DE3045121A1 - Calcification indicator for electrically heated hot water tank - compares outputs of sensors monitoring water temp. and heating element temp. - Google Patents

Calcification indicator for electrically heated hot water tank - compares outputs of sensors monitoring water temp. and heating element temp.

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Abstract

The calcification indicator uses two temp. sensors (3,4) one of which monitors the temp. of the water contained in the tank (9) and the other positioned in close proximity to the electric heating element (1). Each sensor (3,4) comprises a temp.-dependant resistor, with their outputs fed to a comparator (10) for providing an output signal indicating calcification when the difference between the outputs exceeds a given level. The indicator can also be used for a through-flow electric water heater in which case the two sensors (3,4) are spaced along the flow direction, one attached to the wall of the flow pipe contacted by the heating element, the other attached to the opposite wall of the flow pipe.

Description

Verkalkungsanzeigeschaltung Calcification display circuit

für einen elektrischen Heißwasserbereiter Die Erfindung betrifft eine Verkalkungsanzeigeschaltung für einen Heißwasserbereiter mit einem elektrischen Heizkörper, wobei ein einem Temperaturregler zugeordneter erster Temperaturfühler die im Heißwasserbereiter erreichte Temperatur erfaßt und im Heißbereich ein von einem temperaturabhängigen Widerstand gebildeter zweiter Temperaturfühler angeordnet ist der bei einer Verkalkung ein Anzeigesignal auslöst. for an electric hot water heater The invention relates to a calcification display circuit for a hot water heater with an electric one Radiator, with a first temperature sensor assigned to a temperature controller the temperature reached in the hot water heater is recorded and in the hot area one of a temperature-dependent resistance formed second temperature sensor arranged is that triggers a display signal in the event of calcification.

Eine derartige Schaltung ist in der DE-OS 27 04 146 beschrieben. Bei dieser ist der temperaturabhängige Widerstand dem Heißwasserablauf eines Durchlauferhitzers zugeordnet. Zur Anzeige ist hier die Tatsache ausgenutzt, daß sich der Durchflußquerschnitt des Heißwasserablaufes bei Verkalkung vermindert und so die Temperatur am Heißwasserablauf ansteigt. Im Zuge der Temperaturerhöhung sinkt der Widerstandswert des Widerstands, wobei dann eine Glimmlampe anspricht und die Entkalkungsnotwendigkeit anzeigt. Ungünstig bei dieser Schaltung ist, daß der Widerstand so ausgelegt sein muß, daß bei der üblichen Höchsttemperatur noch keine Anzeige erfolgt. Es ist damit nicht möglich, das Anzeigen einer Verkalkung auch dann zu gewährleisten, wenn der Heißwasserbereiter nur bei niedrigen Temperaturen betrieben wird.Such a circuit is described in DE-OS 27 04 146. at this is the temperature-dependent resistance to the hot water drain of a flow heater assigned. The fact that the flow cross section of the hot water drain is reduced in case of calcification and so the temperature on Hot water drain increases. As the temperature increases, the resistance value of the resistor decreases, a glow lamp then responds and indicates the need for descaling. Unfavorable in this circuit is that the resistor must be designed so that the usual maximum temperature is not yet displayed. It is not possible with this to ensure the display of calcification even when the hot water heater is only operated at low temperatures.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs genannten Art- anzugeben, bei der im Falle einer Verkalkung über den gesamten Betriebs-Temperaturbereich des Heißwasserbereiters die Anzeige erfolgt.The object of the invention is to provide a circuit of the type mentioned at the beginning Specify type in which, in the event of calcification, over the entire operating temperature range of the hot water heater is displayed.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß der erste Temperaturfühler von einem temperaturabhängigen Widerstand gebildet ist und der zweite Temperaturfühler im Heißbereich des Heizkörpers selbst angeordnet ist und daß die beiden temperaturabhängigen Widerstände in einer Vergleichs schaltung liegen, die bei einer Uberproportionalen Erhöhung des Widerstandswertes des zweiten Widerstands gegenüber dem Widerstandswert des ersten Widerstands das Anzeigesignal auslöst.According to the invention, the above object is achieved in that the first temperature sensor is formed by a temperature-dependent resistor and the second temperature sensor is arranged in the hot area of the radiator itself and that the two temperature-dependent Resistors are in a comparison circuit that is overproportional Increasing the resistance value of the second resistor compared to the resistance value of the first resistor triggers the display signal.

Die beiden Widerstände sind hierbei in Zonen des Heißwasserbereiters angeordnet, die ohne Verkalkung unterschiedliche Temperatur aufweisen. Der zweite Widerstand ist im Heißbereich des Heizkörpers selbst angeordnet, wo erfahrungsgemäß am ehesten eine Verkalkung eintritt.The two resistors are in the zones of the hot water heater arranged, which have different temperatures without calcification. The second Resistance is located in the hot area of the radiator itself, where experience has shown calcification is most likely to occur.

Er liegt damit an einer Stelle, an der die Oberflächentemperatur des Heizkörpers infolge der Wärmeisolationseigenschaften einer sich absetzenden Kalkschicht besonders stark ansteigt. Solange zwischen den beiden Widerständen eine bestimmte Temperaturdifferenz herrscht, die die Vergleichsschaltung ständig auswertet, führt dies noch nicht zu einem Anzeigesignal. Erst wenn infolge-Verkalkens sich der Widerstandswert des zweiten Widerstands stärker ändert, löst die Vergleichsschaltung das Anzeigesignal aus.It is therefore at a point where the surface temperature of the Radiator due to the thermal insulation properties of a sedimentation layer of lime increases particularly sharply. As long as there is a certain one between the two resistors There is a temperature difference, which the comparison circuit continuously evaluates, leads this has not yet become a display signal. Only when the resistance value increases as a result of calcification of the second resistor changes more, the comparison circuit releases the display signal the end.

Eine Verkalkung wird damit auch dann angezeigt, wenn der Heißwasserbereiter nicht im Bereich seiner Maximaltemperatur, sondern bei niedrigeren Temperaturen betrieben wird.Calcification is thus also indicated when the hot water heater not in the range of its maximum temperature, but at lower temperatures is operated.

Günstig bei der Erfindung ist auch, daß eine Verkalkung frühzeitig und nicht erst dann angezeigt wird, wenn sich der Strömungsquerschnitt durch die Verkalkung vermindert hat.It is also advantageous with the invention that calcification occurs at an early stage and is not only displayed when the flow cross-section passes through the Has reduced calcification.

Die Erfindung kann bei allen Heißwasserbereitern eingesetzt werden. Insbesondere wird sie bei Eochendwassergeräten, Durchlauferhitzern und Kaffeemaschinen verwendet.The invention can be used with all water heaters. In particular, it is used in boiling water devices, flow heaters and coffee machines used.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 einen Durchlauferhitzer schematisch, Figur 2 einen Heißwasserbereiter schematisch, Figur 3 eine Vergleichsschaltung und Figuren 4a, 4b Temperaturdiagramme.Advantageous embodiments of the invention emerge from the following Description of two exemplary embodiments. In the drawing: FIG. 1 shows a Flow heater schematically, Figure 2 shows a hot water heater schematically, FIG. 3 a comparison circuit and FIGS. 4a, 4b temperature diagrams.

In Figur 1 steht mit einem elektrischen Heizkörper 1 ein Wasserdurchflußrohr 2 in wärmeleitender Verbindung. Die Durchflußrichtung ist mit dem Pfeil F dargestellt.In FIG. 1 there is a water flow pipe with an electric heater 1 2 in a thermally conductive connection. The direction of flow is shown with the arrow F.

In der vorderen Hälfte des Wasserdurchflußrohres 2,in Durchflußrichtung gesehen, ist ein erster Temperaturfühler 3 angeordnet, der von einem Widerstand mit temperaturabhängigom Widerstandswert gebildet ist. Am hinteren Ende des Wasserdurchflußrohres 2 ist ein zweiter Temperaturfühler 4 angeordnet, der ebenfalls von einem Widerstand mit temperaturabhängigem Widerstandswert gebildet ist. Der Temperaturfühler 4 liegt dabei möglichst nahe beim Heizkörper 1.In the front half of the water flow tube 2, in the direction of flow seen, a first temperature sensor 3 is arranged by a resistor is formed with a temperature-dependent resistance value. At the rear end of the water flow pipe 2, a second temperature sensor 4 is arranged, which is also from a resistor is formed with a temperature-dependent resistance value. The temperature sensor 4 is on as close as possible to the radiator 1.

Die Widerstände 3 und 4 liegen elektrisch in einer Brückenschaltung (Figur 3) mit Festwiderständen 5 und 6.The resistors 3 and 4 are electrically connected in a bridge circuit (Figure 3) with fixed resistors 5 and 6.

In den Brückenzweig 7 ist ein optisches oder akustisches Anzeigeelement 8 geschaltet. Die Auswerte-Elektronik der vorgenannten Bauelemente ist dabei in einem Schaltblock 10 (Figur 1 u. 2)angeordnet.In the bridge branch 7 is an optical or acoustic display element 8 switched. The evaluation electronics of the aforementioned components are in a switching block 10 (Figure 1 and 2) arranged.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist etwa folgende: Solange sich im Rohr 2 kein Kalk ansetzt, treten an den Temperaturfühlern 3 und 4 unterschiedliche Temperaturen T3 bzw. T4 auf. Die Differenz zwischen diesen Temperaturen ist im wesentlichen konstant und liegt beispielsweise unter 20 K. In Figur 4a ist dies dargestellt. Die Brückenschaltung ist so abgestimmt, daß bei dieser Temperaturdifferenz keine Anzeige erfolgt.The operation of the device described is roughly as follows: So long If no lime builds up in the pipe 2, different temperature sensors 3 and 4 occur Temperatures T3 and T4. The difference between these temperatures is substantial constant and is, for example, below 20 K. This is shown in FIG. 4a. The bridge circuit is coordinated so that there are no Display takes place.

Im Laufe der Zeit ist mit einer Verkalkung beginnend im Beroich des Temperaturfühlers 4 zu rechnen. Diese Verkalkung tat zur Folge, daß die Temperatur am Temperaturfühler 4 stark ansteigt, da er einerseits vom Heizkörper 1 beheizt wird, andererseits aber das durchfließende Wasser kslam mehr Wärme abführen kann. Die Differenz zwischen der Temperatur T4 und der Temperatur (ist ementsprechend größer als im Normalfall (val, Figur 4a).Over time, calcification starting in the area of temperature sensor 4 is to be expected. The result of this calcification was that the temperature at the temperature sensor 4 rises sharply, since it is heated by the radiator 1 on the one hand, but the water flowing through it can dissipate more heat on the other. The difference between the temperature T4 and the temperature (is correspondingly higher than in the normal case (val, Figure 4a).

Bei dieser höheren Temperaturdifferenz spricht das Anzeigeelement 8 an, so daß der Benutzer einen Hinweis auf die notwendige Entkalkung erhält. Die Temperaturdifferenz weitgehend unabhängig von dem Absolutwert der Temperaturen. Es wird somit auch dann, wenn der Durchlauferhitzer nur auf eine weit unter seiner Maximaltemperatur liegende Solltemperatur eingestellt ist, im Falle der Verkalkung die Anzeige ansprechen. At this higher temperature difference, the display element speaks 8 so that the user is informed about the necessary decalcification. the Temperature difference largely independent of the absolute value of the temperatures. It will thus even if the water heater is only on one way below its Maximum temperature setpoint temperature is set, in the case of calcification address the ad.

In Figur 2 ist ein EIeißwasserbereiter mit einem Speicherbehälter 9 gezeigt. Der Temperaturfühler 3 des Reglers ist an einer beliebigen Stelle im Speicherbehälter 9 angeordnet. Der zweite Temperaturfühler 4 ist an der Stelle des Heizkörpers 1 befestigt, die am ehesten zur Verkalkung neigt. Für die Wirkungsweise dieser Anordnung gilt das Obengesagte.In Figure 2 is an ice water heater with a storage tank 9 shown. The temperature sensor 3 of the controller is at any point in the Storage container 9 arranged. The second temperature sensor 4 is on the Job of the radiator 1 attached, which is most prone to calcification. For the mode of action the above applies to this arrangement.

Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Ausgestaltungen. So kann beispielsweise anstelle der BrUckenschaltung auch ein Differenzverstärker eingesetzt werden.Numerous further refinements lie within the scope of the invention. For example, a differential amplifier can also be used instead of the bridge circuit can be used.

Claims (3)

Patentansprüche Verkalkungsanzeigeschaltung für einen Heißwasserreiter mit einem elektrischen Heizkörper, wobei ein einem Temperaturregler zugeordneter erster Temperaturfühler die im Heißwasserbereiter erreichte Temperatur erfaßt und im Heißbereich ein von einem temperaturabhängigen Widerstand gebildeter zweiter Temperaturfühler angeordnet ist, der bei einer Verkalkung ein Anzeigesignal auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Temperaturfühler von einem temperaturabhängigen Widerstand (3) gebildet ist und der zweite Temperaturfühler (4) im Heißbereich des Heizkörpers (1) selbst angeordnet ist und daß die beiden temperaturabhängigen Widerstände (3, 4) in einer Vergleiohssohaltung liegen, die bei einer überproportionalen Erhöhung des Widerstandswerts des zweiten Widerstands (4) gegenüber dem Widerstandswert des ersten Widerstands (3) das Anzeigesignal auslöst. Claims calcification display circuit for a hot water rider with an electric heater, one associated with a temperature controller The first temperature sensor detects the temperature reached in the hot water heater and in the hot area a second one formed by a temperature-dependent resistor Temperature sensor is arranged, which triggers a display signal in the event of calcification, characterized in that the first temperature sensor of a temperature-dependent Resistance (3) is formed and the second temperature sensor (4) in the hot area of the Radiator (1) itself is arranged and that the two temperature-dependent resistors (3, 4) are in a comparison with a disproportionate increase of the resistance value of the second resistor (4) compared to the resistance value of the first resistor (3) triggers the display signal. 2. Verkalkungsanzeigeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiohnet, daß der erste temperaturabhängige Widerstand (3) in Durchflußrichtung (F) des Wassers an einem von dem Heizkörper (1) beheizten Rohr (2) vor dem zweiten Widerstand (4) angeordnet ist.2. calcification display circuit according to claim 1, characterized gekennzeiohnet, that the first temperature-dependent resistor (3) in the flow direction (F) of the water on a tube (2) heated by the heating element (1) in front of the second resistor (4) is arranged. 3. Verkalkwigsanzeigeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Temperaturfühler (3) in einem Speicherbehälter (9) im Abstand von dem Heizkörper (1) angeordnet ist.3. Kalkwigsanzeigeschaltung according to claim 1, characterized in that that the first temperature sensor (3) in a storage container (9) at a distance of the radiator (1) is arranged.
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