DE19911478A1

DE19911478A1 - Elektronische Steuerung zur Leistungsregelung, insbesondere von glaskeramischen Herdplatten

Info

Publication number: DE19911478A1
Application number: DE19911478A
Authority: DE
Inventors: Santis Danilo De; Luciano Minichiello
Original assignee: SANTIS DANILO DE
Current assignee: SANTIS DANILO DE
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 1999-09-30
Also published as: ES2151805A1; GB9905949D0; ES2151805B1; ITMI981660A0; GB2335551A; ITMI981660A1; FR2776162A1

Abstract

Es wird eine elektronische Steuerung zur Leistungsregelung, insbesondere von glaskeramischen Herdplatten mit optischem Sensor zur Topferkennung bereitgestellt, welche einen optischen Schalter oder "Berührungs- bzw. Annäherungsschalter", einen Mikroprozessor, einen statischen elektronischen Schalter oder "triac" und einen Sensor zur Topferkennung aufweist. Durch den statischen elektronischen Schalter oder "triac" erreicht man, daß die Aktiv- und Ruhephasen des Heizgeräts kürzer und gleichförmiger gemacht werden und man gleichzeitig schneller die gewählte Temperatur erreicht, die zudem konstanter wird. Durch den Topferkennungssenor wird über Glasfaser- oder Quarzfaserleiter ein Signal auf den Topfboden gerichtet, das dort reflektiert und von einem Sensor empfangen wird, der dann einen Aktivierungs- bzw. Ruhebefehl an das Heizgerät abgibt, je nachdem ob dieses in Betrieb ist oder nicht. DOLLAR A Die elektronische Steuerung zur Leistungsregelung, insbesondere von glaskeramischen Herdplatten mit optischem Sensor zur Topferkennung, wird in Küchenherden und anderen Haushaltsgeräten eingesetzt, um den Energieverbrauch so gering wie möglich zu halten und die Leistung des entsprechenden Haushaltsgeräts zu optimieren.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer elektronischen Steue rung zur Leistungsregelung, insbesondere von glaskerami schen Herdplatten mit optischem Sensor zur Topferkennung, welche geeignet ist, die Leistung von Haushaltsgeräten, insbesondere Glaskeramikplatten, zu verbessern.

Heutzutage nehmen die Heizgeräte der Haushaltsherde mit Heizwiderständen oder sogenannten Glaskeramikplatten nicht ständig oder kontinuierliche Energie auf, sondern vielmehr abwechselnd, wobei sich Ein- und Ausschaltphasen mit einer relativ hohen Häufigkeit abwechseln, die jedoch sehr be grenzt ist, da dieses Ein- und Ausschalten über ein Relais erfolgt, dessen Standzeit auf eine bestimmte Zahl von Ein- und Ausschaltvorgängen begrenzt ist und dabei zudem be trächtliche Energieverluste auftreten.

Andererseits bleiben die Heizgeräte eingeschaltet, wenn die Schalter und Knöpfe zum Einschalten und Einstellen der Temperatur betätigt werden, selbst dann, wenn der Topf oder die Pfanne, zum Erhitzen auf die Oberfläche gestellt wurden. Hierdurch ergibt sich ein entsprechende Ener gievergeudung, die noch wegen Vergeßlichkeit zunehmen kann.

Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden und eine elektronische Steuerung zur Leistungsregelung bereitzustellen, bei der sich im wesentlichen keine Standzeitbegrenzungen durch Relais oder dergleichen ergeben, sich die elektrische Energie besser nutzen läßt sowie unnötige Energieverluste und die Gefahren sich ausschalten lassen, die das mögliche Vergessen des Abschaltens verursachen. Eine solche Steue rung ist insbesondere für Herdplatten mit optischem Sensor zur Topferkennung bestimmt, kann aber auch bei allen ande ren mit elektrischem Strom betriebenen Haushaltsgeräten eingesetzt werden.

Die elektronische Steuerung zur Leistungsregelung, ins besondere für glaskeramische Herdplatten mit optischem Sensor zur Topferkennung, umfaßt im wesentlichen zwei Baugruppen: die Steuerung zur Leistungsregelung und den optischen Sensor zur Topferkennung. Die Steuerung zur Leistungsregelung umfaßt ihrerseits einen optischen Schal ter oder "Berührungsschalter bzw. Annäherungsschalter", einen Mikroprozessor und einen statischen elektronischen Schalter oder "triac". Diese Auslegung ermöglicht es bei Haushaltsgeräten, die hiermit ausgestattet sind, daß die Ein- und Ausschalthäufigkeit viel höher sein kann, da kein Bauteil mechanischer Art mehr beteiligt ist, das die Standzeit und die Schaltgeschwindigkeit beschränkt, womit eine kürzere Aufheizzeit und gleichzeitig eine stabilere Erhitzung ohne große Schwankungen erzielt wird.

Der Mikroprozessor ist so programmiert, daß die elektro nische Steuerung zur Leistungsregelung insbesondere bei glaskeramischen Herdplatten in der Lage ist, die aufgenom mene Energie maximal auszunutzen, da in dem Fall, daß mehrere Heizgeräte benutzt werden, dieser Mikroprozessor die Ein- und Ausschaltphasen zwischen den verschiedenen Heizgeräten rationalisiert.

Mit dem optischen Sensor zur Topferkennung wird erzielt, daß selbst dann, wenn nicht am Schalter abgeschaltet wor den ist, das Heizgerät in dem Moment, in dem dieser Topf von der Heizquelle entfernt wird, automatisch abschaltet. Das Abschalten der Heizgeräte, wenn der Topf von der Ober fläche genommen wird, läßt sich beispielsweise auf zwei verschiedene Weisen verwirklichen, wie mit Glasfasern oder durch Einsatz von optischen Wandlern.

Bei der ersten Vorgehensweise wird mit einem LED ein Lichtsignal oder moduliertes Licht erzeugt, das durch einen Glasfaserleiter an das Heizgerät herangeführt und von einem Infrarotsensor empfangen wird, der das Ein- oder Ausschaltsignal des Heizgeräts überträgt.

Bei der zweiten Vorgehensweise erzeugt ein Wandler ein Lichtbündel, das in Richtung Topfboden gerichtet wird, von dem es reflektiert und an den Infrarotsensor zurückgelei tet wird, der ebenfalls das Ein- oder Ausschalten des Heizgeräts bewirkt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von nicht beschrän kenden, bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Anordnung der Bauteile einer elektronischen Steuerung zur Leistungsregelung, insbesondere für glaskeramische Herdplatten;

Fig. 2 eine Aufheizkurve eines üblichen Regelungssy stems über Relais;

Fig. 3 eine Aufheizkurve einer elektronischen Steuerung zur Leistungsregelung für glaskeramische Herd platten als Beispiel nach der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines optischen Sen sors zur Topferkennung mit Glasfaseroptik; und

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines optischen Sen sors zur Topferkennung mit Wandler.

Die elektronische Steuerung zur Leistungsregelung für glaskeramische Herdplatten mit optischem Sensor zur Topf erkennung umfaßt im wesentlichen zwei Baugruppen: einer seits die Steuerung zur Leistungsregelung nach Fig. 1 und nach Fig. 3 und andererseits den optischen Sensor zur Topferkennung Fig. 4 und Fig. 5. Die Steuerung zur Lei stungsregelung umfaßt einen optischen Schalter 1 oder "Berührungs- oder Näherungsschalter", der sich unmittelbar unter der Glaskeramikplatte 2 befindet, einen Mikropro zessor 3 und einen statischen elektronischen Schalter 4 oder "triac", der über die entsprechende Verkabelung mit der Energieversorgung und einer Platte 5 verbunden ist.

Diese Einheit ermöglicht es bei den Haushaltsgeräten, die damit ausgestattet sind, daß die Ein- und Ausschalthäu figkeit viel höher sein kann, da kein Bauteil mechanischer Art mehr beteiligt ist, das die Nutzungsgeschwindigkeit beschränkt, womit eine kürzere Aufheizzeit und gleichzei tig eine stabilere Erhitzung ohne große Schwankungen er zielt wird, wie aus den Vergleichskurven nach Fig. 2 und Fig. 3 zu ersehen ist. Durch den statischen elektronischen Schalter 4 oder "triac" lassen sich die Heiz- und Ruhe phasen 6 bis auf eine Sekunde senken, während diese Zeit spanne 7 bei herkömmlichen Geräten etwa eine Minute be trägt. Es läßt sich ebenfalls erkennen, daß die Aufheiz zeit kürzer ist und daß nach Erreichen der gewählten Tem peratur die elektronische Steuerung zur Leistungsregelung für glaskeramische Herdplatten mit optischer Topferkennung dazu in der Lage ist, diese Temperatur konstanter zu hal ten.

Der Mikroprozessor 3 ist so programmiert, daß die elek tronische Steuerung zur Leistungsregelung für glaskerami schen Herdplatten in der Lage ist, die aufgenommene Ener gie maximal auszunutzen, da in dem Fall, daß mehrere Heiz geräte benutzt werden, der Mikroprozessor die Heiz- und Ruhephasen zwischen den verschiedenen Heizgeräten rationa lisiert.

Mit dem optischem Sensor zur Topferkennung nach Fig. 4 und Fig. 5 läßt sich erreichen, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem der Topf 8 von der Heizquelle entfernt wird, obwohl keine Abschaltung über den Schalter erfolgt ist, sich dieses Heizgerät automatisch abschaltet. Die Abschaltung der Heizgeräte, wenn der Topf von der Oberfläche abgehoben wird, läßt sich beispielsweise auf zwei verschiedene Wei sen verwirklichen: mit Glasfasern nach Fig. 4, oder durch einen Lichtwandler nach Fig. 5.

Bei der ersten Vorgehensweise mit Glasfasern nach Fig. 4, wird mit einer LED 9 ein Lichtsignal oder moduliertes Licht erzeugt, das durch einen Glasfaserleiter 10 an das Heizgerät herangeführt wird und von einem Infrarotsensor 11 empfangen wird, der das An- oder Abschaltsignal des Heizgeräts 5 über eine Leitung 12 an den statischen elek tronischen Schalter 4 oder "triac" überträgt.

Durch den Wandler 13 nach Fig. 5 wird ein Lichtbündel, das durch einen Leiter 14 auf den Topfboden 8 übertragen wird, von dem es reflektiert wird und an den Infrarotsensor 15 zurückgeleitet wird, der ebenfalls das Ein- oder Aus schaltsignal des Heizgeräts 5 über eine Leitung 16 an den statischen elektronischen Schalter 4 oder "triac" über trägt.

Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen erör tert worden sind, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die voranstehend beschriebenen Einzelheiten be schränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

1. Elektronische Steuerung zur Leistungsregelung, ins besondere für Glaskeramikplatten mit optischem Sensor zur Topferkennung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (1) oder "Berührungs- bzw. Annäherungsschal ter", ein Mikroprozessor (3) und ein statischer elek tronischer Schalter (4) in Verbindung mit einem Glas fasersensor zur Topferkennung, oder einem Quarzlei tersensor zur Topferkennung, mit entsprechenden Schaltungsverbindung vorgesehen sind.

2. Elektronische Steuerung zur Leistungsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Abschaltphasen (6) des Heizgeräts (5) so kurz wie möglich sind und eine kürzere Aufheizzeit sowie eine höhere Temperaturkonstanz bei diesem Heizgerät (5) vorhanden ist.

3. Elektronische Steuerung zur Leistungsregelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessors (3) erreicht, daß die Steuerung die aufgenommene elektrische Energie optimal nutzt, wobei beim Einsatz mehrerer Heizgeräte (5) der Mikroprozes sor (3) die Ein- und Ausschaltphasen unter den ver schiedenen Heizgeräten (5) rationalisiert.

4. Elektronische Steuerung zur Leistungsregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur elektronische Teile und keine mechani schen Teile umfaßt, und somit kein Verschleiß die Nutzungszeit begrenzt.

5. Elektronische Steuerung zur Leistungsregelung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Gegenwart eines Topfs auf der Glas keramikplatte (2) mittels einer LED (9) erkannt wird, die ein Lichtsignal oder moduliertes Licht liefert, das durch einen Glasfaserleiter (10) an das Heizgerät (5) angelegt wird, vom Topf (8) reflektiert und von einem Infrarotsensor (11) empfangen wird, der das Ein- oder Abschaltsignal des Heizgeräts (5) über die Leitung (12) an den statischen elektronischen Schal ter (4) oder "triac" weiterleitet.

6. Elektronische Steuerung zur Leistungsregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwart eines Topfes auf der Glaskeramik platte (2) über einen Wandler (13) erkannt wird, der ein Lichtbündel erzeugt, das durch einen Quarzleiter (14) durch die Glaskeramikplatte (2) geht, vom Topf boden (8) reflektiert wird und an den Infrarotsensor (15) zurückleitet wird, der das Ein- oder Ausschalt signal des Heizgeräts (5) über eine Leitung (16) an den statischen elektronischen Schalter (4) oder "tri ac" weiterleitet.