BRPI1000917B1 - SYSTEM AND METHOD OF FAULT DETECTION IN HEATER FOR HOUSEHOLD APPLIANCES - Google Patents

SYSTEM AND METHOD OF FAULT DETECTION IN HEATER FOR HOUSEHOLD APPLIANCES Download PDF

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BRPI1000917B1
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heater
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voltage
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electrically connected
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BRPI1000917-5A
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Portuguese (pt)
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Alexandre Panosso Vieira
Daniel Paniago Pereira
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Whirlpool S.A.
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

sistema e método de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos. a presente invenção refere-se um sistema e a um método de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos que compreende: uma fonte de alimentação (2) conectada eletricamente a um aquecedor (3); um sensor de tensão (4) conectado eletricamente ao aquecedor (3) e a um dispositivo de controle (5), sendo o sensor de tensão (4) configurado para medir a tensão aplicada sobre o dito aquecedor (3); pelo menos uma chave elétrica (6) conectada à fonte de alimentação (2) e ao aquecedor (3); pelo menos um acionador primário (7), conectado eletricamente a chave elétrica (6) e conectado eletricamente ao dispositivo de controle (5); e pelo menos um acionador secundário (8), conectado eletricamente à chave elétrica (6) e ao dispositivo de controle (5). a chave elétrica (6) é acionada em conjunto pelo acionador primário (7) e pelo acionador secundário (8) e sendo ainda que o dispositivo de controle (5) é configurado para desligar e ligar seletivamente o acionador primário (7) e o acionador secundário (8) e ler a tensão elétrica medida pelo sensor de tensão elétrica (4) cada vez que um dos acionadores (7,8) é ligado ou desligado.heater failure detection system and method for home appliances. the present invention relates to a heater failure detection system and method for home appliances comprising: a power supply (2) electrically connected to a heater (3); a voltage sensor (4) electrically connected to the heater (3) and a control device (5), the voltage sensor (4) being configured to measure the voltage applied to said heater (3); at least one electric switch (6) connected to the power supply (2) and the heater (3); at least one primary driver (7), electrically connected to the electric switch (6) and electrically connected to the control device (5); and at least one secondary driver (8), electrically connected to the electric switch (6) and the control device (5). the electric switch (6) is actuated together by the primary actuator (7) and the secondary actuator (8) and the control device (5) is configured to selectively switch off and on the primary actuator (7) and the actuator secondary (8) and read the electrical voltage measured by the electrical voltage sensor (4) each time one of the actuators (7.8) is turned on or off.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA E MÉTODO£· TECÇÃO DE FALHAS EM AQUECEDOR PARA ELETRODOMÉSTICOS" Campo da Invenção ’Άν - ' A presente invenção se refere a um sistema e a um método de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos.Invention Patent Descriptive Report for "SYSTEM AND METHOD £ · FAILURE TESTING IN HOUSEHOLD APPLIANCES" Field of the Invention ’Άν - 'The present invention relates to a system and a method of detecting heater failures for appliances.

Descrição do estado da técnica Em eletrodomésticos tais como máquinas de lavar roupas e máquinas de lavar louças, são largamente empregados aquecedores de água, com o intuito de não somente a-quecer a água, mas também de melhorar o desempenho destes equipamentos em suas operações uma vez que a água aquecida possui propriedades particularmente interessantes em matéria de lavagem, como os técnicos no assunto sabem.Description of the state of the art In household appliances such as washing machines and dishwashers, water heaters are widely used in order to not only heat water, but also to improve the performance of these equipment in their operations. Since heated water has particularly interesting washing properties, as those skilled in the art know.

Os aquecedores de água empregados em eletrodomésticos podem ser construídos de maneiras diferentes, podendo eles, por exemplo, ser constituídos por um segmento de alta resistência elétrica envolto por uma camada intermediária de material isolante e, finalmente, por uma camada externa que envolve a camada intermediária e a resistência elétrica. O aquecedor, como dito, pode ser construído de outras formas, sendo este apenas um exemplo a ser adotado durante a descrição, de forma não restritiva.The water heaters used in household appliances can be built in different ways, for example, they can consist of a segment of high electrical resistance surrounded by an intermediate layer of insulating material and, finally, by an external layer that surrounds the intermediate layer and electrical resistance. The heater, as stated, can be built in other ways, this being just an example to be adopted during the description, in a non-restrictive way.

De todo modo, os aquecedores são cargas pesadas para serem alimentadas, pois demandam uma corrente elétrica alta para seu funcionamento. Além disso, estes aquecedores, quando em operação, irradiam alta radiação térmica, ou seja, a temperatura em sua superfície é muito alta. Em razão destes fatos, e tendo em vista a segurança dos usuários, é necessário prover meios para detectar falhas no aquecedor, tais como curto-circuitos, com o objetivo de prevenir acidentes.In any case, the heaters are heavy loads to be fed, as they demand a high electric current for their operation. In addition, these heaters, when in operation, radiate high thermal radiation, that is, the temperature on their surface is very high. Due to these facts, and in view of the safety of users, it is necessary to provide means to detect faults in the heater, such as short circuits, in order to prevent accidents.

Um exemplo de prevenção de um sistema de prevenção de falhas está descrito no documento de patente US 5,449,884. Este documento se refere a um aparato de prevenção de sobreaquecimento de um aquecedor em uma máquina de lavar roupas. O aparato compreende: um primeiro termistor para medir a temperatura do aquecedor; uma seção de medição da temperatura do aquecedor, para gerar um primeiro sinal correspondente à temperatura do aquecedor; um segundo termistor para medir a temperatura da água de lavagem contida no tubo; uma seção de medição da temperatura da água, para gerar um segundo sinal correspondente à temperatura da água de lavagem; uma primeira seção de comparação de temperatura, para comparar o primeiro sinal correspondente à temperatura do aquecedor com um primeiro sinal de referência correspondente à temperatura de sobreaquecimento; uma segunda seção de comparação, para comparar o segundo sinal, correspondente à temperatura da água de lavagem, com a soma do primeiro sinal de temperatura com um valor pré-determinado; uma seção de cálculo de incremento de temperatura, para calcular os incrementos de temperatura e comparar esse incremento calculado com um valor pré- determinado; uma seção de acionamento de carga; e uma seção de chaveamentq fonte de alimentação, incluindo pelo menos dois relês para operar o aquecedor.An example of preventing a failure prevention system is described in US patent document 5,449,884. This document refers to an apparatus to prevent overheating of a heater in a washing machine. The apparatus comprises: a first thermistor to measure the temperature of the heater; a heater temperature measurement section, to generate a first signal corresponding to the heater temperature; a second thermistor to measure the temperature of the washing water contained in the tube; a water temperature measurement section, to generate a second signal corresponding to the wash water temperature; a first temperature comparison section, to compare the first signal corresponding to the heater temperature with a first reference signal corresponding to the superheat temperature; a second comparison section, to compare the second signal, corresponding to the wash water temperature, with the sum of the first temperature signal with a predetermined value; a section for calculating temperature increments, to calculate temperature increments and compare that calculated increment with a predetermined value; a load drive section; and a power supply switching section, including at least two relays to operate the heater.

Outro exemplo do estado da técnica que pode ser mencionado está descri cumento US 5,281,956. Este documento refere-se a um controle para um aquecedor elétrico resistivo que compreende meios de diagnosticar falhas e é aplicado em máquinas de secar roupa. O objeto deste documento compreende, ainda, um acionador de relê (“relay driver”), um relê acionado pelo dito acionador, e um microcontrolador para controlar o aquecedor.Another example of the state of the art that can be mentioned is described in US 5,281,956. This document refers to a control for a resistive electric heater that comprises a means of diagnosing faults and is applied to tumble dryers. The object of this document also comprises a relay driver, a relay activated by said driver, and a microcontroller to control the heater.

Em ambos os exemplos citados, nota-se que os sistemas empregados possuem maior complexidade em relação a presente invenção, e, conseqüentemente, possuem custos mais altos para serem concretizados. Neste sentido, o estado da técnica carece de uma solução para detectar falhas em um aquecedor que tenha baixa complexidade em sua arquitetura e em sua instalação, que possua poucos componentes, em decorrência desta baixa complexidade, e que possua, conseqüentemente, baixo custo, sem que esse baixo custo represente queda no nível de proteção.In both examples cited, it is noted that the systems employed have greater complexity in relation to the present invention, and, consequently, have higher costs to be realized. In this sense, the state of the art lacks a solution to detect failures in a heater that has low complexity in its architecture and installation, that has few components, due to this low complexity, and that therefore has low cost, without that this low cost represents a drop in the level of protection.

Objetivos da Invenção É, portanto, um objetivo da presente invenção prover um sistema para detectar falhas em um aquecedor que tenha baixa complexidade em sua arquitetura e em sua instalação, que possua poucos componentes, em decorrência desta baixa complexidade, e que possua, conseqüentemente, baixo custo, sem que esse baixo custo represente queda no nível de proteção. É, ainda, um objetivo da presente invenção, prover um método para detectar falhas em um aquecedor que, a partir do sistema objetivado no parágrafo anterior, possa detectar não somente a existência de falha, mas também prover com precisão em que componente do sistema a falha ocorreu.Objectives of the Invention It is, therefore, an objective of the present invention to provide a system to detect failures in a heater that has low complexity in its architecture and installation, that has few components, due to this low complexity, and that consequently has low cost, without this low cost representing a drop in the level of protection. It is also an objective of the present invention, to provide a method for detecting faults in a heater that, from the system objectified in the previous paragraph, can detect not only the existence of a fault, but also provide with precision in which component of the system the failure has occurred.

Sumário da Invenção Os objetivos da presente invenção são atingidos por meio de um sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: uma fonte de alimentação conectada eletricamente a um aquecedor; um sensor de tensão conectado eletricamente ao aquecedor e a um dispositivo de controle, sendo o sensor de tensão configurado para medir a tensão aplicada sobre o dito aquecedor; pelo menos uma chave elétrica conectada à fonte de alimentação e ao aquecedor; pelo menos um acionador primário, conectado eletricamente a chave elétrica e conectado eletricamente ao dispositivo de controle; e pelo menos um acionador secundário, conectado eletricamente à chave elétrica e ao dispositivo de controle. A chave elétrica é acionada em conjunto pelo acionador primário e pelo acionador secundário. O dispositivo de controle é configurado para desligar e ligar seletivamente o acionador primário e o acionador secundário e ler a tensão elétrica medida pelo sensor de tensão elétrica cada vez que um dos ligado ou desligado.Summary of the Invention The objectives of the present invention are achieved through a heater failure detection system for home appliances, CHARACTERIZED by the fact that it comprises: a power source electrically connected to a heater; a voltage sensor electrically connected to the heater and to a control device, the voltage sensor being configured to measure the voltage applied to said heater; at least one electric switch connected to the power supply and the heater; at least one primary actuator, electrically connected to the electrical switch and electrically connected to the control device; and at least one secondary actuator, electrically connected to the electric switch and the control device. The electric switch is activated together by the primary and secondary actuators. The control device is configured to selectively switch the primary and secondary actuators on and off and read the electrical voltage measured by the electrical voltage sensor each time one of them is switched on or off.

Os objetivos da presente invenção também são atingidos por meio de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos que compreende as seguintes etapas: desligamento, na qual todos os acionadores primários e o acionador secundário são desligados; primeira detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle lê a tensão medida pelo sensor de tensão, sendo que caso seja detectada a presente de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha geral; ativação do acionador secundário; segunda detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle lê a tensão medida pelo sensor de tensão, sendo que caso seja detectada a presente de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha nos acionadores primários; ativação do primeiro acionador primário; terceira detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle lê a tensão medida pelo sensor de tensão, sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha no segundo acionador primário; desativação do primeiro acionador primário; ativação do segundo acionador primário; quarta detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle lê a tensão medida pelo sensor de tensão, sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha no primeiro acionador primário; ativação do primeiro acionador primário; quinta detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle lê a tensão medida pelo sensor de tensão, sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de funcionamento correto; e caso não seja detectada a presença de tensão elétrica é estabelecido um status de perda dos acionadores primários.The objectives of the present invention are also achieved through the detection of faults in heaters for home appliances, which comprises the following steps: shutdown, in which all the primary and secondary actuators are turned off; first detection of the presence of electrical voltage, in which the control device reads the voltage measured by the voltage sensor, and if the electrical voltage is detected, a general fault status is established; activation of the secondary trigger; second detection of the presence of electrical voltage, in which the control device reads the voltage measured by the voltage sensor, and if the electrical voltage is detected, a fault status is established in the primary actuators; activation of the first primary trigger; third detection of the presence of electrical voltage, in which the control device reads the voltage measured by the voltage sensor, and if the presence of electrical voltage is detected, a fault status is established in the second primary driver; deactivation of the first primary trigger; activation of the second primary driver; fourth detection of the presence of electrical voltage, in which the control device reads the voltage measured by the voltage sensor, and if the presence of electrical voltage is detected, a fault status is established in the first primary driver; activation of the first primary trigger; fifth detection of the presence of electrical voltage, in which the control device reads the voltage measured by the voltage sensor, and if the presence of electrical voltage is detected, a correct operating status is established; and if the presence of electric voltage is not detected, a loss status of the primary actuators is established.

Descrição Resumida dos Desenhos As figuras mostram: Figura 1 - um diagrama esquemático da concretização preferencial do sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodoméstico da presente invenção; e Figura 2 - um fluxograma do método de detecção de falhas em aquecedor para e-letrodoméstico da presente invenção.Brief Description of the Drawings The figures show: Figure 1 - a schematic diagram of the preferred embodiment of the heater failure detection system for home appliances of the present invention; and Figure 2 - a flowchart of the heater failure detection method for home appliances of the present invention.

Descrição Detalhada da Invenção Como pode ser visto a partir da figura 1 o sistema da presente invenção compre- ende uma fonte de alimentação 2 conectada eletricamente a um aquecedor 3. Mais preci- samente, a fonte de alimentação 2 é conectada em paralelo ao aquecedor 3. A fonte de ali- mentação 2 é preferencialmente um fonte alimentação de tensão elétrica, podendo ser, por exemplo, a rede de energia elétrica ou qualquer outra fonte passível de ser utilizada na pre- sente invenção. O aquecedor 3 por sua vez pode ser um aquecedor comum do estado da técnica, isto é, um aquecedor que contenha: um núcleo que irradie altas temperaturas, sen do este núcleo formado por uma resistência elétrica, por exemplo; uma carr ria dotada de um isolante elétrico (como, por exemplo, sílica) e, finalment externa que envolve o aquecedor 3. Obviamente, outras construções são cabíveis para o aquecedor 3, sendo a construção descrita apenas um exemplo das construções possíveis.Detailed Description of the Invention As can be seen from figure 1 the system of the present invention comprises a power supply 2 electrically connected to a heater 3. More precisely, power supply 2 is connected in parallel to the heater 3 The power supply 2 is preferably a power supply for electrical voltage, which can be, for example, the electric power network or any other source that can be used in the present invention. The heater 3 in turn can be a common heater of the state of the art, that is, a heater that contains: a core that radiates high temperatures, without this core formed by an electrical resistance, for example; a rail equipped with an electrical insulator (such as, for example, silica) and, finally, external that surrounds heater 3. Obviously, other constructions are suitable for heater 3, the construction described being only one example of the possible constructions.

De todo modo, o aquecedor 3 é, de preferência, um aquecedor utilizado em máquinas de lavar roupas ou em máquinas de lavar louças, ou, ainda, em qualquer outro eletrodoméstico que necessite de aquecimento de água por meio deste dispositivo. Sendo assim, a presente invenção é preferencialmente aplicada em eletrodomésticos que necessitem de aquecimento de água por meio do dito aquecedor 3. O sistema da presente invenção compreende também um sensor de tensão 4 conectado eletricamente ao aquecedor 3 e a um dispositivo de controle 5, sendo o sensor de tensão 4 configurado para medir a tensão aplicada sobre o dito aquecedor 3. Mais precisamente, como pode ser visto a partir da figura 1, o sensor de tensão 4 é conectado em paralelo ao aquecedor 3, e, conseqüentemente, em paralelo à fonte de alimentação 2. Além disso, o sensor de tensão 4 compreende um terminal conectado ao dito dispositivo de controle 5. Na concretização preferencial da presente invenção, o sensor de tensão 4 é um optoaco-plador, conforme pode ser visto na figura 1. No entanto, este é apenas um dos exemplos dos possíveis dispositivos que podem ser utilizados na presente invenção, sendo que outros podem ser utilizados sem prejuízo ao funcionamento da invenção. Em uma concretização alternativa da presente invenção, o sensor de tensão 4 pode ser um transformador, por e-xemplo. O sistema de detecção de falhas em aquecedor da presente invenção também compreende pelo menos uma chave elétrica 6 conectada à fonte de alimentação e ao aquecedor 3. Como pode ser visto a partir da figura 1, a chave elétrica 6 tem a função de permitir ou não a passagem de corrente da fonte de alimentação 2 para o aquecedor 3. Mais precisamente, a presente invenção compreende duas chaves elétricas, sendo uma primeira chave elétrica 6 conectada em série à fonte de alimentação 2 e ao aquecedor 3 e sendo uma segunda chave elétrica 9 conectada em série à fonte de alimentação e ao aquecedor 3. Na concretização preferencial da presente invenção, as chaves elétricas 6,9 são relés, porém, os técnicos no assunto devem rapidamente intuir que outros tipos de chaves elétricas podem ser utilizados na presente invenção, sem que isso restrinja seu escopo.In any case, heater 3 is preferably a heater used in washing machines or dishwashers, or in any other appliance that requires water heating by means of this device. Therefore, the present invention is preferably applied to household appliances that require water heating by means of said heater 3. The system of the present invention also comprises a voltage sensor 4 electrically connected to heater 3 and a control device 5, being the voltage sensor 4 configured to measure the voltage applied on said heater 3. More precisely, as can be seen from figure 1, voltage sensor 4 is connected in parallel to heater 3, and, consequently, in parallel to power supply 2. In addition, the voltage sensor 4 comprises a terminal connected to said control device 5. In the preferred embodiment of the present invention, the voltage sensor 4 is an optocoupler, as can be seen in figure 1. However, this is just one example of the possible devices that can be used in the present invention, while others can be used without prejudice to operation of the invention. In an alternative embodiment of the present invention, the voltage sensor 4 can be a transformer, for example. The heater failure detection system of the present invention also comprises at least one electric switch 6 connected to the power supply and heater 3. As can be seen from figure 1, the electric switch 6 has the function of allowing or not the passage of current from the power supply 2 to the heater 3. More precisely, the present invention comprises two electric switches, a first electric switch 6 being connected in series to power supply 2 and heater 3 and a second electric switch 9 connected in series to the power supply and heater 3. In the preferred embodiment of the present invention, electric switches 6,9 are relays, however, those skilled in the art must quickly intuit that other types of electric switches can be used in the present invention, without this restricting its scope.

Apesar da concretização preferencial da presente invenção compreender duas chaves elétricas 6,9, a presente invenção pode ser concretizada somente com uma chave elétrica ou, ainda, com mais de duas chaves elétricas. A cada uma das chaves elétricas 6,9 está conectado eletricamente um acionador primário 7. Este acionador primário 7 é também conectado eletricamente ao dispositivo de controle 5, uma vez que este acionador 7 deve ser capaz de abrir ou fechar a chave elétrica 6, ao qual ele está conectado, mediante o comando proveniente do dito dispo trole 5. Tendo em vista que a concretização preferencial da presente invenção duas chaves elétricas 6,9, nesta mesma concretização são, conseqüenteme dois acionadores primários 7,10. Um primeiro acionador primário 7 é conectado eletricamente à primeira chave elétrica 6 e um segundo acionador primário 10 é conectado à segunda chave elétrica 9. o segundo acionador primário 10, assim como o primeiro acinonador primário 7, está conectado eletricamente ao dispositivo de controle 5, pois, como dito, o dispositivo de controle 5 é responsável por enviar o comando aos acionadores 7,10 para abrir ou fechar as chaves 6,9 às quais estão conectados eletricamente. Obviamente, o número de acionadores primários 7,10 irá variar de acordo com o número de chaves elétricas 6,9. Preferencialmente, os acionadores primários 7,10 constituem um elemento conhecido por técnicos no assunto como “Relay driver”, o qual pode ser construído de diversas formas e configurações conhecidas do estado da técnica.Although the preferred embodiment of the present invention comprises two electric keys 6,9, the present invention can be realized only with an electric key or, still, with more than two electric keys. A primary switch 7 is electrically connected to each of the electric switches 6.9 This primary switch 7 is also electrically connected to the control device 5, since this switch 7 must be able to open or close the electric switch 6, when which it is connected to, by means of the command coming from said device 5. Bearing in mind that the preferred embodiment of the present invention, two electric keys 6,9, in this same embodiment are, therefore, two primary actuators 7,10. A first primary driver 7 is electrically connected to the first electric switch 6 and a second primary driver 10 is connected to the second electric switch 9. The second primary driver 10, like the first primary actuator 7, is electrically connected to the control device 5, as, as stated, the control device 5 is responsible for sending the command to the actuators 7,10 to open or close the switches 6,9 to which they are electrically connected. Obviously, the number of primary actuators 7.10 will vary according to the number of electric switches 6.9. Preferably, the primary actuators 7,10 constitute an element known to technicians in the subject as “Relay driver”, which can be constructed in different ways and configurations known from the state of the art.

Apesar dos acionadores primários 7,10 serem responsáveis por fechar as chaves elétricas 6,9 às quais estão conectados, eles não desempenham esta função de acionamento sozinhos. A presente invenção compreende também pelo menos um acionador secundário 8 conectado eletricamente à chave elétrica 6 e ao dispositivo de controle 5. Este acionador secundário 8 é conectado eletricamente ao primeiro acionador primário 7 e ao segundo acionador primário 10, como pode ser visto a partir da figura 1, sendo que, preferencialmente, o acionador secundário 8 é um gerador de pulsos, ou, em outras palavras, um gerador de ondas quadradas conhecido como “heart beat generator”, podendo ser tanto um circuito discreto conectado eletricamente ao dispositivo de controle 5 quanto um circuito integrado separado ou incorporado ao dispositivo de controle 5.Although the primary actuators 7,10 are responsible for closing the electrical switches 6,9 to which they are connected, they do not perform this actuation function alone. The present invention also comprises at least one secondary driver 8 electrically connected to the electrical switch 6 and the control device 5. This secondary driver 8 is electrically connected to the first primary driver 7 and the second primary driver 10, as can be seen from the figure 1, being that, preferably, the secondary actuator 8 is a pulse generator, or, in other words, a square wave generator known as “heart beat generator”, which can be either a discrete circuit electrically connected to the control device 5 as a separate integrated circuit or incorporated into the control device 5.

Assim, a primeira chave elétrica 6, por exemplo, é acionada em conjunto pelo primeiro acionador primário 7 e pelo acionador secundário 8 por meio de uma lógica AND, ou seja, na concretização preferencial da presente invenção, quando o sinal do acionador secundário 8 está em nível alto e o sinal oriundo do dispositivo de controle 5 também está em nível alto, o acionador primário 7 fecha a primeira chave elétrica 6, estabelecendo a passagem de corrente da fonte de alimentação 2 ao aquecedor 3. Analogamente, no caso de serem providas duas chaves elétricas 6,9, este fechamento também ocorre de mesma forma, porém só haverá circulação de corrente elétrica da fonte de alimentação 2 ao aquecedor 3 caso as duas chaves sejam fechadas, isto é, caso todos os sinais providos aos dois acionadores primários 7,10 estejam em nível alto. Obviamente, os técnicos no assunto bem sabem que outras lógicas podem ser utilizadas para permitir ou não a passagem de corrente da fonte de alimentação 2 ao aquecedor 3, sendo este apenas um exemplo dos possíveis de serem aplicados à presente invenção. O dispositivo de controle 5 é configurado para desligar e ligar seletivamente o acio- nador primário 7 e o acionador secundário 8 e ler a tensão elétrica medir tensão elétrica 4 cada vez que um destes acionadores 7,8 é ligado ou desl tido, para detectar as falhas que podem ocorrer no aquecedor e em seu (que é o sistema de detecção da presente invenção), o dispositivo de controle 5 pode, por exemplo, ligar o primeiro acionador primário 7, manter desligado o segundo acionador primário 10 e ligar o acionador secundário 8 e, assim, ler a tensão por meio do sensor de tensão elétrica 4. Desse modo, caso seja detectada a passagem de corrente sobre o aquecedor 3, é detectada, então, uma falha na segunda chave elétrica 9, pois a corrente está circulando sem que seu acionador 10 associado esteja ligado.Thus, the first electric switch 6, for example, is activated together by the first primary driver 7 and the secondary driver 8 by means of an AND logic, that is, in the preferred embodiment of the present invention, when the signal from the secondary driver 8 is at a high level and the signal coming from the control device 5 is also at a high level, the primary actuator 7 closes the first electric switch 6, establishing the current flow from the power supply 2 to the heater 3. Similarly, if they are provided two electric switches 6,9, this closing also occurs in the same way, however there will only be an electric current circulating from the power supply 2 to the heater 3 if the two switches are closed, that is, if all the signals provided to the two primary actuators 7 , 10 are at a high level. Obviously, those skilled in the art are well aware that other logic can be used to allow or not to allow current to flow from power source 2 to heater 3, this being just one example of the possible ones to be applied to the present invention. The control device 5 is configured to selectively switch the primary drive 7 and the secondary drive 8 selectively and to read the electrical voltage and measure electrical voltage 4 each time one of these drives 7.8 is switched on or off, to detect the faults that can occur in the heater and its (which is the detection system of the present invention), the control device 5 can, for example, turn on the first primary driver 7, keep the second primary driver 10 off and turn on the secondary driver 8 and, thus, read the voltage by means of the electrical voltage sensor 4. Thus, if the current flow over the heater 3 is detected, then a fault in the second electric switch 9 is detected, as the current is circulating without its associated trigger 10 being turned on.

Assim, o dispositivo de controle 5 é capaz de detectar falhas em cada componente do sistema e informar ao usuário ou ao serviço técnico qual é o tipo de falha que está ocorrendo no sistema.Thus, the control device 5 is able to detect failures in each component of the system and inform the user or the technical service what type of failure is occurring in the system.

Neste sentido, é feita referência à figura 2, a qual ilustra a concretização preferencial do método da presente invenção.In this regard, reference is made to figure 2, which illustrates the preferred embodiment of the method of the present invention.

Como pode ser visto, este método compreende uma primeira etapa E1 de desligamento, na qual todos os acionadores primários 7,10 e o acionador secundário 8 são desligados. Depois disso, ocorre a próxima etapa E2 que consiste na primeira detecção da presença de tensão, na qual o dispositivo de controle 5 lê a tensão medida pelo sensor de tensão 4, sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica sobre o aquecedor, é estabelecido um status de falha geral E21. O status de falha geral E21 pode compreender uma série de possibilidades de alerta ao usuário, sendo que, na concretização preferencial da presente invenção, o eletrodoméstico pára de operar e exibe sinal de erro em um display, além emitir um alerta sonoro. Preferencialmente, a máquina tem a sua operação parada, uma vez que a circulação de corrente pelo aquecedor com os acionadores 7,10 e 8 desligados pode representar um risco ao usuário. Entretanto, outras possibilidades de alertar ao usuário ou implementar procedimentos de segurança são possíveis, a partir do status de falha geral E21 fornecido pelo método da presente invenção.As can be seen, this method comprises a first shutdown step E1, in which all primary actuators 7,10 and secondary actuator 8 are switched off. After that, the next step E2 occurs, which consists of the first detection of the presence of voltage, in which the control device 5 reads the voltage measured by the voltage sensor 4, and if the presence of electrical voltage is detected on the heater, it is a general fault status E21 is established. The general fault status E21 can comprise a series of possibilities for alerting the user, and, in the preferred embodiment of the present invention, the appliance stops operating and displays an error signal on a display, in addition to emitting an audible alert. Preferably, the machine has its operation stopped, since the circulation of current through the heater with the actuators 7.10 and 8 off may represent a risk to the user. However, other possibilities of alerting the user or implementing safety procedures are possible, starting from the general fault status E21 provided by the method of the present invention.

Caso não seja detectada a presença de tensão o método segue para etapa E3 que compreende a ativação do acionador secundário 8. Logo após, o método segue para a E4 que consiste na segunda detecção da presença de tensão, na qual o dispositivo de controle 5 lê novamente a tensão medida pelo sensor de tensão 4, sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica sobre o aquecedor 3, é estabelecido um status de falha nos acionadores primários E41. Neste caso, um dos vários exemplos possíveis de alerta do status de falha E41 nos acionadores primários 7,10 seria a emissão de um som e/ou mostrar uma mensagem de erro em um display no eletrodoméstico. Entretanto, a presente invenção não está limitado a este exemplo, uma vez que outras concretizações podem ser adotadas para alertar o usuário sobre este status.If the presence of voltage is not detected, the method proceeds to step E3 which comprises the activation of the secondary trigger 8. Soon after, the method goes to E4 which consists of the second detection of the presence of voltage, in which the control device 5 reads again the voltage measured by the voltage sensor 4, and if the presence of electrical voltage over the heater 3 is detected, a fault status is established in the primary actuators E41. In this case, one of the several possible examples of alerting the E41 fault status on primary actuators 7,10 would be the emission of a sound and / or showing an error message on a display on the appliance. However, the present invention is not limited to this example, since other embodiments can be adopted to alert the user to this status.

Caso não seja detectada a presença de tensão o método segue par que compreende a ativação do primeiro acionador primário 7. Em seguida, o r para a etapa E6 que consiste na terceira detecção da presença de corrente ter mais uma vez, o dispositivo de controle 5 lê a tensão medida pelo sensor de tensão, sendo que caso seja detectada a presença de tensão, é estabelecido um status de falha no segundo acionador primário E61. Assim como no status de falha E41 de falha dos acionadores primários 7,10, a presente invenção pode compreender meios de alertar o usuário sobre a constatação da falha no segundo acionador primário 10, que compreendem exibição de mensagens em um display e/ou emissão de alertas sonoros.If the presence of voltage is not detected, the method follows a pair that comprises the activation of the first primary actuator 7. Then, for step E6, which consists of the third detection of the presence of current having again, the control device 5 reads the voltage measured by the voltage sensor, and if the presence of voltage is detected, a fault status is established on the second primary drive E61. As in the failure status E41 of failure of the primary actuators 7,10, the present invention can comprise means of alerting the user about the failure finding in the second primary actuator 10, which comprise the display of messages on a display and / or emission of audible alerts.

Caso não seja detectada a presença de tensão o método segue para a etapa E7 que compreende a desativação do primeiro acionador primário 7. Em seqüência, o método segue para a etapa E8 que consiste na ativação do segundo acionador primário 10.If the presence of voltage is not detected, the method proceeds to step E7, which comprises the deactivation of the first primary driver 7. In sequence, the method proceeds to step E8 which consists of the activation of the second primary driver 10.

Depois disso, ocorre a etapa E9 que consiste na quarta detecção da presença de tensão, na qual o dispositivo de controle 5 lê, outra vez, a tensão medida pelo sensor de tensão 4, sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha no primeiro acionador primário - etapa E91. Em seguida o método segue para etapa E10 que compreende a ativação do primeiro acionador primário 7. Assim, é feita a quinta e última detecção da presença de tensão elétrica, que corresponde a etapa E11, na qual o dispositivo de controle 5 lê a tensão medida pelo sensor de tensão 4, sendo que caso seja detectada a presença de tensão, é estabelecido um status de funcionamento correto E111; e caso não seja detectada a presença de tensão é estabelecido um status de perda dos acionadores primários E112. O alerta ao usuário da ocorrência de um status de falha E91 no primeiro acionador primário 7 pode ocorrer da mesma maneira descrita para os status de falha E41 dos dois acionadores primários 7,10 ou para o status de falha E61 do segundo acionador primário 10. Analogamente, quando o status de perda dos acionadores primários E112 é estabelecido a presente invenção também prevê o alerta ao usuário por meio de um display e/ou por meio de um alerta sonoro.After that, step E9 occurs, which consists of the fourth detection of the presence of voltage, in which the control device 5 reads, again, the voltage measured by the voltage sensor 4, and if the presence of electrical voltage is detected, it is A fault status is established on the first primary drive - step E91. Then the method proceeds to step E10 which comprises the activation of the first primary driver 7. Thus, the fifth and last detection of the presence of electrical voltage is made, which corresponds to step E11, in which the control device 5 reads the measured voltage by the voltage sensor 4, if the presence of voltage is detected, a correct operating status E111 is established; and if the presence of voltage is not detected, a loss status of primary drives E112 is established. Alerting the user of the occurrence of an E91 fault status on the first primary trigger 7 can occur in the same manner as described for the E41 fault status of the two primary triggers 7.10 or for the E61 fault status of the second primary trigger 10. Analogously , when the loss status of E112 primary actuators is established, the present invention also provides for the alert to the user through a display and / or through an audible alert.

Ainda é importante salientar que depois de estabelecer os status de falhas o método da presente invenção é terminado, como pode ser visto a partir da figura 1.It is still important to note that after establishing the failure statuses the method of the present invention is terminated, as can be seen from figure 1.

Assim, como pode ser visto, a presente invenção compreende provê um sistema para detectar falhas em um aquecedor que possui baixa complexidade em sua arquitetura e em sua instalação, poucos componentes, em decorrência desta baixa complexidade, e, conseqüentemente, baixo custo. Deve-se salientar que esse baixo custo não representa queda no nível de proteção.Thus, as can be seen, the present invention comprises a system to detect failures in a heater that has low complexity in its architecture and installation, few components, due to this low complexity, and, consequently, low cost. It should be noted that this low cost does not represent a drop in the level of protection.

Adicionalmente, a presente invenção provê um método para detectar falhas em um aquecedor que, a partir do sistema, detecta não somente a existência de falha, mas tam bém informa com precisão em que componente do sistema a falha ocorreu, atenc tajosamente os objetivos idealizados.Additionally, the present invention provides a method for detecting faults in a heater that, from the system, detects not only the existence of a fault, but also accurately informs which component of the system the fault occurred, attentively to the idealized objectives.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described an example of a preferred embodiment, it should be that the scope of the present invention covers other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including possible equivalents therein.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: uma fonte de alimentação (2) conectada eletricamente a um aquecedor (3); um sensor de tensão (4) conectado eletricamente ao aquecedor (3) e a um dispositivo de controle (5), sendo o sensor de tensão (4) configurado para medir a tensão aplicada sobre o dito aquecedor (3); pelo menos uma chave elétrica (6) conectada à fonte de alimentação (2) e ao aquecedor (3); pelo menos um acionador primário (7), conectado eletricamente a chave elétrica (6) e conectado eletricamente ao dispositivo de controle (5); e pelo menos um acionador secundário (8), conectado eletricamente à chave elétrica (6) e ao dispositivo de controle (5); sendo que a chave elétrica (6) é acionada em conjunto pelo acionador primário (7) e pelo acionador secundário (8); e sendo ainda que o dispositivo de controle (5) é configurado para desligar e ligar seletivamente o acionador primário (7) e o acionador secundário (8) e ler a tensão elétrica medida pelo sensor de tensão elétrica (4) cada vez que um dos acionadores (7,8) é ligado ou desligado.1. Heater failure detection system for home appliances, CHARACTERIZED by the fact that it comprises: a power supply (2) electrically connected to a heater (3); a voltage sensor (4) electrically connected to the heater (3) and to a control device (5), the voltage sensor (4) being configured to measure the voltage applied to said heater (3); at least one electric switch (6) connected to the power supply (2) and the heater (3); at least one primary driver (7), electrically connected to the electric switch (6) and electrically connected to the control device (5); and at least one secondary driver (8), electrically connected to the electric switch (6) and the control device (5); the electric switch (6) being activated together by the primary driver (7) and the secondary driver (8); and furthermore, the control device (5) is configured to selectively turn off and on the primary trigger (7) and the secondary trigger (8) and read the electrical voltage measured by the electrical voltage sensor (4) each time one of the actuators (7.8) is switched on or off. 2. Sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende duas chaves elétricas (6), sendo uma primeira chave elétrica (6) conectada em série a fonte de alimentação (2) e ao aquecedor (3) e sendo uma segunda chave (8) elétrica conectada em série a fonte de alimentação (2) e ao aquecedor (3).2. Heater failure detection system for home appliances, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it comprises two electric switches (6), a first electric switch (6) connected in series to the power supply (2) and to the heater (3) and a second electric switch (8) being connected in series to the power supply (2) and the heater (3). 3. Sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, de acordo com as reivindicações 1 e 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende dois acionadores primários (7,9), sendo um primeiro acionador primário (7) conectado eletricamente à primeira chave elétrica (6) e sendo um segundo acionador primário (10) conectado elétrica mente a segunda chave elétrica (9).3. Heater failure detection system for home appliances, according to claims 1 and 2, CHARACTERIZED by the fact that it comprises two primary actuators (7,9), a first primary actuator (7) being electrically connected to the first electric switch (6) and being a second primary driver (10) electrically connected to the second electric switch (9). 4. Sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, de acordo com as reivindicações 1, 2 e 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um acionador secundário (8), sendo este acionador secundário (8) conectado eletricamente ao primeiro acionador primário (7) e ao segundo acionador primário (10).4. Heater failure detection system for home appliances, according to claims 1, 2 and 3, CHARACTERIZED by the fact that it comprises a secondary actuator (8), this secondary actuator (8) being electrically connected to the first primary actuator ( 7) and the second primary driver (10). 5. Sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o acionador secundário (8) é um gerador de pulsos de tensão.5. Heater failure detection system for home appliances, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the secondary actuator (8) is a voltage pulse generator. 6. Sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a chave elétrica (6) é acionada pelo acionador primário (7) e pelo acionador secundário (8) por meio de uma porta lógica “AND”.6. Heater failure detection system for appliances, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the electric switch (6) is activated by the primary actuator (7) and the secondary actuator (8) through a door “AND” logic. 7. Sistema de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor de tensão elétrica (4) é um optoacoplador.7. Heater failure detection system for home appliances, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the electrical voltage sensor (4) is an optocoupler. 8. Método de detecção de falhas em aquecedor para eletrodomésticos, de acordo com as reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de compreender as seguintes etapas: (E1) desligamento, na qual todos os acionadores primários (7) e o acionador secundário (8) são desligados; (E2) primeira detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle (5) lê a tensão medida pelo sensor de tensão (4), sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha geral (E21); (E3) ativação do acionador secundário (8); (E4) segunda detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle (5) lê a tensão medida pelo sensor de tensão (4), sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha (E41) nos acionadores primários (7); (E5) ativação do primeiro acionador primário (7); (E6) terceira detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle (5) lê a tensão medida pelo sensor de tensão (4), sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha (E61) no segundo acionador primário (7); (E7) desativação do primeiro acionador primário (7); (E8) ativação do segundo acionador primário (7); (E9) quarta detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle (5) lê a tensão medida pelo sensor de tensão (4), sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de falha (E91) no primeiro acionador primário (7); (E10) ativação do primeiro acionador primário (7); (E11) quinta detecção da presença de tensão elétrica, na qual o dispositivo de controle (5) lê a tensão medida pelo sensor de tensão (4), sendo que caso seja detectada a presença de tensão elétrica, é estabelecido um status de funcionamento correto (E111); e caso não seja detectada a presença de tensão elétrica é estabelecido um status de perda (E112) dos acionadores primários (7).8. Heater failure detection method for home appliances, according to claims 1 to 7, CHARACTERIZED by the fact that it comprises the following steps: (E1) shutdown, in which all the primary actuators (7) and the secondary actuator (8 ) are turned off; (E2) first detection of the presence of electrical voltage, in which the control device (5) reads the voltage measured by the voltage sensor (4), and if the presence of electrical voltage is detected, a general fault status is established (E21); (E3) activation of the secondary trigger (8); (E4) second detection of the presence of electrical voltage, in which the control device (5) reads the voltage measured by the voltage sensor (4), and if the presence of electrical voltage is detected, a fault status is established ( E41) on primary drives (7); (E5) activation of the first primary driver (7); (E6) third detection of the presence of electrical voltage, in which the control device (5) reads the voltage measured by the voltage sensor (4), and if the presence of electrical voltage is detected, a fault status is established ( E61) on the second primary driver (7); (E7) deactivation of the first primary driver (7); (E8) activation of the second primary driver (7); (E9) fourth detection of the presence of electrical voltage, in which the control device (5) reads the voltage measured by the voltage sensor (4), and if the presence of electrical voltage is detected, a fault status is established ( E91) on the first primary driver (7); (E10) activation of the first primary driver (7); (E11) fifth detection of the presence of electrical voltage, in which the control device (5) reads the voltage measured by the voltage sensor (4), and if the presence of electrical voltage is detected, a correct operating status is established (E111); and if the presence of electric voltage is not detected, a loss status (E112) of the primary actuators (7) is established.
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