ITMI951857A1

ITMI951857A1 - Sistema per la ricerca automatica della minima potenza erogabile da bruciatori atmosferici a gas

Info

Publication number: ITMI951857A1
Application number: IT95MI001857A
Authority: IT
Inventors: Luca Frasnetti; Gianpiero Santacatterina
Original assignee: Whirlpool Italia S P A
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-03-01
Also published as: US5924857A; ITMI951857A0; IT1277535B1

Abstract

Un bruciatore atmosferico (1) è associato ad un rilevatore della presenza della fiamma (5, 8) e ad un dispositivo di accensione a scarica elettrica (6, 7). Esso è inoltre alimentato attraverso un dispositivo (3) di controllo della portata. Sia il dispositivo di accensione che quello di controllo della portata sono controllati da un microcontrollore (4).Un interfaccia utente (9) permette all'utente di selezionare la potenza desiderata attraverso l'invio al microcontrollore (4) di una richiesta di modifica della portata e quindi della minima potenza erogabile dal bruciatore (1).

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a nome:

La presente invenzione si riferisce ad un sistema per la taratura del minimo di un bruciatore atmosferico a gas, particolarmente per piani di cottura, forni o simili, apparecchi di uso domestico, bruciatore che è associato a mezzi di regolazione della portata ed a dispositivi di rilevamento e di accensione della fiamma.

La potenza minima della fiamma erogabile da un qualsiasi bruciatore atmosferico a gas è influenzata da un numero elevato di fattori che non consentono l'ottenimento ottimale della potenza minima di fiamma presso l'utente finale con l'uso dei bruciatori noti e relativi mezzi di regolazione della portata (rubinetti) attualmente in uso.

Uno dei fattori di maggiore incidenza sulla regolazioneè chiaramente la pressione del gas al bruciatore. Tale pressione può essere soggetta a fluttuazioni con periodo giornaliero legate al numero di utilizzatori che contemporaneamente richiedono gas alla rete di distribuzione per i propri apparecchi. Può inoltre essere legata al fatto che diversi utilizzatori sono connessi alla rete di distribuzione in punti diversi della stessa, con possibilità di detrminare cadute di pressione e fluttuazioni di pressioni diverse.

Peranto attualmente per garantire che ruotando il rubinetto verso la posizione di minima potenza di fiamma, la fiamma resti accesa in "qualunque" condizione operativa sul rubinetto stesso è presente una vite di regolazione di minima potenza. Tramite tale vite viene tarata, in sede di fabbricazione, la minima portata gassosa che garantisce la presenza della fiamma nelle condizioni di pressione gassosa minima prevista dalle norme. Quando l'apparecchio dotato del bruciatore così tarato viene installato presso l’utente finale, l'installatore provvede ad una regolazione di fine agendo su tale vite. In questo modo la minima portata gassosa è garantita ma solo nelle condizioni operative presenti al momento di tale regolazione.

Nel caso di cambiamenti di pressione, presenza di percentuali di aria nelle tubature più elevate, correnti d'aria in ambiente in grado di disturbare la fiamma, sporco sul bruciatore o qualsiasi altra circostanza influente, la posizione minima cosi impostata subirà delle variazioni che potrebbero portare allo spegnimento del bruciatore.

Per risolvere i problemi sopra descritti l'invenzione prevede un sistema di controllo automatico i cui aspetti caratterizzanti sono rilevabili dalle annessi rivendicazioni.

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo e quindi non limitativo di una sua preferita forma di realizzazione facendo riferimento al disegno annesso che mostra schematicamente una disposizione di controllo per un bruciatore atmosferico a gas.

Con riferimento alla figura, con 1 è indicato un convenzionale bruciatore atmosferico a gas connesso ad una sorgente gassosa attraverso una tubazione 2 in cui è inserito un dispositivo 3 di controllo della portata gassosa che può essere una elettrovalvola controllata a modulazione a durata d'impulso, una valvola proporzionale, un rubinetto motorizzato e simili mezzi che consentono una regolazione non manuale della portata di un gas. Il dispositivo 3 è controllato da un microcontrollore (o simile), indicato con 4. Attorno al bruciatore 1, in modo da esserne lambiti dalla relativa fiamma, sono previsti un rilevatore di fiamma (ad esempio una termocoppia) 5 ed un dispositivo 6 di accensione a scarica elettrica il cui elettrodo è indicato con 7.

La termocoppia 5 è connessa ad un ingresso del microcontrollore 4 attraverso un condizionatore elettronico di segnale 8, la cui funzione è quella di fornire a tale ingresso un segnale digitale rappresentativo di fiamma presente o di fiamma assente .

Al microcontrollore 4 è connessa una interfaccia utente 9, cioè il dispositivo dotato di comandi (a tocco, a manopola, a cursore, a tasti o simili) su cui l'utente agisce per ottenere la potenza di fiamma voluta al bruciatore. Nell'esempio riprodotto si distinguono in particolare un tasto di accensione 11, un visualizzatore della potenza scelta 12 e due tasti uno incrementale 13 ed uno decrementale 14 per la selezione della potenza desiderata .

Nel microcontrollore 4 è memorizzato un certo numero di livelli di potenza di fiamma impostata (ad esempio 9) ove il livello più basso è quello che consente di mantenere accesa la fiamma alla pressione minima del gas prevista dalle norme. Si garantisce così l'esistenza della fiamma in qualunque condizione operativa alla prima accensione del bruciatore quando viene selezionato il livello minimo di potenza tramite i tasti 13,14. Se l'utente desidera ottenere un livello di potenza inferiore a quello memorizzato (ad esempio perchè il particolare trattamento di cottura richiede tempi lunghi e livello di potenza molto basso), l'utente agisce sui tasti di selezione, ad esempio prolungando la pressione che con il dito esercita sul tasto 14 di decremento della potenza impostata quando la stessa ha raggiunto il livello più basso. Il microcontrollore 4 interviene allora sul dispositivo di controllo della portata 3 in modo da diminuire lentamente la potenza erogata dal bruciatore 1. Contemporaneamente il microcontrollore 4 continua a verificare la presenza della fiamma leggendo il segnale digitale fornito dal circuito di condizionamento 8 connesso alla termocoppia 5.

La diminuzione della portata giungerà al punto in cui la fiamma del bruciatore 1 si spegne. L'evento viene rilevato dalla termocoppia 5 ed un segnale corrispondente perverrà al microcontrollore 4 consentendogli di determinare l'ultimo livello di portata in grado di mantenere accesa la fiamma.

Quindi il raicrocontrollore 4 provvede a riaccendere la fiamma agendo sul dispositivo di accensione a scarica elettrica 6,7 e sul dispositivo di controllo della portata 3 in modo da ottenere una portata che faciliti l’accensione del bruciatore (un tale valore di portata è memorizzato nella memoria del microcontrollore 4). Ottenuta la riaccensione, il microcontrollore riporta la portata gassosa al livello minimo appena determinato, come richiesto dall'utente. Il bruciatore 1 può quindi ora lavorare alla minima portata reale relativa alle particolari condizioni operative del momento Contemporaneamente tutte le condizioni di funzionamento del sistema di regolazione del bruciatore vengono ritarate sulla base delle nuove condizioni di minimo in funzione dei nuovi parametri contenuti nel microprocessore. Se tali condizioni operative dovessero mutare in modo da portare allo spegnimento della fiamma (ad esempio per calo di pressione, correnti d’aria nell’ambiente di lavoro, sudiciume accumulatosi sul bruciatore durante la cottura ecc.) il microcontrollore 4, avvertito dell'assenza di fiamma al bruciatore 1 aumenta gradualmente la portata gassosa (comunque entro un intervallo preferito ed al di sotto di un valore massimo di portata minima)e mantiene in funzione il dispositivo di accensione 6,7 arrestando l'aumento di portata quando viene avvertito che la fiamma si è accesa, ciò corrispondendo ad nuovo livello del minimo di portata.

Qualora tale accensione non dovesse avvenire entro l'intervallo di portata suddetto, viene attivato un opportuno indicatore visivo, ad esempio, indicato con 20 e posto sull'interfaccia 9.

In aggiunta, il sistema è in grado di ritornare al valore di portata minima impostato e precedente allo spegnimento della fiamma. Ciò grazie al rilevamento eseguito dal microcontrollore 4, del segnale di avvenuta riaccensione della fiamma (proveniente dalla termocoppia 5) al nuovo valore di portata, al rilevamento di mancanza di segnale dell'interfaccia 9, ed al confronto tra il valore di portata raggiunto dopo la riaccensione e quello impostato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un sistema per la ricerca automatica della minima potenza erogabile da bruciatori atmosferici a gas (1), presentante un dispositivo rilevatore della presenza della fiamma (5, 8), un dispositivo di accensione della fiamma (6, 7), un dispositivo di controllo (3) della portata gassosa al bruciatore (1) ed un dispositivo di comando (9) del bruciatore (1) da parte dell'utente, caratterizzato dal fatto che tali dispositivi sono connessi con un mlcrocontrollore (4) che gestisce il dispositivo di controllo della portata (3) nonché quello di accensione della fiamma (6, 7) sulla base dei segnali che gli pervengono dai rimanenti due dispositivi (9 ed 5, 8), il tutto in modo che uno spegnimento della fiamma porti ad un aumento della portata gassosa, con attivazione del dispositivo di accensione (6, 7)della fiamma, fino allo stabilirsi della fiamma stessa.
2. Un sistema secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo (3) di controllo della portata gassosa al bruciatore (1 ) è una valvola di regolazione della portata comandata dal microcontrollore.
3. Un sistema secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo rilevatore della presenza della fiamma (5, 8) comprende una termocoppia ed un dispositivo di condizionamento, il quale ultimo passa al microcontrollore (4) l'informazione di fiamma accesa oppure di fiamma spenta .
4. Un sistema secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di accensione della fiamma (6, 7) opera tramite scarica elettrica.
5. Un sistema secondo le rivendicazioni precedenti, in cui a richiesta dell'utente formulata attraverso il dispositivo di comando (9) una data portata minima viene decrementata fino ad un minore valore di portata a cui si ha lo spegnimento della fiamma e poi tale minore valore viene incrementato fino ad ottenere la riaccensione della fiamma.
6. Un sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui lo spegnimento della fiamma del bruciatore (1) dovuto al variare delle condizioni operative comporta una riaccensione della fiamma ad un livello di portata gassosa che assicura il mantenimento della fiamma nelle condizioni operative variate 7 Un sistema secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che è previsto un avvisatore luminoso (20) che viene attivato qualora, dopo una modifica della portata gassosa entro un intervallo prefissato ed al disotto di un valore massimo di portata minima, non sia possibile riaccendere la fiamma dopo lo spegnimento della stessa.