ES2275465T3 - Circuito electronico para la determinacion del grado de secado de ropa en un secador de ropa. - Google Patents
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Abstract
Circuito electrónico para la determinación del grado de secado de ropa en un secador de ropa con al menos dos electrodos (1, 3) dispuestos en un tambor de ropa y con una unidad de valoración (I) que está en unión activa con al menos uno de los electrodos (1), en que al menos uno de los electrodos (1) está a un potencial distinto del de tierra y la determinación del grado de secado se produce por medida de la resistencia eléctrica de la ropa a través de los electrodos (1, 3), y el electrodo (1) que está a un potencial distinto al de tierra está unido a la fase de la tensión de red a través de al menos una primera impedancia de protección (R6, R7), mientras que el otro electrodo (3) está unido a tierra, caracterizado porque el electrodo (1) que está a un potencial distinto al de tierra está unido a la unidad de valoración (I) a través de al menos una segunda impedancia de protección (R8, R9).
Description
Circuito electrónico para la determinación del
grado de secado de ropa en un secador de ropa.
La invención se refiere a un circuito
electrónico para la determinación del grado de secado de ropa en un
secador de ropa según el preámbulo de la reivindicación 1.
Circuitos de este tipo se conocen por ejemplo a
partir del documento DE 22 00 019 C3 y del documento EP 0 070 609
B1. Ahí se emplean dos electrodos, que pueden estar en contacto
eléctrico con ropa en un tambor de ropa de un secador de ropa. Uno
de los dos electrodos está puesto a tierra la mayoría de las veces,
mientras que en el otro electrodo está aplicada una cierta tensión,
de forma que puede fluir una pequeña corriente a través de la ropa
húmeda en el tambor de ropa. Con un grado de secado creciente de la
ropa durante el proceso de secado aumenta la resistencia eléctrica
de la ropa. Si entonces es determinada esta resistencia eléctrica
por un circuito de valoración, puede deducirse el grado de secado de
la ropa y dado el caso terminarse el proceso de secado.
Para proteger al usuario de un secador de ropa
de este tipo, también en caso de que se produzca un fallo en el
circuito, de forma efectiva contra un choque eléctrico al tocar los
electrodos, todo el circuito (electrodos de detección con unidad de
valoración) así como el sistema de control del secador son hechos
funcionar con una baja tensión de protección, lo que se consigue
mediante el recurso de que estos circuitos de corriente obtienen la
tensión necesaria mediante un transformador de seguridad a partir de
la tensión de red, con lo que están separados galvánicamente de la
red de corriente.
Esto trae consigo sin embargo las desventajas de
que todas las interfaces con la tensión de red deben satisfacer
requisitos de seguridad particulares, de que por lo tanto junto al
transformador de seguridad para la alimentación del sistema
electrónico en todas las salidas o respectivamente entradas del
circuito, unidas a la red, deben emplearse componentes de seguridad
con separación galvánica (relés, optoacopladores, elementos de
transferencia), lo que lleva consigo un esfuerzo considerable.
Es por ello conocido en los EE.UU., donde la
fase de la conexión de red está determinada de forma unívoca, unir
uno de los electrodos, que está a un potencial diferente al de
tierra, a la fase de la tensión de red a través de una impedancia
de protección, como se da a conocer por ejemplo en el documento
US-A-5.367.265.
Partiendo del estado de la técnica citado,
constituye la tarea de la invención proponer un circuito electrónico
del tipo citado al principio, en el que se tenga protección del
usuario también en caso de indeterminación de la conexión de fase,
como es habitual por ejemplo en Europa, frente a un choque eléctrico
al tocar los electrodos de detección, sin que todo el circuito esté
separado de la tensión de red mediante un transformador de
seguridad.
Esta tarea se resuelve mediante un circuito
electrónico con las características de la reivindicación 1.
Estructuraciones y perfeccionamientos de la invención resultan de
las reivindicaciones subordinadas.
Mediante la unión al menos del electrodo no
puesto a tierra a la fase de la tensión de red a través de al menos
una primera impedancia de protección, no es necesario ya el empleo
de un transformador de seguridad. Cuando se emplea una impedancia
de seguridad apropiada, la tensión aplicada al electrodo es ya sólo
una pequeña fracción de la tensión de red aplicada. A través de
ello se garantiza que el usuario esté protegido frente a un choque
eléctrico en caso de contacto con el electrodo. El otro electrodo
está puesto a tierra.
Además de ello, el electrodo no puesto a tierra
está unido a la unidad de valoración a través de al menos una
segunda impedancia de protección. A través de ello se garantiza que
la unidad de valoración pueda ser conectada a la tensión de red sin
requisitos de protección particulares, en particular sin separación
galvánica mediante un transformador de seguridad.
Como desarrollo de la invención está previsto
además unir a la unidad de valoración el electrodo no puesto a
tierra como una primera toma a través de al menos una segunda
impedancia de protección, unir a la unidad de valoración una
segunda toma desde un circuito divisor de tensión a través de al
menos una tercera impedancia de protección y comparar entre sí y/o
valorar los potenciales de estas dos tomas en la unidad de
valoración. De este modo puede determinarse la resistencia de la
ropa entre los electrodos.
En una realización alternativa está previsto
unir a la fase de la tensión de red al menos un polo de alimentación
de tensión de la unidad de valoración igualmente a través de una
impedancia de protección. En este caso no es necesaria ya la unión
del electrodo no puesto a tierra y de la toma desde el circuito
divisor de tensión a la unidad de valoración a través de
impedancias de protección, sino que puede producirse
directamente.
La señal de partida de la unidad de valoración
puede ser suministrada a una unidad de control a través de al menos
otra impedancia de protección. Esto hace posible una unión directa
de la unidad de valoración y de la unidad de control sin separación
galvánica, en caso de que la unidad de control esté conectada
directamente a la tensión de red.
Una impedancia de protección comprende
preferentemente una(o) o varias(os) resistencias,
condensadores y/o inductancias.
Como perfeccionamiento se propone que la unidad
de valoración esté conectada a la tensión de red a través de fase y
tierra. Esto es ventajoso cuando un enchufe de red puede ser
conectado de diversos modos en una caja de enchufe.
Como desarrollo de la invención está previsto
preferentemente que en la unidad de valoración se reconozca cuándo
la ropa alcanza durante el proceso de secado un valor de resistencia
predeterminable, y que a continuación de ello se transmita una
señal correspondiente a la unidad de control.
Como ventaja de la invención resulta que
mediante la unión directa del circuito al potencial de red pueden
ser valoradas directamente entradas que conducen a la tensión de red
y ser controladas directamente (por ejemplo mediante triacs)
salidas relativas a la red, con lo que las partes del circuito para
la generación de la tensión de alimentación, la valoración de las
entradas y el control de las salidas pueden estar conformadas de
modo esencialmente más sencillo, lo que lleva a una reducción
considerable del esfuerzo en componentes.
En lo que sigue se explica más detalladamente la
invención en forma de un ejemplo de realización con ayuda del
dibujo. La única figura muestra un plan de conexión de principio del
circuito electrónico conforme a la invención.
Las conexiones L y N del circuito están unidas a
la fase y al conductor neutro de la red de corriente. Aquí, la fase
esté aplicada a la conexión L ó N, según cómo esté conectado un
enchufe de red (no mostrado) en una caja de enchufe (no mostrada).
Los diodos GR1 y GR2 procuran por un lado que la tensión de red no
esté en cortocircuito, y por otro lado que entre los diodos GR1 y
GR2 por un lado y GR3 y GR5 por otro lado siempre esté aplicada la
fase (rectificada). Los diodos GR3 y GR5 sirven para el
desacoplamiento de las partes I (unidad de valoración) y III
(unidad de sensor) del circuito. En la conexión PE del circuito está
conectada la línea de tierra.
A través de dos primeras impedancias de
protección R6 y R7 así como de una resistencia variable R12 está
unida la fase de la tensión de red a un electrodo 1 en un tambor de
ropa. Otro electrodo 3 está puesto a tierra. Los electrodos 1 y 3
forman el elemento de sensor 2.
Las impedancias de protección son componentes
que satisfacen determinados estándares de seguridad. Constan de una
o varias resistencias, condensadores o inductancias o de
combinaciones de los mismos.
A los nodos A y B, es decir paralelamente a la
rama que consta de la resistencia regulable R12 y del elemento de
sensor 2 formado por los dos electrodos 1 y 3, están conectados un
circuito divisor de tensión que consta de dos resistencias R13 y
R14, un condensador C4 y un diodo Zener GR6. El condensador C4 alisa
la tensión entre los nodos A y B, y el diodo Zener GR6 la
estabiliza en un valor prefijado (típicamente 10 voltios).
En el nodo C se produce una primera toma de
tensión, que está unida a través de dos segundas impedancias de
protección R8 y R9 a la entrada (+) de un comparador IS1, que
pertenece a la unidad de valoración I. En la otra entrada (-) del
comparador IS1, a través de dos terceras impedancias de protección
R10 y R11, está conectada una segunda toma de tensión a partir del
circuito divisor de tensión en el nodo D.
En la zona II que contiene las impedancias de
protección R6 hasta R11, que separa la zona de sensor III, que
contiene el elemento de sensor 2, de la unidad de valoración I, se
procura por motivos de seguridad que los conductores de diferente
potencial que discurren ahí tengan entre sí una separación de al
menos 8 mm de tramo de fuga y de aire.
A través del diodo GR3, a través de resistencias
R1 y R2 así como a través de un diodo luminiscente en un
optoacoplador OK1, el comparador IS1 en la unidad de valoración I es
alimentado con tensión. El condensador C1 y el diodo Zener GR4
procuran que esta tensión esté alisada y estabilizada.
En el comparador IS1 son comparadas las
tensiones en el nodo C y en el nodo D, respectivamente respecto a
tierra (nodo B). Aquí, la tensión tomada en el nodo C, que por el
movimiento de la ropa en el tambor de ropa giratorio es muy
irregular en el tiempo, está alisada por dos condensadores C2 y C3.
Como al principio del proceso de secado la ropa aún mojada tiene
una resistencia eléctrica pequeña, la tensión en el nodo C y con
ello también en la entrada (+) del comparador IS1 es con regularidad
más baja que en el nodo D o respectivamente en la entrada (-) del
comparador IS1. Al avanzar el proceso de secado, la tensión en la
entrada (+) aumenta. Si la tensión en la entrada (+) supera el
valor de la tensión aplicada a la entrada (-) del comparador IS1,
éste conecta directamente un transistor TS2 a través de una
resistencia R5, con lo cual también un transistor TS1 es conectado
directamente a través de un divisor de tensión con resistencias R4 y
R3. A través de ello, el diodo luminiscente que previamente luce
siempre (respectivamente de forma intermitente debido a la tensión
alterna rectificada) es cortocircuitado en el optoacoplador OK1 y se
apaga. El interruptor (transistor) en el optoacoplador OK1 se abre
tras ello de forma duradera, y una salida OUT ya no está unida de
forma conductora a la conexión N de modo duradero. Una unidad de
control conectada a esta salida OUT registra este proceso de
conmutación y desconecta tras ello el proceso de secado de ropa.
Con la resistencia variable R12 puede ajustarse
hasta qué grado de secado de la ropa debe ser prolongado el proceso
de secado. Si se escoge un valor bajo para la resistencia R12, la
tensión en el nodo C supera el valor en el nodo D ya cuando la ropa
entre los electrodos 1 y 3 tiene una resistencia eléctrica
comparativamente pequeña, es decir está aún relativamente húmeda.
Si para la resistencia R12 se ajusta sin embargo un valor alto, la
tensión en el punto C supera el valor en el punto D sólo cuando la
ropa tiene una resistencia comparativamente alta, es decir está
bastante seca. De este modo puede ajustarse el nivel de humedad
residual en la ropa para el que debe terminarse el proceso de
secado.
En una variación, que no forma parte de la
presente invención, del ejemplo de realización aquí descrito puede
estar previsto también que las resistencias R1 y R2 estén realizadas
como impedancias de protección y que los conductores de diferente
potencial tengan entre sí una separación mínima de 8 mm en este
segmento. En este caso, las resistencias R8 hasta R11 ya no tienen
que estar realizadas como impedancias de protección y pueden
incluso ser eliminadas, ya que ahora la unidad de valoración I ya
está enganchada a la tensión de red a través de impedancias de
protección. Adicionalmente, también las impedancias de protección R6
y R7 (y el diodo GR5) pueden ser eliminadas entonces, en caso de
que la alimentación de tensión de la zona de sensor III se produzca
a través de la alimentación de tensión de la unidad de valoración I,
por lo tanto en caso de que por ejemplo el nodo A esté unido
directamente a la unidad de valoración I entre la impedancia de
protección R2 y la resistencia R3; ya que entonces se sigue
garantizando que el electrodo I sólo esté unido a la tensión de red
a través de al menos una impedancia de protección (ahora R1 y
R2).
En el ejemplo de realización descrito, el flujo
de corriente va de fase a tierra. Esto es posible, porque el
conductor neutro está unido de forma conocida siempre a tierra. En
cualquier caso debe garantizarse sobre la base de prescripciones
técnicas que la corriente en el conductor de tierra no supere un
determinado valor. Un funcionamiento de la unidad de valoración I e
igualmente de la unidad de sensor III entre fase y conductor neutro
no está realizado en el presente ejemplo de realización, ya que
debido al hecho de que un enchufe de red puede enchufado de dos
modos diferentes en una caja de enchufe, no se asegura que la fase
de la tensión de red esté unida a la conexión L o a la conexión N.
Por ello, en el circuito presente ambas conexiones L y N se emplean
para la conexión de la fase de la tensión de red, en que los diodos
GR1 y GR2 impiden un cortocircuito de la tensión de red y sirven
por ello para que entre ellos por un lado y entre los diodos GR3 y
GR5 por otro lado esté aplicada siempre la fase (rectificada) de la
tensión de red.
Si no se tiene el problema de la indeterminación
de la conexión de fase, como por ejemplo en los EE.UU., por el
contrario la unidad de valoración I e igualmente la unidad de sensor
III pueden ser hechas funcionar entre fase y conductor neutro. Aquí
hay que tener en cuenta sin embargo que también el electrodo 3 del
elemento de sensor 2 debe estar unido a la tensión de red a través
de al menos una impedancia de protección, en caso de que no esté
puesto a tierra.
Para ello, el optoacoplador OK1 puede ser
sustituido por un interruptor sencillo, por ejemplo un transistor.
El optoacoplador OK1 se emplea en el ejemplo de realización descrito
a saber sólo porque el flujo de corriente se produce en la unidad
de valoración I entre fase y tierra y a pesar de ello debe estar
garantizado que la unidad de control conectada a la salida OUT
también pueda operar con un flujo de corriente entre fase y
conductor neutro.
Una estructura de circuito de este tipo es
conocida por ejemplo a partir del documento
US-A-5.367.265 ya citado al
principio.
Al sustituir el optoacoplador OK1 por un
interruptor sencillo debe tenerse en cuenta que éste debe ser
controlado por la unidad de valoración I a través de al menos una
impedancia de protección, en caso de que no estén realizadas como
impedancias de protección las resistencias R8 hasta R11, sino R1 y
R2.
En vez de la alimentación de tensión mostrada en
el ejemplo de realización es también posible alimentar con tensión
eléctrica el circuito electrónico a través de una pieza de red de
condensador con un rectificador de corriente. También aquí hay que
tener en cuenta sin embargo que el (los) electrodo(s) no
puesto(s) a tierra siempre están unidos a la tensión de red
sólo a través de al menos una impedancia de protec-
ción.
ción.
La determinación de la resistencia eléctrica de
la ropa entre los electrodos 1 y 3 puede producirse, aparte de por
comparación de los potenciales eléctricos en los nodos C y D
mediante el comparador IS1, también de otro modo, por ejemplo
empleando un diodo Zener o un interruptor de funcionamiento similar,
que al alcanzarse un determinado valor de tensión eléctrica
aplicada en el nodo C realiza una conexión o respectivamente envía
una señal, tras lo cual el proceso de secado es terminado. También
es posible una medida directa de la resistencia entre los
electrodos 1 y 3 mediante amperímetros y/o voltímetros.
Claims (7)
1. Circuito electrónico para la determinación
del grado de secado de ropa en un secador de ropa con al menos dos
electrodos (1, 3) dispuestos en un tambor de ropa y con una unidad
de valoración (I) que está en unión activa con al menos uno de los
electrodos (1), en que al menos uno de los electrodos (1) está a un
potencial distinto del de tierra y la determinación del grado de
secado se produce por medida de la resistencia eléctrica de la ropa
a través de los electrodos (1, 3), y el electrodo (1) que está a un
potencial distinto al de tierra está unido a la fase de la tensión
de red a través de al menos una primera impedancia de protección
(R6, R7), mientras que el otro electrodo (3) está unido a tierra,
caracterizado porque el electrodo (1) que está a un
potencial distinto al de tierra está unido a la unidad de valoración
(I) a través de al menos una segunda impedancia de protección (R8,
R9).
2. Circuito electrónico según la reivindicación
1, caracterizado porque el electrodo (1) que está a un
potencial distinto al de tierra está unido a la unidad de
valoración (I) como una primera toma (C) a través de al menos una
segunda impedancia de protección (R8, R9), porque una segunda toma
(D) desde un circuito divisor de tensión (R13, R14) está unida a la
unidad de valoración (I) a través de al menos una tercera impedancia
de protección (R10, R11), y porque en la unidad de valoración (I)
son comparados entre sí y/o valorados los potenciales de las dos
tomas (C, D).
3. Circuito electrónico según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque la unidad de valoración (I) está
conectada a la fase de la tensión de red con al menos un polo de
alimentación de tensión igualmente a través de al menos una
impedancia de protección (R1, R2).
4. Circuito electrónico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la señal
de partida de la unidad de valoración (I) es conducida a una unidad
de control a través de al menos otra impedancia de protección.
5. Circuito electrónico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
impedancia de protección comprende una(o) o
varias(os) resistencias, condensadores y/o inductancias.
6. Circuito electrónico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad
de valoración (I) está conectada con un polo de alimentación de
tensión a la fase de la tensión de red y con el otro a tierra.
7. Circuito electrónico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad
de valoración (I) reconoce cuándo se llega a un valor de
resistencia predeterminable de la ropa durante el proceso de secado
y tras ello deja ir una señal correspondiente a la unidad de
control.
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