BRPI0717549B1

BRPI0717549B1 - Sistema de passar a ferro, unidade para uso com sistema, dispositivo para uso com a unidade e ferro de passar.

Info

Publication number: BRPI0717549B1
Application number: BRPI0717549-3A
Authority: BR
Inventors: Mohan Janakiraman Chandra; Van Der Burg Job; Jiang Yong; Albert Plantinga Ronald
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2018-02-06
Also published as: BRPI0717549A2; JP2010504799A; US20100043259A1; RU2419698C2; RU2009116278A; CN101517152B; KR20090077937A; EP2076621B1; US8481891B2; EP2076621A2; WO2008038253A2; WO2008038253A3; KR101421417B1; CN101517152A

Description

(54) Título: SISTEMA DE PASSAR A FERRO, UNIDADE PARA USO COM SISTEMA, DISPOSITIVO PARA USO COM A UNIDADE E FERRO DE PASSAR.

(51) Int.CI.: D06F 75/24 (30) Prioridade Unionista: 29/09/2006 EP 06121521.6 (73) Titular(es): KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

(72) Inventor(es): CHANDRA MOHAN JANAKIRAMAN; JOB VAN DER BURG; YONG JIANG; RONALD ALBERT PLANTINGA “SISTEMA DE PASSAR A FERRO, UNIDADE PARA USO COM O SISTEMA, DISPOSITIVO PARA USO COM A UNIDADE E FERRO DE PASSAR”

A invenção trata de um sistema de passar a ferro, mais especificamente de um sistema de passar a ferro por indução. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Os sistemas de passar a ferro por indução consistem de ferros cujas chapas base são aquecidas por radiação eletromagnética a partir de uma bobina de indução. Este processo de aquecimento requer que a chapa base esteja em estreita proximidade de uma bobina de indução. Os sistemas de passar a ferro usualmente incluem um subsistema regulador de temperatura que liga/desliga os meios de aquecimento (bobina de indução) quando a chapa base atinge uma temperatura prefixada, baseada sobre o insumo de um sensor de temperatura (e.g., um termistor ou um termostato). Todavia, o posicionamento do sensor é com freqüência difícil e tem um impacto sobre a construção mecânica do sistema de passa a ferro por indução. Outrossim, o tempo de resposta do sensor (devido a entreferros, umidade, etc.) resulta em um funcionamento inexato e lento do subsistema regulador de temperatura desse modo causando uma ampla gama de temperatura da chapa base que decresce o desenho do passar a ferro. Em um caso onde a bobina de indução está localizada no interior de uma tábua de passar, outros problemas se apresentam. Devido à dinâmica do ferro durante o passar, é difícil localizar o sensor em qualquer posição, pois o evento provável de que o ferro viria a situar-se diretamente acima do sensor e proporcionar tempo suficiente para detectar a temperatura da placa base. Além disso, quando uma peça de roupa a ser passada é interposta entre a tabua de passar e o ferro, a peça de roupa interferiría com a função do sensor.

O pedido de patente UK GB2392171 descreve um sistema de passar a ferro por indução compreendendo um ferro e uma tábua de passar com múltiplas bobinas de indução. De maneira a ativar o campo eletromagnético, a base terrosa do ferro (de passar) tem de estar em contato com o campo eletromagnético produzido pelas bobinas eletromagnéticas. Para descontinuar o processo de aquecimento do ferro, quer a corrente que passa através da tábua de passar de ser desligada ou o ferro tem de ser levantado até sair fora do alcance do campo eletromagnético. Todavia, o sistema não assegura uma temperatura controlada e assim pode resultar no chamuscar do pano ou material.

A US 1483427 Al descreve um dispositivo aquecedor elétrico compreendendo uma placa aquecedora, um núcleo de ferro silício tendo uma baixa perda por histerese em circuito magnético com dita placa e um enrolamento de indução sobre o dito núcleo, a composição do dito núcleo e da placa e as proporções do dito circuito magnético sendo tais que limitam a temperatura máxima da dita placa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, um sistema de passar compreende um ferro (de passar) incluindo uma placa base, em que a placa base consiste em um material aquecível por indução e uma unidade incluindo pelo menos uma bobina de indução e um dispositivo, em que a bobina de indução é configurada para carregar o ferro e o dispositivo é configurado para detectar uma temperatura da placa base detectando uma variação na corrente que passa através da bobina de indução ou detectando uma variação em voltagem através da bobina de indução, a dita variação em corrente ou voltagem sendo causada por uma variação em auto-indutância da bobina de indução, a variação em auto-indutância adicionalmente sendo causada por uma variação em permeabilidade magnética da placa base em função de sua temperatura, o dispositivo adicionalmente sendo configurado para comutar a bobina de indução ligando e desligando dependendo da temperatura. O ferro recebe a energia necessária para passar da bobina de indução que está situada na unidade. Um campo magnético gerado pela bobina de indução induz correntes parasitas na placa base e assim a placa base é aquecida. O ferro então dito estar carregado. Os materiais aquecíveis por indução alteram sua permeabilidade magnética com a temperatura. A autoindutância da bobina de indução e assim a corrente que passa através da bobina de indução variar em função da permeabilidade magnética. Isto é usado como um gatilho para ligar/desligar a bobina magnética baseado sobre a relação predeterminada entre a temperatura da placa base desejada e a corrente que passa através da bobina de indução. Desta maneira, a temperatura da placa base pode ser determinada sem a necessidade de um sensor de temperatura.

De acordo com outra modalidade da invenção, o dispositivo compreende um circuito sensor de corrente/voltagem conectado com a bobina de indução, em que o sensor de corrente/voltagem detecta uma variação em corrente através da bobina de indução. O dispositivo, além disso, compreende um circuito comutador de corrente, em que o circuito comutador de corrente ativa ou desativa a bobina de indução. O dispositivo, outrossim, compreende um circuito de controle de temperatura, em que o circuito de controle de temperatura controla o circuito comutador de corrente dependendo da corrente/voltagem detectada pelo circuito sensor de corrente/voltagem. O dispositivo assim é suscetível de ativar/desativar a bobina de indução baseado sobre a corrente/voltagem na bobina que pode detectar (esta corrente/voltagem tendo uma relação com a temperatura da placa base conforme pré-estabelecida e programada no sistema.) Por conseguinte, a temperatura da placa-base pode ser regulada sem o auxilio de um sensor de temperatura convencional.

De acordo com uma modalidade da invenção, o material aquecível por indução é um material ferromagnético tendo sua temperatura de Curie substancialmente próxima da temperatura de passar a ferro. Ligas ‘Phyterm’ são exemplos dos ditos materiais/ligas comercialmente disponíveis. “Phyterm 230” ou “Phyterm 260” podem ser usadas como materiais suscetíveis de aquecimento por indução. A temperatura de Curie do material aquecível por indução da placa base está na faixa de 100° a 300°C, Esta placa base com a temperatura de Curie acima mencionada é própria para passar roupa às temperaturas na faixa de 100 a 250°C. Todavia, para assegurar a passar a ferro roupas delicadas tais como de seda, em outra modalidade, uma sapata poderia ser amovivelmente conectável com a placa base para habilitar o passar a ferro de artigos de vestuário delicados às temperaturas na faixa de 50°C a 159°C.

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS

A figura 1 é uma representação esquemática de um dispositivo de um sistema de passar a ferro de acordo com uma modalidade da invenção;

A figura 2 é uma representação da saída de um circuito de controle de temperatura;

A figura 3 mostra uma resposta através de uma bobina de indução quando um comutador está aberto para um alto valor de indutância;

A figura 4 mostra uma corrente através de um circuito sensor de corrente/voltagem para um alto valor de indutância;

A figura 5 mostra uma voltagem através de um circuito sensor de corrente/ voltagem para um alto valor de indutância;

A figura 6 mostra uma resposta através de uma bobina de indução quando um comutador está aberto para baixo valor de indutância;

A figura 7 mostra uma corrente através de um circuito sensor de corrente/voltagem para um baixo valor de indutância;

A figura 8 mostra uma voltagem através de um circuito sensor de corrente/ voltagem para um valor de indutância;

A figura 9 mostra um sistema de passar a ferro de acordo com uma modalidade da invenção, compreendendo um ferro de passar (510), uma tábua de passar a ferro com uma ou mais bobinas de indução;

A figura 10 mostra um sistema de passar a ferro de acordo com uma modalidade da invenção compreendendo um ferro de passar (510), uma tábua de passar e uma base de carregar com uma ou mais bobinas de indução;

A figura 11 mostra um ferro de passar (510) com uma sapata de passar a ferro de acordo com uma modalidade da invenção;

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção será descrita com relação a modalidades específicas e com referência a determinadas figuras do desenho, porém, a invenção não está limitada às mesmas, porém somente pelas reivindicações. Quaisquer numerais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitativos do âmbito da invenção. Os desenhos descritos são somente esquemáticos e não são limitativos. os desenhos, a dimensão de alguns dos elementos podem ser exageradas e não representadas em escala para fins ilustrativos. Onde o termo “compreendendo” é usado na presente descrição e reivindicações, não exclui outros elementos ou etapas. Onde um artigo definido ou indefinido é usado ao se reportar a nome singular e.g. “um” ou “uma”, “o” isto inclui um plural daquele nome salvo de outro modo especificamente declarado.

Outrossim, os termos primeiro, segundo, terceiro e semelhante na descrição e nas reivindicações, são usados para distinguir entre elementos similares e não indispensavelmente para descrever uma ordem seqüencial ou cronológica. Deve ser entendido que os termos assim usados são intercambiáveis sob circunstâncias apropriadas e que as modalidades da invenção aqui descritas são suscetíveis de operação em outras seqüências além daquelas aqui descritas ou ilustradas.

Outrossim, os termos superior, inferior, sobre, sob e semelhantes na descrição e nas reivindicações são usados para fins descritivos e não necessariamente para descrever posições recíprocas. Deve ser entendido que os termos assim usados são intercambiáveis sob circunstâncias apropriadas e que as modalidades da invenção descritas aqui são suscetíveis de operação em outras orientações além das descritas ou ilustradas aqui;

A figura 1 é um exemplo mostrando de forma esquemática uma primeira modalidade da invenção. Como mostrado na figura 1 um dispositivo 130 é conectado com uma bobina de indução 120. Além disso, como mostrado na figura 1, o dispositivo 130 inclui um circuito sensor de corrente/voltagem 150, um circuito comutador de corrente 140 e um circuito de controle de temperatura 160. O circuito sensor de corrente/voltagem 150 inclui um comutador 151, um resistor 152 e dispositivo condicionador de sinais 153. O circuito comutador de corrente 140 inclui um retificador em ponte 141 e está conectado com a voltagem fonte de alimentação 142. A bobina de indução 120 e um capacitor 121 conjuntamente formam um circuito ressonante paralelo 125. Uma placa base 180 é aquecida por radiação eletromagnética da bobina de indução 120

Ao carregar o ferro quer durante o passar quer durante o repouso, o campo magnético alternado gerado pela bobina de indução 120 inclui correntes parasitas na placa base 180. As propriedades magnéticas de material aquecível por indução da placa base 180 estão subordinadas às temperaturas às quais são utilizadas. Estas propriedades progressivamente decrescem e finalmente desaparecem além de uma temperatura característica. Esta temperatura é genericamente designada de “temperatura de Curie” do material.

O circuito sensor de corrente/voltagem 150 habilita o circuito de controle de temperatura 160 a ativar o circuito de comutação de corrente 140 quando a temperatura da placa base 180 está abaixo da temperatura de Curie. A auto- indutância da bobina de indução 12 0 se altera quando a temperatura da placa base 180 excede a temperatura de Curie, Isto porque a permeabilidade magnética do material da placa base cai a um baixo valor se aproximando do valor unitário quando a temperatura está além da temperatura de Curie. Isto será medido pelo circuito sensor de corrente/voltagem 150 e o circuito de controle de temperatura 160 será desabilitado. O circuito comutador de corrente 140 toma-se inativo e a bobina de indução 120 desligada. A placa base 180 resfria O magnetismo da placa base 180 é reativado quando a temperatura da placa base cai abaixo da temperatura de Curie

A corrente através da bobina de indução 120 pode ser calculada fazendo uso da equação:

em que i é a corrente através da bobina de indução 120, L é a auto-indutância da bobina de indução 120, u é a voltagem induzida e t é o tempo. A autoindutância L é uma função de permeabilidade magnética μ que por sua vez é uma função de temperatura T. Para materiais ferromagnéticos, μ se altera rapidamente com a temperatura, quando a temperatura T excede a temperatura de Curie. Assim, a auto-indutância L varia enquanto a permeabilidade magnética μ da placa base 150 varia em função de sua temperatura T. De acordo com a equação i, a corrente i através da bobina de indução 120 varia com alterações em auto-indutância L da bobina de indução 120

A corrente i através da bobina de indução 120 é medida pelo resistor 152. O circuito ressonante paralelo 125, formado pela bobina de indução 120 e o capacitor 121, é conectado com a voltagem da fonte de alimentação 142 através do comutador 151. Quando o comutador 151 é fechado, corrente linearmente crescente passa através do circuito ressonante paralelo 125, do comutador 151 e do resistor 1521. Esta corrente i é transferida em uma voltagem u através do resistor 152 e é realimentada através do dispositivo condicionador de sinais 153 ao circuito de controle de temperatura 160. O dispositivo condicionador de sinais 253 proporciona condicionamento de sinais (e.g., filtragem passa-baixos e amplificação) para a voltagem u através do resistor 152. O circuito de controle de temperatura 160 proporciona ao comutador 151 um sinal de onda retangular. O ciclo de serviço deste sinal de controle varia para habilitar o ajuste de potência.Pode ser um ciclo de serviço fixo (e.g., 50%) se nenhum controle de potência é necessário Então é simplesmente um controle de potência liga/desliga. O comutador 151 é controlado através de uma onda retangular conforme mostrado na fig. 2. É uma representação da saída do circuito de controle de temperatura 160, usado para controlar o comutador 151. A um alto nível de sinal o comutador 151 é fechado. Assim que o comutador 151 é fechado, corrente i passa através da bobina de indução 20, o capacitor paralelo à bobina 151 e através do resistor 152. Durante esta fase, energia é armazenada na bobina de indução 120. Quando o comutador 151 é aberto, a energia é liberada resultando em uma resposta de voltagem (de indução) através da bobina 120. A freqüência desta resposta é determinada pela auto- indutância L da bobina 120 e a capacitância do capacitor 121; A resposta de voltagem através da bobina de indução 120 para um alto valor de auto-indutância L da bobina de indução é mostrada na figura 3 quando o comutador 151 está aberto. A resposta através da bobina de indutância 120 para um baixo valor de auto-indutância L é mostrada na figura 6. As figuras 4 e 5 mostram a corrente i através e a voltagem u através do resistor 152 para um alto valor de autoindutância L da bobina de indução 120, ao passo que as figuras 7 e 8 mostram a corrente i através e a voltagem u através do resistor 152 para um baixo valor de auto-indutância L da bobina de indução 120.

Quando o comutador 151 é fechado, a corrente i flui através do resistor 152, resultando em uma voltagem u através do resistor 152.A amplitude desta voltagem u é usada para comutar o circuito de controle de temperatura 160 o ativando ou desativando. A amplitude da corrente i determina o ponto de gatilho para o circuito de controle de temperatura 160. É evidente que a auto-indutância L da bobina de indução 120 é principalmente determinada pelo μ da placa base a ser aquecida. Quando a placa base é aquecida até a temperatura Curie, μ da placa base baixa significativamente, resultando em uma auto-indutância L mais baixa. Quando a auto-indutância L da bobina de indução 120 decresce, a corrente i através do comutador 151 e do resistor 152 aumenta. Resulta adicionalmente em uma voltagem u mais alta através do resistor 152 e uma voltagem de resposta mais alta através da bobina de indução 120 quando o comutador é liberado. Ambas podem ser usadas para ativar o circuito de controle de temperatura 160.

Ligas comerciais como Phytherm 230 ou Phytherm 260 podem ser usadas, a temperatura Curie das quais pode ser personalizada. Phytherm 230 tem uma composição com 50% de Ni por peso, 10% de Cr por peso e o restante Fé. A temperatura Curie e de 230°C. Phytherm 260 tem uma composição com 50% por peso de Ni, 9% por peso de Cr e o restante Fé. A temperatura Curie é de 260°C.

A figura 9 mostra uma modalidade de um sistema de passar a ferro 200. O sistema de passar a ferro 200 mostrado na fig. 9 inclui um ferro 210 e uma tábua para passar 230. O fero 320 é munido de uma placa base 212 que compreende um material aquecível por indução. A tábua de passar 230 pode ser quer uma tábua compacta quer uma tabua de tamanho normal. Aquela uma ou mais bobinas de indução 220 posicionadas no interior da inteira tabula de passar podem carregar o ferro 210 continuamente durante o passar.

A figura 10 mostra um sistema de passar 500 compreendendo um ferro 510, uma tábua de passar 530 e uma base de carregar 520 com uma ou mais bobinas de indução 540. O ferro tem uma placa base 512 construída de um material cuja temperatura Curie está substancialmente próxima da temperatura para passar, isto é, na faixa de 100 - 300°C.C. O ferro 510 tem de ser retomado a base de carregar 520 para carregar. O campo magnético alternado gerado pela bobina de indução 540 pode induzir correntes parasitas na placa base 512 que então fica aquecida. Quando a temperatura da placa base excede a temperatura Curie, o dispositivo 550 desliga a bobina de indução 540 e o ferro 510 está pronto para uso.

A figura 11 mostra um ferro 610 munido de uma sapata de passar 620. A placa base 612 equipada com uma perfuração no interior da qual a sapata para passar 620 é inserida. Todas as modalidades acima mencionadas são apropriadas para passar a ferro sob uma única temperatura,

i.e., se um material específico é selecionado para a placa base do ferro, sua temperatura Curie é fixa e a faixa de temperatura dentro da qual o ferro pode se usado é fixa. Caso a temperatura selecionada seja alta então artigos delicados tal como de seda não podem ser passados a ferro. A sapata de passar 620 habilita passar a ferro à baixa temperatura para artigos de vestuário delicados.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. SISTEMA DE PASSAR A FERRO (500) caracterizado por compreender:

um ferro de passar (510) incluindo uma placa base (512), em que a 5 dita placa base (512) consiste de um material aquecível por indução;

uma unidade (520, 530) incluindo pelo menos uma bobina de indução (540) e um dispositivo (550), em que a dita bobina de indução (540) é configurada para carregar o dito ferro de passar (510) e o dito dispositivo (550) é configurado para detectar uma temperatura da dita placa base (512) detectando uma

10 variação na corrente que passa através da dita bobina de indução (540) ou detectando uma variação de voltagem através da dita bobina de indução (540), a dita variação de corrente ou voltagem sendo causada por uma variação na em autoindutância da bobina de indução (540), a dita variação da auto-indutância sendo ainda causada por uma variação na permeabilidade magnética da dita placa base

15 (512) em função de sua temperatura, o dito dispositivo (550) sendo ainda configurado para ativar ou desativar a dita bobina de indução (540) dependendo da temperatura.
2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito dispositivo compreender:

20 um circuito sensor de corrente/voltagem (150) conectado com a dita bobina de indução, em que o dito circuito sensor de corrente/voltagem detecta uma variação de corrente através da dita bobina de indução ou detecta uma variação de voltagem através da dita bobina de indução;

um circuito comutador de corrente (140), em que o dito circuito

25 comutador de corrente liga e desliga a dita bobina de indução; e um circuito de controle de temperatura (160), em que o dito circuito de controle de temperatura controla o dito circuito comutador de corrente dependendo da corrente/voltagem detectada pelo dito circuito sensor de corrente/voltagem.

Petição 870170074393, de 02/10/2017, pág. 5/10
3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito material aquecível por indução ser um material ferromagnético tendo sua temperatura Curie em uma faixa de 100 a 300°C.
4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo 5 dito material ferromagnético poder ser Phytherm 230 ou Phytherm 260.
5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita temperatura Curie é apropriada para passar a ferro a temperaturas na faixa de 100 a 250°C,
6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por 10 uma sapata (620) ser removivelmente conectável à dita placa base.
7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela dita unidade incluir pelo menos uma bobina de indução e o dispositivo compreender uma tábua para passar (530) e/ou uma base para carregar (520).
8. UNIDADE (520, 530) PARA USO COM O SISTEMA, 15 conforme definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por incluir pelo menos uma bobina de indução (540) e um dispositivo (550), em que a dita bobina de indução (540) é configurada para carregar o dito ferro de passar (510) e o dito dispositivo (550) é configurado para detectar uma temperatura da dita placa base (512) detectando uma variação da corrente que passa através da dita

20 bobina de indução (540) ou detectando uma variação de voltagem através da dita bobina de indução (540), a dita variação de corrente ou voltagem sendo causada por uma variação da auto-indutância da dita bobina de indução (540), a dita variação da auto-indutância sendo ainda causada por uma variação da permeabilidade magnética da dita placa base (512) em função de sua temperatura, o dito dispositivo sendo

25 ainda configurado para ativar ou desativar a dita bobina de indução (540) dependendo da temperatura.
9. DISPOSITIVO (550) PARA USO COM A UNIDADE (520, 530), conforme definida na reivindicação 8, o dispositivo (550) caracterizado por compreender:

Petição 870170074393, de 02/10/2017, pág. 6/10 um circuito detector de corrente/voltagem (150) ligado com a bobina de indução (540), em que o dito circuito detector de corrente/voltagem detecta uma variação de corrente através da dita bobina de indução (540) ou detecta uma variação de voltagem através da dita bobina de indução (540);

um circuito comutador de corrente (140), em que o dito circuito comutador de corrente ativa ou desativa a dita bobina de indução (540); e um circuito de controle de temperatura (160), em que o dito circuito de controle de temperatura controla o dito circuito de comutação de corrente dependendo da corrente/voltagem detectada pelo dito circuito sensor de corrente/voltagem.
10. FERRO DE PASSAR (510), para uso com um sistema, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por incluir uma placa base (512), em que a dita placa base (512) compreende um material aquecível por indução compreendendo um material ferromagnético tendo sua temperatura Curie na faixa de 100 a 300°C.

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