DE10320495A1

DE10320495A1 - Sicherheitseinrichtung zum Überwachen eines Saunaofens

Info

Publication number: DE10320495A1
Application number: DE2003120495
Authority: DE
Inventors: Andreas Heupel; Felix Reichardt
Original assignee: Wella GmbH
Current assignee: ABATEC GROUP AG, AT
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2004-12-02

Abstract

Eine Sicherheitseinrichtung (1) dient zum Überwachen eines Saunaofens (2), welcher oberhalb einer Heizeinrichtung (3) eine Schicht Saunasteine (4) aufweist. Um die Anwesenheit eines auf die Saunasteine (4) gelegten Handtuches (15) und damit eine Brandgefahr zu erkennen, wird vorgeschlagen, dass die Sicherheitseinrichtung (1) einen Sender (5) und einen Empfänger (6) für eine Strahlung (7) aus Ultraschall aufweist, wobei der Sender (5) auf die Oberfläche (8) der Saunasteine (4) gerichtet ist, und der Empfänger (6) zum Bestimmen eines reflektierten Strahlungsanteils (9) vorgesehen ist. Bei Anwesenheit eines Handtuches (15) wird ein geänderter Strahlungsanteil (9) gemessen.

Description

Gegenstand der Anmeldung ist eine Sicherheitseinrichtung zum Überwachen eines Saunaofens, welcher oberhalb einer Heizeinrichtung eine Schicht Saunasteine aufweist.
Elektrisch betriebene Saunaöfen werden im Regelfall mit Saunasteinen bestückt. Bei einem Betrieb eines Saunaofens werden diese erhitzt. Um eine höhere Luftfeuchtigkeit im Saunaraum zu erreichen, wird Wasser auf die Saunasteine gegossen, das dort verdampft.
Es ist nicht auszuschließen, dass ein Saunanutzer ein Handtuch zum Trocknen auf den Saunaofen legt, was eine Brandgefahr bedeuten würde.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein auf einem Saunaofen liegendes Handtuch zu erkennen.
Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, dass eine Sicherheitseinrichtung zum Überwachen eines Saunaofens einen Sender und einen Empfänger für eine Strahlung aus Ultraschall aufweist, wobei der Sender auf die Oberfläche der Saunasteine gerichtet ist, und der Empfänger zum Bestimmen eines reflektierten Strahlungsanteils vorgesehen ist.
Diese Sicherheitseinrichtung hat den Vorteil, dass ein auf dem Saunaofen liegender Gegenstand, insbesondere ein Handtuch, erkannt wird. Ein auf eine Oberfläche gerichtetes Ultraschallsignal wird von dieser reflektiert. Der reflektierte Strahlungsanteil ergibt dabei eine Information über die Strukturierung der reflektierenden Oberfläche. Fällt das Signal unter einem rechten Winkel auf eine gerade Ebene, so erfolgt die Reflexion eines Strahlungsanteils unter diesem Winkel, so dass sich die einfallende Strahlung und der reflektierte Strahlungsanteil überlagern. Trifft die Strahlung dagegen nicht senkrecht auf die ebene Oberfläche, so wird der reflektierte Strahlungsanteil ebenfalls, gemäß dem Reflexionsgesetz, unter einem Ausfallswinkel reflektiert, welcher dem Einfallswinkel der Strahlung entspricht, und der reflektierte Strahlungsanteil hat seine maximale Intensität im Ausfallswinkel. Misst man also unter einem bestimmten Winkel das Verhältnis von emittierter Strahlung zu reflektiertem Strahlungsanteil, so ist dieses Verhältnis ein Maß für die Ausrichtung der reflektierenden Oberfläche. Während die Oberfläche der Saunasteine sehr ungleichmäßig ausgerichtet ist, und daher einem Empfänger, egal bei welchem Winkel dieser empfängt, einen reflektierten Strahlungsanteil zukommen lässt, reflektiert ein Handtuch relativ winkelgenau. Das Handtuch erhöht oder reduziert somit einen reflektierten Strahlungsanteil in Abhängigkeit eines vorgegebenen Winkels. Aus einer derartigen Messung des reflektierten Strahlungsanteils kann auf eine Abdeckung der Saunasteine, insbesondere durch ein Handtuch, geschlossen und gegebenenfalls ein Warnhinweis initiiert werden.
Sind der Sender und der Empfänger in einer gemeinsamen Baueinheit enthalten, so erfolgt eine Messung des reflektierten Strahlungsanteils unter dem Winkel der einfallenden Strahlung. Die Baueinheit ist kostengünstig und relativ leicht in ihrer Handhabung. Sender und Empfänger könnten aber auch getrennt voneinander in unterschiedlichen Winkelpositionen eingesetzt werden. Die gemeinsame Baueinheit hat zudem den Vorteil, dass ein besonders hohes Messsignal bei der Detektion eines Handtuches vom Empfänger registriert wird, wenn zwischen einer Haupteinrichtung der gesendeten Strahlung und einer Horizontalen ein Winkel von 90 Grad vorgesehen ist.
Ist dagegen zwischen einer Hauptrichtung der gesendeten Strahlung und einer Horizontalen ein Winkel ungleich 90 Grad, vorzugsweise zwischen 20 und 70 Grad, vorgesehen, so wird im Falle des Vorhandenseins eines Handtuches ein umso schwächerer reflektierter Strahlungsanteil gemessen, je größer die Abweichung des Winkels von 90 Grad ist.
Da der reflektierte Strahlungsanteil umso geringer gemessen wird, je weiter der Empfänger von der reflektierenden Oberfläche entfernt ist, wird die Funktion verbessert, wenn die Sicherheitseinrichtung eine Entfernungseingabe zum Eingeben der Entfernung zwischen der Baueinheit und der Oberfläche der Saunasteine aufweist. Um die Sicherheitseinrichtung auf die Winkelstellung des Senders einstellen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Sicherheitseinrichtung eine Winkeleingabe zum Eingeben des Winkels aufweist, der zwischen der Hauptrichtung der gesendeten Strahlung und der Horizontalen liegt, davon ausgehend, dass die Saunasteine eine in horizontaler Richtung sich erstreckende Schicht ausbilden.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele für eine Anordnung einer Sicherheitseinrichtung relativ zu den Saunasteinen eines Saunaofens. Es zeigt:
1 in einer Seitenansicht einen Saunaofen mit einer Schicht Saunasteine, wobei oberhalb der Saunasteine eine Sicherheitseinrichtung eine Strahlung aus Ultraschall in vertikaler Richtung gegen die Saunasteine emittiert und mittels eines Empfängers der Sicherheitseinrichtung den von den Steinen reflektierten Strahlungsanteil misst;
2 in einer Seitenansicht den Gegenstand der 1, jedoch mit einem Handtuch über den Saunasteinen, wodurch der reflektierte, vom Empfänger gemessene Strahlungsanteil erhöht ist;
3 in einer Seitenansicht den Gegenstand der 1, jedoch mit einer anderen Winkelanordnung der Sicherheitseinrichtung, sowie
4 in einer Seitenansicht den Gegenstand der 2, jedoch mit einer Winkelanordnung der Sicherheitseinrichtung entsprechend 3.
Eine Sicherheitseinrichtung 1 dient zum Überwachen eines Saunaofens 2, welcher oberhalb einer Heizeinrichtung 3 eine Schicht Saunasteine 4 aufweist, um auf eine Brandgefahr hinzuweisen (1). Die Sicherheitseinrichtung 1 weist einen Sender 5 und einen Empfänger 6 für eine Strahlung 7 aus Ultraschall auf. Der Sender 5 ist auf die Oberfläche 8 der Saunasteine 4 gerichtet. Der Emfänger 6 dient zum Bestimmen eines von den Saunasteinen 4 reflektierten und den Empfänger 6 erreichenden Strahlungsanteils 9. Der Sender 5 und der Empfänger 6 sind in einer gemeinsamen Baueinheit 10 enthalten. Zwischen einer Hauptrichtung 11 der gesendeten Strahlung 7 und einer Horizontalen 12 liegt ein Winkel 13, der 90 Grad beträgt.
Die Saunasteine 4 reflektieren die Strahlung 7 aufgrund ihrer unterschiedlich ausgerichteten, die Oberfläche 8 bildenden Teilflächen in unterschiedlichste Richtungen. Nur der zum Empfänger 6 zurückreflektierte Strahlungsanteil 9 wird vom Empfänger 6 registriert und in ein Spannungssignal umgewandelt. Das Spannungssignal wird über eine Leitung 14 an eine (nicht dargestellte) Auswertungs- und Warneinrichtung geleitet und dort verarbeitet. Wären die Saunasteine 4 anders angeordnet, so wäre das entsprechende Signal nur geringfügig verändert.
Wird ein Handtuch 15 auf die Saunasteine 4 gelegt, was in 2 übertrieben und schematisiert dargestellt ist, so steigt der reflektierte und vom Empfänger 6 registrierte Strahlungsanteil 9 deutlich an. Der Empfänger 6 erzeugt ein relativ großes Signal. Dauert das Signal länger als eine Sekunde, so wird von der Warneinrichtung ein akustisches Warnsignal erzeugt. Kürzere, große Signale werden ignoriert, da sie von einem vorgeschwenkten Handtuch oder einem Arm eines Saunabenutzers kommen könnten.
Ein auf die Saunasteine 4 gelegtes Handtuch 15 erzeugt deshalb ein deutlich erhöhtes Signal, da das Handtuch 15 die Oberfläche 8 der Saunasteine 4 überspannt, und somit annähernd eine horizontal ausgerichtete, reflektierende Oberfläche erzeugt.
Beim Ausführungsbeispiel der 3 und 4 ist zwischen der Hauptrichtung 11 der gesendeten Strahlung 7 und einer Horizontalen 12 ein Winkel 13 von ca. 45 Grad vorgesehen. Eine Auswertungs- und Warneinrichtung 16 der Sicherheitseinrichtung 1 weist eine Entfernungseingabe 17 zum Eingeben der Entfernung zwischen der Baueinheit 10 und der Oberfläche 8 der Saunasteine 4 auf. Ebenfalls weist die Sicherheitseinrichtung 1 eine Winkeleingabe 18 zum Eingeben des Winkels 13 auf, der zwischen der Hauptrichtung 11 der gesendeten Strahlung 7 und der Horizontalen 12 liegt. Die Registrierung eines vom reflektierten Strahlungsanteil 9 am Empfänger 6 erzeugten Signales erfolgt nun etwas genauer unter Berücksichtung der Entfernung und des Winkels 13.
Wird ein Handtuch 15 auf die Saunasteine 4 gelegt (4), so geht der vom Empfänger 6 registrierte Strahlungsanteil 9 gegen Null, wodurch eine Abdeckung der Saunasteine 4 erkannt wird. Die Winkeleingabe 18 berücksichtigt diesen Signalabfall entsprechend.

1: Sicherheitseinrichtung
2: Saunaofen
3: Heizeinrichtung
4: Saunastein
5: Sender
6: Empfänger
7: Strahlung
8: Oberfläche
9: Reflektierter Strahlungsanteil
10: Baueinheit
11: Hauptrichtung
12: Horizontale
13: Winkel
14: Leitung
15: Handtuch
16: Auswertungs- und Warneinrichtung
17: Entfernungseingabe
18: Winkeleingabe

Claims

Sicherheitseinrichtung (1) zum Überwachen eines Saunaofens (2), welcher oberhalb einer Heizeinrichtung (3) eine Schicht Saunasteine (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (1) einen Sender (5) und einen Empfänger (6) für eine Strahlung (7) aus Ultraschall aufweist, wobei der Sender (5) auf die Oberfläche (8) der Saunasteine (4) gerichtet ist, und der Empfänger (6) zum Bestimmen eines reflektierten Strahlungsanteils (9) vorgesehen ist.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (5) und der Empfänger (6) in einer gemeinsamen Baueinheit (10) enthalten sind.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Hauptrichtung (11) der gesendeten Strahlung (7) und einer Horizontalen (12) ein Winkel (13) von 90 Grad vorgesehen ist.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Hauptrichtung (11) der gesendeten Strahlung (7) und einer Horizontalen (12) ein Winkel (13) ungleich 90 Grad, vorzugsweise zwischen 20 und 70 Grad, vorgesehen ist.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (1) eine Entfernungseingabe (17) zum Eingeben der Entfernung zwischen der Baueinheit (10) und der Oberfläche (8) der Saunasteine (4) aufweist.
Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (1) eine Winkeleingabe (18) zum Eingeben des Winkels (13) aufweist, der zwischen der Hauptrichtung (11) der gesendeten Strahlung (7) und der Horizontalen (12) liegt.