190249. lajstromszámú szabadalom • Relaxációs gömbhőmérő 190251 Épületváz főleg kis fesztávú egyszintes könnyűszerkezetes épületekhez
1 .190 249 2 A találmány relaxációs gömbhőmérőre vonatkozik és előnyösen alkalmazható mindazon helyeken, ahol a hőmérséklet érzékeléséhez, jelzéséhez vagy szabályozásához olyan berendezést kívánunk alkalmazni, ahol adott hőfokú levegőnek, ill. gáznak a mérést a csak konvektiv áramlás és/vagy csak sugárzási tér által befolyásolt torzítását kívánjuk kiküszöbölni. Ismeretesek olyan törekvések amikor komforthelyiségek vagy technológiai zárt terek hőmérsékletét oly módon szükséges szabályozni, hogy a túlfűtést megakadályozzák. Tény, hogy az emberi szervezet pl. a sugárzott hőt komfort érzet szempontjából jelentősebb módon appercipiálja, mint a konvektiv módon hozzá közvetített hőmennyiséget, ugyanakkor pl. a higanyos hőmérő konvektiv hőfelvétele jóval meghaladja a sugárzási hőfelvételt így tehát speciális célok elérésére pl. a túlfűtöttség kiküszöbölésére a higanyos hőmérő adatok nem szolgáltatják a kívánt exakt adatokat. Ugyanez a helyzet bizonyos célfunkciójú kemencéknél is, ahol nem közömbös, hogy sugárzási, vagy konvektiv úton közvetített hőt mérünk. Elérhető a külső konvektiv hőáramlás kiküszöbölése amennyiben pl. a higanyos hőmérőt fémtokba, célszerűen gömbalakú fémtokba helyezzük, amelynek falazata feltétlenül csökkenti a fenti hatást, és laboratóriumi körülmények között jelenleg alkalmazzák is. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy a higanyszál mozgása a távadás ül. kijelzés szempontjából felépítésénél fogva nem képes pontos értéket adni. Más fejlesztési tendenciát képvisel az a műszaki megoldás, amikor zárt térben pl. kazánok esetében termisztorokat, vagy más hővillamos transzfert alkalmazunk. Ez bonyolult segédberendezéseket és viszonylag magas műszaki ráfordítást igényel. A műszaki ráfordítás nincs arányban az elért hasznos eredménnyel. Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy olyan relaxációs gömbhőmérőt hozzunk létre, amely az ismertetett hátrányos tulajdonságokkal nem rendelkezik és alkalmazása révén egyszerű eszközökkel, nagy pontossággal mérhető az aktuális hőmérséklet, mégpedig a külső, konvektiv áramlás és sugárzási tér figyelembevételével. A kitűzött célnak a találmány értelmében olyan eszközzel teszünk eleget, amely relaxációs gömbhőmérő, és zárt fém gömbházban elhelyezkedő, rossz hővezetésü rögzítőeszközre, célszerűen műanyagaidra van szerelve. A gömbházba épített rögzítőeszközre müanyaggömb van illesztve. Ennek egymástól villamosán szigetelt két fém félgömbből álló burkolata szigetelt ellenálláshuzallal van félgömbönként külön egyenletes sűrűséggel, de ellentétes irányítással tekercselve és a tekercs kivezető pólusai önmagában ismert villamos érzékelő eszközhöz csatlakoznak. Ez utóbbiak célszerűen analóg és/ vagy digitális fűtési intenzitást szabályozó eszközhöz csatlakoznak. Célszerű, ha a gömbház kívül és belül sötét színű érdes felülettel rendelkezik. Az ellenálláshuzalt legelőnyösebb nikkelhuzalként kialakítani és zománccal, kétszeres selyemszállal vagy mindkettővel szigetelni. További célként a találmány szerinti gömbhőmérő alkalmazása révén a következő összefüggésnek igyekszünk eleget tenni : Ql be Ql k, +Qkonv.be Qfconv, ki ^ ahol Qibe= sugárzott bemenő hőmennyiség Q, ki= , sugárzott kimenő hőmennyiség Qkonv. be= konvektiv bemenő hőmennyiség Qkoív. ki= konvektiv kimenő hőmennyiség Úgy találtuk, hogy fenti követelményeknek találmányunk szerinti műszaki megoldás eleget tesz. Találmányunk részleteiben egy előnyös kiviteli alak kapcsán ismertetjük, ahol az 1. ábra egy gömbhőmérő metszetét, a 2. ábra a bifiláris tekercselés egy lehetséges példáját mutatja be. Az 1. ábrából beláthatóan egy 7 műanyaggömb egymástól villamosán elszigetelt két darab mélyhúzott fémből előállított 8 burkolatot hordoz. A 8 burkolatokon R = 100 Ohm ellenállású, kétszeres selyemszállal szigetelt, zománcozott nikkel 9 ellenálláshuzal van bifilárisan, tehát félgömbönként ellentétes irányítással, és egyenletes sűrűséggel feltekercselve. A 7 műanyaggömb és a ráerösített szerkezeti elemek műanyagcsőként kialakított 10 rögzítőeszközön foglalnak helyet. Célszerű a 10 rögzítőeszközt 11 ragasztási helyeken a 10 rögzítőeszközhöz erősíteni. Az így kialakított relaxációs gömbhőmérő 3, 4 gömbházba van szerelve. A 3, 4 gömbházakat 5 gyűrű fogja össze, amelyet 6 csavarok rögzítenek. A 9 ellenálláshuzal két szála a csőként kialakított 10 rögzítőelemen keresztül kapcsolódik az 1 csatlakozási ponthoz, ahonnan az érzékelő eszköz önmagában ismert módon vezérelhető. A 2. ábra a bifiláris tekercselés eloszlását mutatja vázlatosan a 8 fémburkolaton. A 3,4 gömbház alumínium mélyhúzott lemezből készült, és matt beégetett zsugorlakkal van kívül-beiül bevonva. A 3, 4 gömbház a meleg gáz konvektiv áramlásából és a sugárzási hőtérből együttesen keletkező hőhatás eredőjét képezi, mentesítve magát a hőmérőt a csak sugárzási vagy csak konvektiv befolyásolás torzító hatásától és így a mérési eredmények a kívánt quasi árnyékolt formában kerülnek továbbításra. Szabadalmi igénypontok 1. Relaxációs gömbhőmérő zárt fém gömbházban elhelyezkedő, rossz hővezetésü rögzítőeszközre, célszerűen műanyagrúdra szerelve, azzal jellemezve, hogy a gömbházba (3, 4) épített rögzítőeszközre (10) olyan műanyaggömb (7) van illesztve, amelynek egymástól villamosán szigetelt két fém félgömbből álló burkolata (8) szigetelt ellenálláshuzallal (9) van félgömbönként külön, egyenletes sűrűséggel és ellentétes irányítással tekercselve és a tekercs kivezető pólusai önmagában ismert villamos jelfeldolgozó eszközhöz csatlakoznak. 2. Az 1. igénypont szerinti gömbhőmérő kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gömbház (3, 4) kívül és belül sötét színű érdes felülettel rendelkezik. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti gömbhőmérő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
