FI85330B - Foerfarande foer styrning av en elektrisk ugn. - Google Patents

Description

1 85330

Menetelmä sähkökiukaan ohjaamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä sähkökiukaan ohjaamiseksi saunatilan lämmittämistä varten ennalta määrättyyn 5 asetuslämpötilaan lauteiden alueella, jolloin ohjauksessa käytetään kiukaan yläpuolelle sovitetun ensimmäisen lämpötila-anturin ensimmäistä oloarvo-parametria.

Tällainen menetelmä sähkökiukaan ohjaamiseksi on tunnettu DE-hakemusjulkaisusta 31 08 193 ja sen tarkoituk-10 sena on, että toisaalta laissa säädetyn raja-arvon (140°C) ylittyessä lämpötilasulakkeen avulla kiuas kytketään irti, toisaalta lämpötilasulakkeen läheisyyteen sovitettu lämpötila-anturi toimii oloarvolämpötilan toteamiseksi, jonka avulla asetusarvolämpötila säädetään.

15 Tämän avulla saavutetaan säädetty asetusarvolämpö tila, esim. 80°C, hyvin nopeasti tässä kiukaan yläpuolella sijaitsevassa lämpötila-anturissa ja siitä on seurauksena, että sähkökiuas kytkeytyy irti, vaikka asetusarvolämpöti-laa ei lauteiden alueella vielä ole saavutettu. Sen jäl-20 keen, kun lämpö on jakautunut saunatilaan ja siten säädetty asetusarvolämpötila alittuu, kytkeytyy saunakiuas jälleen määrätyn asetusarvolämpötilan saavuttamiseksi. Tämä lämpiämisvaihe toistuu jaksottomasti ja voi kestää 1-2 tuntia, ennen kuin sauna on lämminnyt tasaisesti määrät-25 tyyn asetusarvolämpötilaan, johtuen lämpötila-anturin ja kiukaan paikallisesta läheisyydestä, jolloin varsinainen lämpötilan säätö tapahtuu ainoastaan kiukaan välittömässä läheisyydessä.

Tällöin on haitallista, että lämpiämisvaihe on hy-30 vin pitkä, säädetty asetuslämpötila säätyy ainoastaan kiukaan yläpuolella ja siten lauteiden läheisyyteen säätyy alhaisempi lämpötila.

Keksinnön tehtävänä on saada aikaan menetelmä ja laite sähkökiukaan ohjaaamiseksi, joilla ei ole edellä 35 mainittuja epäkohtia ja jotka toteuttavat lyhyemmän lämpi- 2 # 533Γ· ämisvaiheen sekä säätävät määrätyn asetusarvolämpötilan lauteiden alueelle.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tun-nusmerkkiosassa määritellyn menetelmän mukaisesti. Lait-5 teelle on tunnusomaista, että molemmat lämpötila-anturit on sähköisesti yhdistetty keskuskojeessa olevaan kaskadi-säätökytkentään. Muut edulliset suoritusmuodot käyvät ilmi epäitsenäisistä patenttivaatimuksista.

Keksinnöllä saavutetaan se etu, että täten valvo-10 tulla pikalämmityksellä saadaan aikaan suurempi lämpiämis-ajan lyheneminen kuin 50 % tunnettuihin saunankiukaiden ohjauksiin verrattuna. Lisäetu on nähtävissä siinä, että saunan käyttäjä voi määrätä lämpötilan lauteiden alueella asteen tarkkuudella ja tämä määrätty lämpötila saavutetaan 15 myös tosiasiallisesti vastakohtana tunnetuille ohjauksille, jotka säätävät asetusarvolämpötilan saunankiukaan yläpuolella.

Sen lisäksi tasoittuu edullisella tavalla automaattisesti ja nopeasti kiukaan ja lauteiden välinen heilahte-20 leva lämpötilanlasku saunaan tultaessa tai saunasta poistuttaessa.

Asetusarvolämpötilanilmaisimen viereen sovitetun oloarvolämpötilanilmaisimen välityksellä voidaan edullisesti todeta, kuinka pitkälle lämpiämisvaihe on edennyt. 25 Edelleen eräässä edullisessa suoritusmuodossa voi olla asetus- ja oloarvolämpötilan määrätyn eron (esim. -2°C) saavuttamisen ilmoittava ilmaisin, jolloin saunatilan ulkopuolelle sovitettu vastaava ilmaisin voi ilmoittaa, että saunatila on saavuttanut säädetyn asetuslämpöti-30 lan. Eräs lisäetu on nähtävissä siinä, että toisen määrätyn erotusarvon (esim. -5°C) johdosta ilmaisin ilmoittaa lisäksi asetusarvon pikaisesta saavuttamisesta, mikä ilmoittaa asetusarvolämpötilan saavuttamista odottavalle, että lyhyen ajan kuluttua sauna on saavuttanut määrätyn 35 asetusarvolämpötilan.

Il 3 «5330

Keksinnön edelleen eräässä edullisessa suoritusmuodossa toisen lämpötila-anturin jäädessä toimimattomaksi ensimmäinen lämpötila-anturi muodostaa ainoan säätösuu-reen, jolloin keskuskoje luovuttaa vikasignaalin johonkin 5 ilmaisimeen, esim. oloarvolämpötilanilmaisimeen jaksot taisten ilmoituskatkojen muodossa.

Keksintöä selitetään seuraavassa erään suoritusesi-merkin yhteydessä.

Piirustuksessa esittää 10 kuvio 1 saunatilan poikkileikkausta; kuvio 2 tekniikan tason mukaista lämpötila-aika-käyrää; kuvio 3 keksinnön mukaista lämpötila-aika-käyrää; ja 15 kuvio 4 keksinnön mukaisen sähkökiukaan ohjauksen lohkokaaviota.

Kuviossa 1 on esitetty saunatilan 1 leikkaus. Tunnetulla tavalla on yhdellä seinustalla 2 sähkökiuas 3, jonka yläpuolelle on korkeudelle noin 10-15 cm katon ala-20 puolelle sovitettu yhteisesti lämpötilasulake 4 ja lämpötila-anturi 5. Lämpötilasta johtuvista syistä on asennus suoritettu yleensä saunatilan 1 ulkopuolelle. Taaempien lauteiden 6 istumakorkeudelle on sovitettu lämpötila-anturi 7 ja sen tehtävänä on säätää tähän kohtaan määrätty 25 asetusarvolämpötila. On edullista, jos oloarvolämpötila on luettavissa saunatilassa 1 ilmaisimen 8 avulla.

Saunatilan 1 ulkopuolella sijaitseva keskuskoje 9 on yhdistetty virransyöttöön 10, molempiin lämpötila-antu-reihin 5, 7, lämpötilasulakkeeseen 4, kiukaaseen 3 ja olo-30 arvolämpötilanilmaisimeen 8. Tämän lisäksi on keskusko-jeessa 9 valmiusilmaisin 11, joka ilmoittaa, että ennakolta valittu asetusarvolämpötila on yhdenmukainen oloarvo-lämpötilan kanssa, tai likimääräisessä vastaavuudessa siihen. Tämä ilmaisin 11 voidaan luonnollisesti sovittaa myös 35 edullisesti johonkin toiseen kohtaan (ylimääräisenä) esim.

4 Η533ϋ asuintilaan, joten saadaan tietää saunan lämpötilan valmius. Oloarvolämpötilanilmaisimen 8 viereen saunatilaan 1 voidaan luonnollisesti sovittaa myös vastaava asetusarvo-lämpötilanlisäilmaisin 8'.

5 Keskuskone 9 sijaitsee saunatilan 1 ulkopuolella, koska täällä vallitsevat sellaiset lämpötilat, jotka sallivat normaalit rakenneosat ja laite pysyy siten kustannuksiltaan edullisissa puitteissa.

Kuviossa 2 on esitetty tekniikan tason mukainen 10 lämpötila-aika-käyrä, jolloin käyrä 12 esittää lämpötila-anturin 5 toteaman lämpötilan arvon käyrämuotona. Käyrä 13 esittää siitä tuloksena olevan ololämpötilan lauteiden 6 korkeudella. Tästä käy ilmi, että oloarvolämpötila lähestyy hitaasti asymptoottisesti asetusarvolämpötilaa. Käyri-15 en 12, 13 jaksottainen kulku on tuloksena kiukaan 3 kaksi-pistesäädöstä, jolloin tämä käyrä 12 kulkee ennakolta määrätyn asetusarvon (esim. 80°C) paikkeilla. Saunan lämpöhä-viöiden vuoksi syntyy pysyvä lämpötilanlasku lämpötila-anturin 5 kohdan ja lauteiden 6 korkeudella olevan kohdan 20 välillä, niin ettei oloarvolämpötilaa saavuteta asteen tarkkuudella ja lauteiden 6 alueella vallitseva lämpötila saavuttaa asetusarvolämpötilan ainoastaan likimääräisesti.

Tekniikan tasoa edustavaan kuvion 2 mukaiseen käy-ränkulkuun verrattuna on kuviossa 3 esitetty keksinnön 25 mukaisen sähkökiukaan ohjauksen käyränkulku 12, 13, jolloin tasaiset käyrät 12, 13 saadaan aikaan sinänsä tunnetulla PI-kaskadisäädöllä. P-osuus johdetaan lämpötila-anturista 5 (käyrä 12), I-osuus lämpötila-anturista 7 (käyrä 13). Lämpötila-anturin 5 lämpötilansäädön hystereesi on 30 esitetty säätöalueena 14, anturin 7 osalta säätöalueena 15.

Lämmitystapahtuman yhteydessä ohjataan lämpötila-anturin 5 avulla niin kauan maksimaalisella lämpötilalla (140°C) PI-säätimen välityksellä kiuasta 3, kunnes lämpö-35 tila-anturin 7 lämpötila on ylittänyt säätönauhan 15 ala- 5 85330 kynnyksen (kiukaan irtikytkentäpiste 16), minkä jälkeen säätö edelleen suoritetaan lämpötila-anturin 7 avulla. PI-säätöominaiskäyrän vuoksi ei esiinny minkäänlaista lämpötilan oloarvon jaksottaista heilahtelua asetusarvon ympä-5 rillä, joten oloarvo säädetään yhteneväksi asetusarvon kanssa ja siten saadaan aikaan asetusarvolämpötila asteen tarkkuudella käyttökohtaan (lämpötila-anturi 7).

Käyrä 13 osoittaa selvästi, että kuvion 2 mukaiseen käyrään 13 verrattuna saadaan tulokseksi oleellisesti ly-10 hyemmässä ajassa (Δ t) asetusarvolämpötila.

Käyrän 12 asettuminen käyrälle 13 on tuloksena läm-pötilanlaskusta kiukaan ja lauteiden 6 alueen välissä.

Kaksipistekaskadisäädöllä (ei esitetty) ei saavutettaisi näin erinomaista käyränkulkua 13 (jaksottainen 15 heilahtelu lämpötilan oloarvon tienoilla) PI-kaskadisää-töön verrattuna.

Kuviossa 4 on sähkökiukaan ohjaus esitetty kaavamaisena esityksenä lohkokaavion avulla. Siten on keskus-kojeeseen 9 toisaalta yhdistetty molemmat lämpötila-antu-20 rit 5, 7 ja lämpötilasulake 4, toisaalta on kiuas 3, olo-arvolämpötilanilmaisin 8, valmiusilmaisin 11 ja virransyöttö 10 yhdistetty keskuskojeeseen 9. Keskuskoje 9 ohjaa ja säätää edullisesti mikroprosessorin avulla kiuasta 3.

Säätöteknisesti todetaan keskuskojeessa 9 kaskadi-25 säädön molemmat lämpötila-arvot, joita valvotaan edullisesti mikroprosessorin avulla. Oloarvolämpötilanilmaisimen 8 viereen voidaan sovittaa myös asetusarvolämpötilanilmai-sin 8'.

Claims (6)

6 35330

1. Menetelmä sähkökiukaan ohjaamiseksi saunatilan (1) lämmittämistä varten ennalta määrättyyn asetuslämpöti- 5 laan lauteiden (6) alueella, jolloin ohjauksessa käytetään kiukaan (3) yläpuolelle sovitetun ensimmäisen lämpötila-anturin (5) ensimmäistä oloarvo-parametria, tunnet-t u siitä, että kiuasta (3) kuumennetaan niin kauan juuri alle korkeimpaa sallittua lämpötilaa (esimerkiksi 140 °C), 10 kunnes lauteiden (6) alueelle sovitetun toisen lämpötila-anturin (7) oloarvo-parametri asetuslämpötilan kohdalla on ylittänyt säätöalueen (15) alemman raja-arvon.

2. Laite patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaisen menetelmän suorittamiseksi, tunnettu siitä, että 15 molemmat lämpötila-anturit (5,7) on sähköisesti yhdistetty keskuskojeessa (9) olevaan kaskadisäätökytkentään.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että keskuskoje (9) käsittää toisen lämpötila-anturin (7) oloarvolämpötilailmaisimen (8).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää ilmaisimen (11) asetus- ja oloarvolämpötilan ainakin yhden ennalta määrätyn eron saavuttamisen ilmaisemiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n - 25. e t t u siitä, että kaskadisäätökytkentä käsittää kak- sipiste- tai PI-säädön.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen lämpötila-anturi (5) muodostaa ainoan säätösuureen toisen lämpötila-anturin 30 (7) ollessa toimimaton ja että keskuskoje (9) johtaa vika- signaalin ilmaisimeen (8,8',11). li 7 «5330