückstellkraft steht, die die Nockenscheibe bei ausgerückter Kupplung in ihre Ausgangslage zurückdreht. Ebenso gut ist es aber auch möglich und schaltungsmäßig noch einfacher, wenn als Zeitglied ein den einen Kontakt des Zeitsteuerschalters steuernder Bimetallstreifen oder ein Wärmeausdehnungsstab dient, der durch eine Heizwicklung erwärmt wird, die, während der zwisehen Vor- und Zuschaltung des Wärmespeichers ablaufenden Zeit, stromdurchflossen ist.A time drive consisting of a Time-running motor to be set in motion when the connection of the power supply is enabled and one to be driven thereby via a reduction gear and a clutch There is a cam disk that is attached to one switching contact designed as a spring tongue of the timer switch is applied and is under the action of a restoring force that the cam disc turns back to its starting position when the clutch is disengaged. as well but it is also possible and even simpler in terms of circuitry when used as a timer a bimetallic strip controlling one contact of the timing switch or a Serves thermal expansion rod, which is heated by a heating coil, which while the time elapsing between the pre-switching and switching-on of the heat storage tank, with current flowing through it is.

Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellten Nachtstromspeicherofens näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 1 den grundsätzlichen Schaltungsaufbau des Ofens mit einem durch ein Zeitlaufwerk gesteuerten Zeitsteuerschalter, während in F i g. 2 und 3 Schaltungsausführungen mit einem Bimetallstreifen bzw. einem Wärmeausdehnungsstab als Zeitglied dargestellt sind.The invention is illustrated by way of example in the drawings and schematically illustrated night storage heater explained in more detail. It shows F i g. 1 shows the basic circuit structure of the oven with a timer controlled time control switch, while in F i g. 2 and 3 circuit designs shown with a bimetal strip or a thermal expansion rod as a timing element are.

Der in F i g. 1 nur bezüglich seines Schaltungsaufbaus abgebildete Nachtspeicherofen ist in herkömmlicher Weise mit einem von Hand einstellbaren Regler a versehen, der im Zusammenwirken mit den drei Federzungenschaltern b, c und dem Thermofühler T mit Stößel d und daran befindlichem Anschlag d die Stromphasen R, S, T an die Heizwicklungen e des Ofens anzuschließen bzw. sie nach hinreichender Aufheizung des Ofens davon zu trennen erlaubt. In der Zeichnung ist nur das zur Phase R gehörige Federzungenschaltpaar b, c dargestellt, wohingegen die zu den Phasen S und T gehörigen an den Stellen a', a" lediglich schematisch angedeutet sind. Die zu den Federzungen b, c gehörigen Federn sind mit b' bzw. c' bezeichnet.The in F i g. 1 night storage heater, shown only with regard to its circuit structure, is provided in a conventional manner with a manually adjustable controller a, which, in cooperation with the three spring tongue switches b, c and the thermal sensor T with plunger d and stop d located on it, the current phases R, S, T to connect the heating coils e of the furnace or to disconnect them after the furnace has been sufficiently heated. In the drawing, only the spring tongue switch pair b, c belonging to the phase R is shown, whereas those belonging to the phases S and T are only indicated schematically at the points a ', a " . The springs belonging to the spring tongues b, c are denoted by b ' and c' respectively.

Die übrigen in F i g. 1 dargestellten Schaltelemente gehören zur erfindungsgemäß beschaffenen Zuschaltsteuereinrichtung. Sie besteht im wesentlichen aus dem Zeitsteuerschalter mit den beiden gegeneinander verstellbaren Schaltkontaktzungen E, F, an denen die Zugfedern E' bzw. F angreifen, dem Selbsthalterelais M mit den Arbeitskontakten für die Phasen R, S, T, dem Selbsthaltekontakt m und dem Steuerkontakt n sowie aus dem für den Steuerschalter E, F vorgesehenen Zeitlaufwerk. Letzteres besteht aus dem an die Stromverzweigungspunkte A', B' angeschlossenen Synchronmotor A mit Selbstanlauf, dem UntersetzungsgetriebeD (Untersetzungz.B.1:500000), der Magnetkupplung B und der Kurvenscheibe G mit Begrenzungsanschlag H und Rückstellfeder G'.The rest in FIG. Switching elements shown in FIG. 1 belong to the connection control device provided according to the invention. It essentially consists of the time control switch with the two mutually adjustable switching contact tongues E, F, on which the tension springs E 'and F engage, the self-holding relay M with the normally open contacts for phases R, S, T, the self-holding contact m and the control contact n as well as from the timer provided for the control switch E, F. The latter consists of the self-starting synchronous motor A connected to the current branching points A ', B' , the reduction gear D (reduction e.g. 1: 500000), the magnetic coupling B and the cam plate G with limit stop H and return spring G '.

Die Zuschaltsteuereinrichtung arbeitet wie folgt: Der Thermofühler T mit seinem Stößel d drückt die Schaltkontaktzunge E um so mehr von der Schaltkontaktzunge F ab, je wärmer der Kern des Ofens e ist, je weiter also der Stößel d im Sinne des Pfeiles Z nach rechts verschoben ist. Damit stellt sich der jeweilige Abstand s zwischen den Kontakten E und F als eine Funktion der Ofentemperatur ein. Werden nun zum Zeitpunkt der Stromfreigabe durch die Rundsteueranlage über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Relais die Zuleitungen R, S, T zum Ofen an Spannung gelegt, so läuft sofort über den geschlossenen Kontakt n der Synchronmotor A des Zeitlaufwerks an, und die Magnetkupplung B schließt das Getriebe D kraftschlüssig mit der Kurvenscheibe G. Letztere wird dadurch langsam im Sinne der eingezeichneten Pfeilrichtung entgegen der Wirkung ihrer Rückstellfeder G' verdreht, wodurch die Kontaktfeder F zunehmend gegen die Kontaktfeder E bewegt wird. Sobald der Kontakt zwischen F und E schließt, wird das Relais M erregt, wodurch dessen Arbeitskontakte in ihre Arbeitsstellung gelangen. Dadurch wird der Nachtstromspeicherofen an Spannung gelegt. Die tatsächliche Zuschaltung seiner Heizwicklungen e ist von der Stellung des Reglers a in dem Sinne abhängig, daß in der einen Extremstellung »Null« überhaupt keine Zuschaltung erfolgt, während in der anderen Extremstellung »3« sämtliche Heizwicklungen e an Spannung gelegt werden. Gleichzeitig werden bei Ansprechen des Relais M durch Öffnen des Kontaktes n der Motor A und die Magnetkupplung B abgeschaltet. Letztere gibt dadurch die Steuerscheibe G frei, welche durch ihre Rückstellfeder G' an den Anschlag H und somit wieder in die Ausgangsstellung gebracht wird. Das Relais M wird durch den Selbsthaltekontakt m so lange gehalten, bis die Spannung durch die Rundsteueranlage und das nicht dargestellte Relais wieder weggeschaltet wird. Dann fällt das Relais M in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung zurück, in der also die Arbeitskontakte sowie der Selbsthaltekontakt m geöffnet und der Kontakt n geschlossen sind.The switch-on control device works as follows: The thermocouple T with its plunger d pushes the switch contact tongue E away from the switch contact tongue F, the warmer the core of the furnace e, the further the plunger d is moved to the right in the direction of arrow Z. . The respective distance s between the contacts E and F is thus established as a function of the furnace temperature. If power is now applied to the supply lines R, S, T to the furnace at the time of power release by the ripple control system via a relay not shown in the drawing, the synchronous motor A of the timer starts immediately via the closed contact n , and the magnetic clutch B closes the gear D frictionally with the cam G. The latter is thereby slowly rotated in the direction of the arrow against the action of its return spring G ', whereby the contact spring F is increasingly moved against the contact spring E. As soon as the contact between F and E closes, the relay M is energized, whereby its working contacts move into their working position. As a result, the night storage heater is connected to voltage. The actual connection of its heating windings e depends on the position of the controller a in the sense that in one extreme position "zero" no connection takes place at all, while in the other extreme position "3" all heating windings e are connected to voltage. At the same time, when relay M responds by opening contact n, motor A and magnetic clutch B are switched off. The latter thereby releases the control disk G, which is brought to the stop H and thus back into the starting position by its return spring G '. The relay M is held by the self-holding contact m until the voltage is switched off again by the ripple control system and the relay, not shown. The relay M then falls back into the starting position shown in the drawing, in which the working contacts and the self-holding contact m are open and the contact n is closed.

An Stelle des vorbeschriebenen Zeitlaufwerks können auch andere Zeitglieder Verwendung finden. So zeigt F i g. 2 ein Schaltungsbeispiel, bei dem die Schaltkontaktzunge F des Zeitsteuerschalters durch einen an ihr anliegenden Bimetallstreifen St gesteuert wird, der durch die an die Stromverzweigungspunkte A', B' über einen nicht dargestellten Vorschaltwiderstand angeschlossene Heizwicklung W erwärmt wird. Die Heizwicklung W ist während der zwischen Vor-und Zuschaltung des Wärmespeichers ablaufenden Zeit stromdurchflossen, so daß der Bimetallstreifen St während dieser Zeit die Schaltkontaktzunge F zunehmend nach rechts in Richtung auf die andere Schaltkontaktzunge E bewegt, deren jeweilige Arbeitsstellung wie im Falle der F i g. 1 durch den Temperaturfühler T bzw. dessen Stößel d bestimmt ist. Dadurch wird auch in diesem Fall der Ofen erst nach Ablauf einer bestimmten, von seinem jeweiligen Restwärmeinhalt abhängigen Zeitdauer zugeschaltet.Other timers can also be used in place of the timer drive described above. Thus, FIG. 2 shows a circuit example in which the switching contact tongue F of the time control switch is controlled by a bimetallic strip St resting against it, which is heated by the heating winding W connected to the current branching points A ', B' via a series resistor (not shown). The heating winding W has current flowing through it during the time elapsing between the pre-connection and connection of the heat accumulator, so that the bimetallic strip St moves the switch contact tongue F increasingly to the right during this time in the direction of the other switch contact tongue E, whose respective working position is as in the case of FIG . 1 is determined by the temperature sensor T or its plunger d. As a result, in this case too, the furnace is only switched on after a certain period of time, which is dependent on its respective residual heat content.

Eine weitere Schaltungsmöglichkeit ist in F i g. 3 dargestellt, in der als Zeitglied der Wärmeausdehnungsstab X dient, der grundsätzlich ähnlich wie der in F i g. 2 dargestellte Bimetallstreifen St geschaltet werden kann.Another possible circuit is shown in FIG. 3, in which the thermal expansion rod X serves as the timing element, which is basically similar to that in FIG. 2 shown bimetallic strip St can be switched.

Claims

Claims: 1. Electrically operated heat accumulator with temperature sensor and control device for the timed connection of electricity to the heat storage tank, especially for night storage heaters connected to central ripple control systems, characterized in that in the power supply line of the heat accumulator (e) an additional Time control switch (E, F) is built in, which is set by the control device subsequent release of the connection of the memory, the latter only after a a certain period of time depending on its respective residual heat content.

2. Heat accumulator according to claim 1, characterized in that the time control switch has two mutually adjustable switching contacts (E, F), one of which (E) through the temperature sensor (T) of the heat accumulator (e) and the other (F) by a when upstream of the power supply line coming into action timer (e.g. (A ) B, D, G) is controlled.

3. Heat accumulator according to claims 1 and 2, characterized in that a timer is used as the timing element, which consists of a time-running motor (A) to be set in motion when the power supply is connected upstream, and one thereby via a reduction gear (D) and a clutch (B) The cam disk (G) to be driven exists, which rests against the switch contact (F) of the time control switch designed as a spring tongue and is under the action of a restoring force (G ') which turns the cam disk back into its starting position when the clutch (B) is disengaged.

4. Heat accumulator according to claims 1 and 2, characterized in that one contact (F) of the time control switch is used as a timing element controlling bimetallic strip (St) or a thermal expansion rod (X) is used, which through a heating coil (W) is heated during the between the release of the connection and the activation of the heat accumulator has elapsed current flowing through it.