FI126907B - Menetelmä puhaltimella varustetun saunan kiukaan ohjaamiseksi, ohjain saunan kiukaan ohjaamiseksi ja saunan kiuas - Google Patents

Description

Menetelmä puhaltimella varustetun saunan kiukaan ohjaamiseksi, ohjain saunan kiukaan ohjaamiseksi ja saunan kiuas KEKSINNÖN KOHDE

Esillä oleva keksintö liittyy menetelmään puhaltimella varustetun saunan kiukaan ohjaamiseksi, ohjaimeen saunan kiukaan ohjaamiseksi ja saunan kiukaa-seen.

TAUSTA

Tavallisen jatkuvalämmitteisen kiukaan ohjaus toimii saunan lämpötilan perusteella niin, että kiukaan lämmitysvastukset menevät päälle, kun saunan lämpötila alittaa asetetun lämpötilan ja vastukset menevät pois päältä, kun lämpötila ylittää asetetun arvon.

Julkaisusta Fl 74207B tunnettu puhaltimella varustettu kannellinen kiuas toimii niin, että odotustilassa kannen ollessa kiinni ylläpitää ohjausjärjestelmä kiukaan kivien lämpötilaa asetusarvon mukaisena. Kun kiukaan kansi avataan, kierrättää puhallin saunan ilmaa kiukaan kivitilan läpi kunnes saunan tavoitelämpötila on saavutettu. Saunan lämpötila odotustilassa on tyypillisesti 40-50 Celsiusastetta, josta se hetkessä nousee tavoitelämpötilaan esimerkiksi 80-90 °C kannen avaamisen jälkeen.

Tunnetussa kannellisessa kiukaassa saunomistila eli kannen aukaisukäsky annetaan kiukaalle manuaalisella painonapilla, liiketunnistimella tai kelloajastuk-sella.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on saavuttaa kannettomalla kiukaalla lähes samat tai vastaavat edut kuin kannellisella kiukaalla

YHTEENVETO

Keksinnön mukaisesti tarjotaan patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä saunan kiukaan ohjaamiseksi.

Keksinnön mukaisesti tarjotaan patenttivaatimuksen 1 mukaista menetelmää toteuttava saunan kiuas.

Keksinnön mukaisesti tarjotaan patenttivaatimuksen 8 mukainen ohjain sekä patenttivaatimuksen 9 mukainen saunan kiuas. Ohjain voi olla toteutettu tieto-koneohjelmakoodia ja/tai laitteistoa (engl. hardware) käyttäen.

YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Odotustilassa kun saunassa ei ole kylpijöitä, pyörii puhallin hiljaisella nopeudella tai ei ollenkaan silloin kun vastukset ovat päällä. Kun kiuas saa saunomista tarkoittavan impulssin pyörii puhallin halutun saunomislämpötilan saavuttamisen ja ylläpitämisen edellyttävällä nopeudella.

Saunomistilakäsky voidaan antaa löylyn heiton aloittamisella. Tätä varten kiukaan ohjausjärjestelmään voi kuulua saunan lämpötila-anturin lisäksi saunan kosteusanturi ja kiukaan kivilämpötila-anturi. Ohjausjärjestelmässä kiukaan toimintaa voidaan ohjata ohjaimella, joka on toteutettu tietokoneohjelmakoodia ja/tai laitteistoa (engl. hardware) käyttäen.

Kun löylyä heitetään kiukaalle, nousee saunan suhteellinen kosteus ja kiviläm-pötila laskee. Kiukaanohjaus tunnistaa kosteuden tai kivilämpötilan muutoksesta saunomisen alkaneen ja nostaa saunan lämpötilan puhallusta lisäämällä sau-nomislämpötilaan.

Ohjausjärjestelmä ylläpitää saunomislämpötilaa kunnes saunailman suhteellinen kosteus laskee raja-arvon alapuolelle, jolloin ohjausjärjestelmä katsoo saunomisen loppuneen ja palaa odotustilaan. Valinnaisesti tai lisäksi voidaan saunomisen katsoa loppuneen siitä, että kivitilan lämpötilan perusteella löylynheitossa on ollut määrätyn ajanjakson pituinen tauko.

Kiukaan ohjausjärjestelmä seuraa saunomistilaa saunan lämpötilan ja suhteellisen kosteuden yhteisvaikutuksen perusteella niin, että kosteuden muutosta suhteutetaan saunan lämpötilaan.

Ilman kysy sitoa itseensä vettä riippuu voimakkaasti ilman lämpötilasta niin, että mitä korkeampi lämpötila sitä enemmän ilmaan sitoutuu vettä.

Yksinkertaistaen tämä näkyy siinä, että 60 C lämpötilassa kauhallinen vettä nostaa suhteellista kosteutta kaksinkertaisesti verrattuna 90 C lämpötilaan.

Yksinkertaistettuna ja kylpijöille havainnollistettuna ilmiötä voidaan kutsua löy-lyindeksiksi, joka on esimerkiksi saunan lämpötilan celsius asteluvun ja suhteellisen kosteuden prosenttiluvun summa. Kun näiden summa on esimerkiksi 120 on saunassa kovat löylyt. Tämä 120 voi koostua 60 C + 60 %:sta tai 100 C + 20 %:sta. Löylyindeksi voidaan muodostaa myös epälineaarisesti esimerkiksi eksponentiaalisena tai logaritmisena funktiona lämpötilan ja/tai kosteuden yksi-köttömästä arvosta laskien. Käytännössä edellä kuvattu lämpötilan ja kosteuden yhteisvaikutus tarkoittaa sitä, että löylynheiton aiheuttamaa saunan suhteellisen kosteuden lisäystä pitää suhteuttaa saunan lämpötilaan. Keksinnön kohteena on myös laskea ja näyttää saunan suhteellista kosteutta ja lämpötilaa samassa näytössä ja esittää ja laskea niiden yhteisvaikutusta ym. löylyindeksillä tai vastaavalla tavalla muita lämpötila-ja kosteusasteikkoja hyväksi käyttäen. Valinnaisesti voidaan näyttää vain löylyindeksi.

Tallentava löylyindeksinäyttö on kaupallisesti erittäin merkittävä. Kun keksinnön mukaisesta löylyindeksinäytöstä voidaan saunomisen päätyttyä nähdä sauno-misprofiili, voidaan lämpötila-asetuksia muuttamalla etsiä itselle sopiva sauno-mislämpötila. Löylyindeksin avulla voidaan myös vertailla kuka ottaa kovimmat löylyt tai tunnistaa mahdollisesti haitallisen korkea lämpötilan ja kosteuden yhdistelmä.

Markkinoilla olevissa kannellisissa aina valmiissa kiukaissa ohjaa kivitermo-staatti vastuksia kannen ollessa kiinni ja saunatermostaatti silloin kun kansi on auki. Molemmat ohjaukset ovat koko ajan päällä ilman saunomisen alkamiseen liittyvää impulssia. Saunatermostaatti ei voi vaikuttaa vastusten ohjaukseen ennen kuin kansi aukaistaan, koska kannen kiinni ollessa saunan lämpötila on paljon saunatermostaatin asetuslämpötilaa alhaisempi.

Kun saunassa ei ole kylpijöitä, pitää kiukaan ohjausjärjestelmä yllä saunan tai kivien lämpötilaa säätämällä puhallusnopeutta, tyypillisesti pieni nopeus tai ei ollenkaan puhallusta. Tällaisen säätöjärjestelmän ylläpito edellyttää suurta kivimäärää.

Kivimäärän täytyy olla niin suuri, että sauna ei ylikuumene vaikka kivitilan sisällä on varastossa riittävä lämpöenergiamäärä nostamaan saunan lämpötila hetkessä halutulle tasolle ja höyrystämään löylyvesi.

Tyypillinen säätö voi olla, että odotustilassa sauna on 50-60-asteinen ja pintaki-vet alle 100-asteisia. Vaikka pintakivet eivät ole kuumia antavat syvemmällä olevat kivet riittävästi löylyä ja nostavat saunalämpötilan halutuksi.

Kun kiukaan ohjaus saa saunomisimpulssin,niin puhallus nopeutuu kunnes saunan lämpötila on noussut tavoitetasolle.

Keksinnön mukaista kiuasta tarvitaan silloin, kun saunaan ei mennä heti kun se on valmis. Kun perinteisesti ohjattu kylpyvalmis sauna odottaa kauan kylpijöitä lähestytään tilannetta, seinät kuumenevat ja kivet kylmenevät.

Mitä suurempi osa saunan päällä oloajasta on odotusta, sitä suurempi on hukkaenergian määrä samoin kuin saunarakenteiden kuluminen. Jatkuvasti päällä olevan jatkuvalämmitteisen saunan puurakenteet kuivuvat ja sälöilevät ja ne joudutaan vaihtamaan parin vuoden välein, jos halutaan pitää saunan sisustus hyväkuntoisen näköisenä.

Keksinnöllä saavutetaan suuri energian ja saunarakenteiden säästö, kun saunan lämpötila on korkea vain saunomisen aikana.

Tunnetut kannellisen saunomistilan aloittamismenetelmät avauspainike ja liike-tunnistin eivät sovellu keksinnön mukaiseen ohjausjärjestelmään, koska kannettomaan kiukaaseen löylyä voi heittää ilman kannen avaamista eikä näin ollen kannen avaamisesta voi päätellä saunomisen aloittamista.

Verrattuna avauspainikkeiseen, liiketunnistimeen tai ajastukseen on löylynheiton aloittamiseen perustuva saunomistilan alkaminen halvempi toteuttaa, kun ei tarvita johdotuksia painonapille tai liiketunnistimelle. Löylyn heitto ei tarvitse opasteita. Saunomistila-aika on myös automaattisesti saunojien mukaan sopivaksi säätyvä ja saunomistilan ylläpito voi päättyä heti saunomisen päätyttyä tai ainakin ilman merkittävää viivettä.

Keksinnön mukaista saunan suhteellisen kosteuden mittausta voidaan käyttää myös kannellisessa kiukaassa, jossa kosteuden vähenemisestä voidaan päätellä saunomisen päätyneen ja kannen sulkemiseen. Tässäkin tapauksessa voidaan yksinkertaistaa kiukaan toteutus jättämällä kannen asentotunnistus pois.

Odotustilassa kivilämpötilan säätöön perustuva ohjaus antaa saunalle hallitsemattoman lämpötilan, joka riippuu mm. kivien lämpötilasta, saunan eristyksestä ja ilmanvaihdosta. Tämä takia kiukaan ohjauksessa on odotustilan lämpötilan säätö. Jos esimerkiksi odotustilan lämpötila 40 astetta tuntuisi liian alhaiselta, voidaan asettaa odotustilalle arvo 50 °C, jota ohjausjärjestelmä ylläpitää kiuasta säätämällä.

Esimerkiksi ohjausjärjestelmässä saunan kiuasta ohjataan kiukaan kivien lämpötilan perusteella ja saunomistilan alkamisen impulssi annetaan löylynheitolla, jonka johdosta saunailman suhteellinen kosteus nousee. Saunomisimpulssin antavan suhteellisen kosteuden arvo on riippuvainen saunailman lämpötilasta. Ohjauksessa käytetään löylyindeksiä, joka on suhteellisen kosteuden %-arvon ja saunan lämpötilan Celcius arvon summa. Ohjauksen näytössä esitetään aikasarjana yhtäaikaisesti suhteellinen kosteus ja lämpötila ja löylyindeksi.

Edellä kuvattu selitys esittää keksinnön eräitä suoritusmuotoja tarkoittamatta rajoittaa keksintöä. Näiden suoritusmuotojen eri yksityiskohtia voidaan vapaasti yhdistellä ja jättää väliin poikkeamatta keksinnöstä, jonka määrittävät ainoastaan oheiset patenttivaatimukset.

Claims (9)

1. Menetelmä puhaltimella varustetun saunan kiukaan ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että valinta kiukaan lämmityksen odotustilan ja saunomistilan välillä tapahtuu saunan suhteellisen kosteuden ja/tai kiukaan lämpötilan perusteella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valitaan kiukaan lämmitystilaksi saunomistila vasteeksi saunan suhteellisen kosteuden äkilliselle nousulle tai kivilämpötilan äkilliselle laskulle.

3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjataan kiuasta saunomistilassa löylyhuoneelle määritellyn saunalämpötilan asetusarvon perusteella.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjataan odotustilassa kiukaan lämmitystä kivilämpötilan tai saunalle asetetun saunomislämpötilaa alemman odotustilalämpötilan perusteella.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjataan saunomistilan päättymistä ja siirtymistä odotustilaan saunan suhteellisen kosteuden perusteella.

6 Jonkin patenttivaatimuksen 1 -5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjataan saunomistilaan siirtymistä saunan suhteellisen kosteuden ja saunan lämpötilan perusteella siten, että mitä korkeampi saunan lämpötila on, sitä alhaisempi suhteellinen kosteus merkitsee saunomistilan alkamista.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiukaan ohjauksessa esitetään ja/tai tallennetaan aikasarjana saunan lämpötilasta ja kosteudesta muodostettu lämpötilan ja kosteuden yhteistä vaikutusta kuvaava löylyindeksi.

8. Ohjain saunan kiukaan ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että ohjain käsittää tietokoneohjelmakoodia, joka on järjestetty toteuttamaan kiukaalla jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen menetelmän.

9. Saunan kiuas, tunnettu siitä, että kiuas käsittää ohjaimen, joka ohjain käsittää tietokoneohjelmakoodia joka on järjestetty toteuttamaan kiukaalla jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen menetelmän. PATENTKRAV