DE2260143A1

DE2260143A1 - Wasserheizer

Info

Publication number: DE2260143A1
Application number: DE2260143A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Ortlinghaus
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1972-12-08
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2260143B2; DE2260143C3

Description

Wasserheizer Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wasserheizer mit einem das Wasser aufnehmenden Behälter, einer in das Wasser eintauchenden, mit elektrischem Strom gespeisten Wärmequelle und einer die Wärmeabgabe der Quelle steuernden Regeleinrichtung.
Bekannte Wasserheizer dieser Art weisen als MeBglied für die Regeleinrichtung einen Temperaturfühler nach Art eines Kapillarrohrfühiers auf, der unterhalb des Wasserspiegels angeordnet ist und der die Heizleistung beim Erreichen einer vorwählbaren Temperatur abschaltet. Stellt man den Temperaturwähler solcher Geräte auf Maximal leistung, so wird das MeBglied von der Regelvorrichtung getrennt, so daß das Wasser auch nach Erreichen des Kochpunktes weiter erhitzt wird.
Diesem Stand der Technik haftet der Nachteil an, daß dem schon kochenden Wasser zuviel Energie zugeführt wird, was in der Regel dazu führt, daß der gesamte Wasservorrat verdampft. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Wasserheizer nur soviel Energie zuzuführen, wie zum Weiterkochenlassen des Wassers gerade nötig ist.
Weiterhin soll der Forderung Rechnung getragen werden, daß der Wasserheizer nur mit einer Heizwicklung versehen werden soll, über die eine relativ große Leistung auf das zu erwärmende Wasser zu übertragen ist, wobei diese für eine große Leistung ausgelegte Heizwicklung gleichzeitig mit kleiner Lelstung zum Erreichen des Welterkochens betrieben werden kann. Weiterhin soll der Wasserheizer bei Trockengehen rechtzeitig die Heizwicklung vom Netz trennen.
Diese Aufgaben wenden bei einem Wasserheizer der eingangs näher bezeichieten Art erffndungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereici des Wassers und im darüberliegenden Raum je ein Tempersturfühler angeordnet ist, die beide auf einen Nullspannungsuchalter geschaltet sind, der seinerseits einen im Stronkreis der Wärmequelle liegenden Thyristor steuert.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung erhält man den Vorteil, daß Jie Heizwicklung Uber den im Wasser angeordneten Temperaturfühler so schnell bei Temperaturerhöhung abgeschaltet wird, daß ein Zerstören der Heizwicklung beim Trockengehen des Wasserheizers ausgeschlossen ist.
Damit ist die bekannte explosionsartige Zerstörung der Heizwicklung tei eindringendem Wasser vermieden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung und zweckmäßige Weiterbildungen sind aus den UnteransprUchen ersichtlich.
Die Erfindung ist an Hand der Fig. der Zeichnung näher erläutert.
Ein Wasserheizer 1 besteht in seinem Oberteil aus'einer Glashaube 2 und aus einem gut wärmeleitenden Metallunterteil 3, in dem eine Wärmequelle 4 angeordnet ist, die aus einem isoliert eingebetteten Heirwiderstand 5 besteht.
Der Heizwiderstand 5 ist Uber Netzzuleitungen 6 mit einem Wechselspannungsnetz 7 verbunden. In dieeine Zuleitung 6 ist über Leitungen 8 eine Regel vorrichtung 9 elngeschaltet, deren Stellglied ein Thyristor 10 bildet. Der Thyristor 10 liest in Serie mit dem Heizwiderstand 5 am Netz 7. Die Regeleinrichtung 9 enthält einen Nullspannungsschalter bekannter Bauart. An einem Eingang des Nullspannungsschalters ist über eine Zuleitung 11 ein NTC-Widerstand 12 verbunden, der als TemperaturfUhler dient und der einem Dampfraum 30 innerhalb des Gehäuses 1 des Wasserheizers zugeordnet ist. Ein weiterer NTC-Widerstand 13 ist unterhalb des Wasserpegels 14 im Gehäuse 1 des Wasserheize-rs vorgesehen unc über eine Zuleitung 15 mit einer bistabilen Kippstufe 16 verbunden, die ihrerseits über eine Leitung 17 auf einen weiteren Eingang des Nullspannungsschalters 9 geschaltet ist.
Ein Eingang 18 der bistabilen Kippstufe enthält eine Serienschaltung von zwei Widerständen 19 und 20, wobei der Festwiderstand 19 von einer Leitung 21 überbrUckbar ist, in der ein Schalter 22 ungeordnet ist. Der Schalter 22 ist mit seinem Betätigungsglied mit einem Abgriff 23 des als Potentiometer ausgebildeten Widerstandes 20 verbunden.
Das Potentiometer 20 stellt den Temperaturwähler des Wasserheizers dar. Bein Einstellen der maximalen Temperatur an diesem Temperaturwähler wird über die mechanische Verbindung 24 der Schalter 22 geschlossen. Sowie der Bereich des Kochens am Potentiometer 20 verlassen wird, wird der Schalter 22 über die Wirkverbindung 24 geöffnet.
Ein weiterer Eingang 25 der bistabilen Kippstufe 16 ist von einer Bedienungstaste 26 kurzschließbar. Diese Taste 26 stellt den Einschaltknopf des Wasserheizers dar.
Die Funktion des eben beschriebenen Wasserheizers ist folgende: Es wird davon ausgegangen, daß das im Gehäuse 1 vorhandene Wasser 27 kalt ist und daß am Temperaturwähler 20 eine Temperatur eingestellt ist, die unterhalb des Kochpunktes liegt.
Wird hierdrauf die Einschalttaste 26 betätigt, wird die bistabile Kippstufe 16 gesetzt und damit der Nullspannungsschalter 9 aktiviert. Als Fclge davon fließt Strom vom Netz 7 über den auf vollen Durchlaß gesteuerten Thyristor 10 und den Heizwiderstand 5. Danit fließt die maximale Leistung durch diesen Heizwiderstand. Als Folge davon erwärmt sich das Wasser 27 bis die eingestellte Temperatur erreicht ist. Diesen Zustand meldet der NTC-Widerstand 13 über die Leitung 15 der bistabilen Kippstufe 16, die daraufhin zurückgestellt wird.
Als Folge davon erscheint auf der Ausgangsleitung 17 ein Signal, das den Lurchgang weiterer Halbwellen durch den Thyristor 10 über die Leitung 28 sperrt. Damit ist das Gerät elektrisch ausgeschaltet.
Wird am Temperaturwähler 20 eine dem Kochen des Wassers 27 entsprechende Temperatur vorgewählt, hierbei wird der Abgriff 23 des Potentiometers 20 auf Maximälwert gestellt, das heißt, der Schalter 22 wird geschlossen. Da hierbei der Widerstand 19 überbrückt ist, wird das Eingangssignal für die bistabile Kippstufe 16 für den Fühler 13 so verstimmt, daß dieser bei Erreichen der gewählten Temperatur das Zurückkippen der bistabilen Kippstufe nicht mehr ermöglichen kann. Der bistabilen Kippstufe wird hierbei eine am Regler eingestellte Temperatur von etwa 1100 C vorgetäuscht. Da das kochende Wasser aber nur geringfügig über 1a0° erhitzt werden kann, kant der Temperaturfühler 13 die bistabile Kippstufe nicht surücksetzen. Wenn das Wasser anhängt zu kochen, reagiert der Temperaturfühler 12 auf den im Raum oberhalb des Wassers erzeugten Dampf und wirkt über seine zugehörige Leitung 11 auf den Nullspannungsschalter 9. Dieser bewirkt, daß auf der iteuerleitung 28 für den Thyristor 10 Impulse so erscheiten, daß nicht mehr alle Netzspannungshalbwellen durch den Thyristor hindurchgelassen werden. Die Abstimmung des Nullspannungs;chalters 9 ist dabei so getroffen, daß proportional zur steigenden Dampftemperatur eine entsprechende Anzahl von Halbwellen im Thyristor gesperrt werden.
Wird jetzt unterstellt, daß der Benutzer des Wasserheizers das Gerät weiterlaufen läßt, so wird das gesamte Wasser 27 verkochen und anschließend wird die Temperatur im Gehäuse 1 über 1000 ansteigen. Da der untere Teil des Gehäuses l aus einem Metallmantel 3 besteht, besteht eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Heizwiderstand 5 und dem Temperaturfühler 13, so daß dieser schnell auch einen Temperaturwert von über 1100 erreicht, wodurch die bistabile Kippstufe 16 zurückgesetzt wird und damit der Nullspannungsschalter 9 dem Thyristor 10 ein Signal gibt, so daß dieser den Heizwiderstand 5 nicht mehr mit elektrischer Energie versorgt.
Patentansprüche:

Claims

PatentansprücheX rn 1. Wasserheizer mit einem das Wasser aufnehmenden Behälter. einer in das Wasser eintauchenden, mit elektrischem Strom gespeisten Wärmequelle und einer die Wärmeabgabe der Quelle steuernden Regelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Wassers (27) und im darü-13, berliegenden Raum (30) je ein Temperaturfühler Q2) angeordnet ist., die beide auf einen Nullspannungsschalter ( 9) geschaltet sind, der seinerseits einen im Stromkreis( 8) der Wärmequelle ( 5) liegenden Thyristor steuert.
2. Wasserheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wassertemperatur erfassende TemperaturfUher (13) über eine bistabile Kippstufe (16) elektrisch mit dem Nullspannungsschalter (22) gekoppelt ist.
3.Wasserheizer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß-ein Temperaturwählerwiderstand (20) bei Wahl der maximalen Temperatur mit einem Schalter (22 ) gekoppelt ist, der die Führungsgröße der Regelvorrichtung (16) für den Warmwassertemperaturfühler (13) zu höheren Werten verstimmt.
4. Wasserheizer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Kippstufe ein Relais bettlgt, welches eine galvanische Trennung der Netzspannung von der Wärmequelle herbeiführt.
5. Wasserheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wärmequelle ( 5 ) und dem dem Wasser zugeordneten Temperaturfühler (13 ) eine Wärmebrücke ( 3 ) vorgesehen ist.