DE29910300U1 - Device for temperature control in a single room - Google Patents
Device for temperature control in a single roomInfo
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Description
Ilse Eschment
Fasanenweg 26
D 88339 Bad WaldseeIlse Eschment
Pheasant Way 26
D 88339 Bad Waldsee
89073 Ulm, 25.05.99 Akte G/10773 h/rr89073 Ulm, May 25, 1999, file G/10773 h/rr
Vorrichtung zur Temperaturregelung eines EinzelraumsDevice for controlling the temperature of a single room
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturregelung eines Einzelraums, mit einem an einen Heizkörper oder einer Heizrohrleitung anschließbaren Gehäuse, in dem ein Temperaturfühler und ein das in dem Heizkörper oder der Heizrohrleitung angeordnete Ventil in Abhängigkeit der von dem Temperaturfühler erfaßten Temperatur verstellendes Stellglied angeordnet ist.The invention relates to a device for controlling the temperature of an individual room, with a housing which can be connected to a radiator or a heating pipe and in which a temperature sensor and an actuator which adjusts the valve arranged in the radiator or the heating pipe depending on the temperature detected by the temperature sensor are arranged.
Derartige Vorrichtungen sind in der Praxis weit verbreitet und an nahezu jedem Heizkörper eines zu beheizenden Raumes angeschlossen. Diese Vorrichtungen wirken als Thermostate und halten eine gewünschte Temperatur auf konstanter Höhe.Such devices are widely used in practice and are connected to almost every radiator in a room to be heated. These devices act as thermostats and maintain a desired temperature at a constant level.
Als Temperaturfühler sind dabei insbesondere alle Stoffe geeignet, die auf Temperaturänderungen mit einer Längenoder Volumenänderung reagieren und so das StellgliedAll materials that react to temperature changes with a change in length or volume and thus affect the actuator are particularly suitable as temperature sensors.
verstellen, das dadurch das Ventil stärker oder geringer öffnet. Mit einem derartigen Thermostat kann eine einzige Temperatur eingestellt werden. Um nun Energie sparen zu können, ist es gewünscht, daß man beispielsweise nachts die Raumtemperatur absenkt, indem man die Wärmezufuhr zum Heizkörper durch Drosselung des Öl- oder Gasbrenners verringert. Dies geschieht teilweise auch in Abhängigkeit von der mit Außenfühlern gemessenen Außentemperatur und der von einer Haustechnik-Leitstelle in jedem einzelnen Raum gemessenen Temperatur, um den Wärmebedarf zu ermitteln, wozu in den Gebäuden eigene Datennetze bzw. Bussysteme aufgebaut werden.adjust, which opens the valve more or less. A single temperature can be set with such a thermostat. In order to save energy, it is desirable to lower the room temperature at night, for example, by reducing the heat supply to the radiator by throttling the oil or gas burner. This is partly done depending on the outside temperature measured by outside sensors and the temperature measured in each individual room by a building services control center in order to determine the heat requirement, for which purpose separate data networks or bus systems are set up in the buildings.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne Rückgriff auf die Steuerung der Heizungsanlage und ohne Eingriffe in die Bausubstanz in kostengünstiger Weise durch eine dem Heizkörper zugordnete Vorrichtung mehr als eine Temperatur als Regelgröße vorgegeben werden kann.The invention is based on the object of designing a device of the type mentioned at the outset in such a way that, without recourse to the control of the heating system and without interfering with the building structure, more than one temperature can be specified as a control variable in a cost-effective manner by means of a device assigned to the radiator.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Erfindung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß dem Gehäuse ein auf die Stellung des Stellgliedes einwirkender Bewegungsmelder zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in an invention of the type mentioned at the outset in that a motion detector which acts on the position of the actuator is assigned to the housing.
Diese Erfindung zeichnet sich zunächst durch ihre Einfachheit und Effektivität aus, da nur Räume, in denen durch Anwesenheit von Personen auch Bewegungen detektiert werden können, die Raumtemperatur angehoben wird, während 0 in nicht besuchten Räumen stets die Temperatur abgesenkt wird, ohne daß dazu eine Schaltuhr erforderlich ist und weiterhin eine bestimmte Uhrzeit erreicht sein muß, und ohne einen Eingriff in die Heizungsanlage. Um die StellungThis invention is characterized by its simplicity and effectiveness, since the room temperature is only raised in rooms in which movements can be detected by the presence of people, while the temperature in unoccupied rooms is always lowered without the need for a timer and without having to reach a certain time, and without interfering with the heating system. In order to set the position
des Stellgliedes zu verändern, kann die für den Bewegungsmelder erforderliche interne oder externe Spannungsquelle genutzt werden, um beispielsweise einem Magnetschalter oder einen Piezokristall zu betätigen. 5To change the actuator, the internal or external voltage source required for the motion detector can be used to operate, for example, a magnetic switch or a piezo crystal. 5
Im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist jedoch, wenn das Stellglied durch einem in dem Gehäuse durch einen Stellmotor verstellbar gelagerten Stößel gebildet ist, da mit einem derartigen Stößel ein größerer Verstellweg realisiert werden kann und dieser im übrigen auch robuster und weniger störanfällig ist. Zu dessen Verstellung ist vorgesehen, daß der Stößel einen in eine Spindelmutter eingreifenden Gewindeabschnitt aufweist und der Stellmotor der Drehung der axial unverschiebbar gehaltenen Spindelmutter dient. Um die Ober- und Untergrenze des Temperatursprunges vorgeben zu können, ist die Größe des Verstellwegs des Stößels zwischen den beiden Zuständen des Bewegungsmelders bei fehlender und präsenter Bewegung einstellbar. In einfachster Weise kann dies durch rein mechanische Blockierung des Gewinde des Stößels erreicht werden. Eleganter und einfacher zu handhaben ist es jedoch, wenn ein die Signale des Temperaturfühlers und des Bewegungsmelders elektronisch auswertendes Steuergerät vorgesehen ist, das den Stellmotor und damit die Stellung des Stößels steuert, so daß entsprechend der dem Steuergerät vorgegebenen Parameter der Stellweg des Stößels bestimmt ist.Within the scope of the invention, however, it is preferred if the actuator is formed by a plunger that is adjustably mounted in the housing by a servomotor, since a larger adjustment path can be achieved with such a plunger and it is also more robust and less susceptible to failure. To adjust it, the plunger is provided with a threaded section that engages in a spindle nut and the servomotor serves to rotate the spindle nut, which is held axially immovably. In order to be able to specify the upper and lower limits of the temperature jump, the size of the adjustment path of the plunger can be adjusted between the two states of the motion detector with no and present movement. The simplest way to do this is to block the thread of the plunger purely mechanically. However, it is more elegant and easier to handle if a control unit is provided that electronically evaluates the signals from the temperature sensor and the motion detector and controls the servomotor and thus the position of the plunger, so that the adjustment path of the plunger is determined according to the parameters specified for the control unit.
Um nach einer durch fehlende Bewegung verursachten Nachtabsenkung morgens bei beginnender Aktivität in den Räumen schon wieder aufgeheizte Räume bereitstellen zu können, ist dem Steuergerät eine Uhr zugeordnet und eine Uhrzeit vorgebbar für die Verstellung des Stößel in dieIn order to be able to provide heated rooms again in the morning when activity begins in the rooms after a night-time reduction caused by a lack of movement, a clock is assigned to the control unit and a time can be specified for the adjustment of the tappet to the
der höheren Temperatur entsprechenden Stellung. Die Uhr kann weiterhin genutzt werden, um in regelmäßigen Abständen das Stellglied zwischen seinen Extremstellungen zu verstellen, um so beispielsweise im Sommer die Leichtgängigkeit des Stellgliedes und des Ventils zu erhalten.position corresponding to the higher temperature. The clock can also be used to adjust the actuator between its extreme positions at regular intervals in order to maintain the smooth operation of the actuator and the valve, for example in summer.
Um eine Energieverschwendung beim Lüften oder unachtsam offen stehengelassener Türen oder Fenstern vorzubeugen, ohne daß dazu jeweils aktive Verstellungen an der Vorrichtung erforderlich sind, sind mit dem Steuergerät die Stellung von Fenster und Türen erfassende Kontaktschalter verbunden, wobei dies in einfachster Weise durch eine entsprechende Verkabelung erfolgt.In order to prevent energy wastage when ventilating or when doors or windows are carelessly left open, without the need for active adjustments to the device, contact switches that detect the position of windows and doors are connected to the control unit. This is done in the simplest way possible by means of appropriate wiring.
Diese aufwendige Verkabelung jedes Fenster und jeder Tür mit dem Steuergerät ist jedoch vermeidbar, wenn eine Auswerteeinheit für den zeitlichen Verlauf der vom Temperaturfühler gemessenen Temperatur vorgesehen ist, durch die bei schnellen Temperaturänderungen der Stößel in die der niedrigeren Temperatur entsprechenden Stellung oder einer Frostschutzstellung verstellbar ist. Mit dieser Auswerteeinheit wird der Einfall kalter Luft mit der damit einhergehenden schnellen Abkühlung festgestellt und entsprechend das Ventil geschlossen.However, this complex wiring of every window and every door to the control unit can be avoided if an evaluation unit is provided for the temporal progression of the temperature measured by the temperature sensor, through which the tappet can be adjusted to the position corresponding to the lower temperature or to an anti-freeze position in the event of rapid temperature changes. This evaluation unit detects the ingress of cold air and the associated rapid cooling and closes the valve accordingly.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dann nutzen zu können, wenn der Heizkörper hinter einer Verkleidung angeordnet ist, ist das Steuergerät mit dem Bewegungsmelder an einer Konsole, über einen Schwanenhals mit dem Gehäuse verbunden, angeordnet.In order to be able to use the device according to the invention even when the radiator is arranged behind a panel, the control unit with the motion detector is arranged on a console, connected to the housing via a gooseneck.
Um in einem Gebäude schnell an einer Vielzahl von Heizkörpern eine Veränderung der für das Steuergerät wichtigen Parameter wie Aufheizzeit oder die Grenztemperaturen vornehmen zu können, weist das Steuergerät eine Datenschnittstelle zur Ankopplung an eine zentrale Leitstelle auf. Die Ankopplung kann dabei über Funk erfolgen oder über Kabel, was dann allerdings wiederum die Präsenz eines Netzwerks erfordert. Sind dabei mehrere Heizkörper in einem Raum angeordnet und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet, kann über das Netzwerk zentral von einem Steuergerät die Regelgröße für die anderen Vorrichtungen vorgegeben werden, die dann jeweils lokal über ihre Temperaturfühler die gewünschte Temperatur regeln, also der unterschiedliche Energiebedarf an den verschiedenen Heizkörpern berücksichtigt und die vom Steuergerät vorgegebenen Raumtemperatur komfortabel und ohne Temperaturgefälle geregelt wird.In order to be able to quickly change the parameters that are important for the control unit, such as heating time or limit temperatures, on a large number of radiators in a building, the control unit has a data interface for connection to a central control center. The connection can be made via radio or cable, which in turn requires the presence of a network. If several radiators are arranged in a room and equipped with the device according to the invention, the control variable for the other devices can be specified centrally via the network by a control unit, which then regulate the desired temperature locally using their temperature sensors, i.e. the different energy requirements of the various radiators are taken into account and the room temperature specified by the control unit is regulated comfortably and without a temperature gradient.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigt:In the following, the invention is explained in more detail using an embodiment shown in the drawing; it shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.Fig. 1 shows a longitudinal section through the device according to the invention.
In der einzigen Figur ist eine Vorrichtung gezeigt, die zur Temperaturregelung eines Einzelraums dient und ein an einem Heizkörper oder eine Heizrohrleitung anschließbares Gehäuse 1 aufweist. In dem Gehäuse 1 ist ein durch einen 0 NTC-Widerstand oder wahlweise durch einen Halbleitersensor gebildeter Temperaturfühler 2 angeordnet sowie ein Stellglied 3, das durch einen in dem Gehäuse 1 durch einen Stellmotor 4 verstellbar gelagerten Stößel 5 realisiertThe single figure shows a device which is used to regulate the temperature of an individual room and has a housing 1 which can be connected to a radiator or a heating pipe. A temperature sensor 2 formed by a 0 NTC resistor or optionally by a semiconductor sensor is arranged in the housing 1, as well as an actuator 3 which is implemented by a plunger 5 which is adjustably mounted in the housing 1 by an actuator motor 4.
ist, der einen in eine Spindelmutter 6 eingreifenden
Gewindeabschnitt 7 aufweist. Der Stellmotor 4 dient dem
Antrieb, also der Drehung der axial unverschiebbar im
Gehäuse 1 gehaltenen, als Zahnrad ausgebildeten
Spindelmutter 6 mittels eines Ritzels 8, um so dem
Stößel 5 axial zu verstellen. Der autarken
Spannungsversorgung dient eine Batterie, alternativ kann selbstverständlich ein Netzgerät genutzt werden.which has a spindle nut 6 engaging
threaded section 7. The actuator 4 serves to
Drive, i.e. the rotation of the axially immovable in the
Housing 1 held, designed as a gear
Spindle nut 6 by means of a pinion 8, in order to
Tappet 5 can be adjusted axially. The self-sufficient
The power supply is provided by a battery, but alternatively a power supply unit can of course be used.
Das Stellglied 3 verstellt in Abhängigkeit der vom
Temperaturfühler 2 gemessenen Temperatur das dem
Heizkörper zugeordnete Ventil, so daß die Raumtemperatur auf die mit dieser Ventilstellung korrelierte Temperatur geregelt wird. Der Stellmotor 4 dient nun dazu, mehr als eine Regeltemperatur vorgeben zu können, wobei zwischenThe actuator 3 adjusts depending on the
Temperature sensor 2 measured temperature that
Radiator valve so that the room temperature is regulated to the temperature correlated with this valve position. The actuator 4 is now used to set more than one control temperature, whereby between
diesen beiden Regeltemperaturen in Abhängigkeit von einem an dem Gehäuse 1 angeordneten Bewegungsmelder 10
umgeschaltet wird, sofern dieser das Fehlen oder die
Präsenz einer Bewegung registriert. In dem Gehäuse 1 ist ein auf einer Platine realisiertes Steuergerät 11these two control temperatures depending on a motion detector 10 arranged on the housing 1
is switched, provided that the absence or the
Presence of movement is registered. In the housing 1, a control unit 11 is implemented on a circuit board
angeordnet, das die Signale des Temperaturfühlers 2 und
des Bewegungsmelders 10 elektronisch auswertet, um in
Abhängigkeit dieser Meßwerte den Stellmotor 4 und damit
die Stellung des Stößels 5 zu steuern, wobei die Größe des Verstellwegs des Stößels 5 zwischen den beiden Zuständen des Bewegungsmelders 10 bei fehlender und präsenter
Bewegung durch entsprechende dem Steuergerät 11 vorgebbare Parameter einstellbar ist, in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel durch einen für die Absenktemperatur und eine für die Aufheizzeit vorgesehenen Regelknopf 12. Dem Steuergerät 11 ist weiterhin eine Uhr zugeordnet, um morgens bei fehlender und damit durch den
Bewegungsmelder 10 auch nicht detektierbarer Bewegung diewhich receives the signals from the temperature sensor 2 and
of the motion detector 10 electronically evaluates in order to
Dependence of these measured values the servo motor 4 and thus
to control the position of the plunger 5, whereby the size of the adjustment path of the plunger 5 between the two states of the motion detector 10 with absent and present
Movement can be adjusted by corresponding parameters specified in the control unit 11, in the shown
The control unit 11 is also assigned a clock to set the temperature in the morning when there is no heating and therefore the
Motion detector 10 also undetectable movement the
Raumtemperatur anheben zu können, also um eine infolge fehlender Bewegung eingetretene Nachtabsenkung wieder umkehren zu können.To be able to raise the room temperature, i.e. to reverse a night-time reduction that has occurred as a result of a lack of movement.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin eine Auswerteeinheit 13 vorgesehen, mit der der zeitliche Verlauf der vom Temperaturfühler 2 gemessenen Temperatur erfaßt werden kann, um so bei schnellen Temperaturänderungen zu niedrigeren Temperaturen, die auf ein offenstehendes Fenster oder eine offenstehenden Tür hinweisen, gleichfalls den Stößel 5 in die der niedrigeren Temperatur entsprechende Stellung verfahren zu können.The device according to the invention also provides an evaluation unit 13 with which the temporal progression of the temperature measured by the temperature sensor 2 can be recorded in order to be able to move the plunger 5 into the position corresponding to the lower temperature in the event of rapid temperature changes to lower temperatures, which indicate an open window or an open door.
Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Auswerteeinheit 13 ersetzt werden durch Kontaktschalter, die die Stellung der Fenster und Türen erfassen und die unmittelbar mit dem Steuergerät 11 verbunden sind.According to an alternative embodiment, the evaluation unit 13 can be replaced by contact switches which detect the position of the windows and doors and which are directly connected to the control unit 11.
Weiterhin ist es möglich, das Steuergerät 11 mit dem Bewegungsmelder 10 in einer Konsole, über einen Schwanenhals mit dem Gehäuse 1 verbunden, anzuordnen, um so eine leichtere Zugänglichkeit zu schaffen und insbesondere eine Abdeckung des Bewegungsmelders 10 durch Verblendungen der Heizung zu vermeiden. Optional weist das Steuergerät 11 eine Datenschnittstelle zur Ankopplung an eine zentrale Leitstelle für die Haustechnik auf.It is also possible to arrange the control unit 11 with the motion detector 10 in a console, connected to the housing 1 via a gooseneck, in order to create easier accessibility and in particular to avoid covering the motion detector 10 with panels on the heater. The control unit 11 optionally has a data interface for connection to a central control center for the building technology.
Claims (10)
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| DE29910300U DE29910300U1 (en) | 1999-06-12 | 1999-06-12 | Device for temperature control in a single room |
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Legal Events
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ENERGUIDE RAUMKLIMA GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: ESCHMENT, ILSE, 88339 BAD WALDSEE, DE Effective date: 19990824 |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20000103 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20021126 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20050823 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20070824 |
|
| R071 | Expiry of right |