ITTO980398A1 - Accendigas elettrico. - Google Patents

Description

DE SCR IZ ION E

La presente invenzione è relativa ad un accendigas elettrico utilizzabile, ad esempio, in una piastra di cottura di una cucina.

Sono note piastre di cottura provviste di accendigas elettrici integrati azionabili manualmente per innescare scintille ed accendere fiamme a gas sulla piastra di cottura stessa.

Un tipo di piastra di cottura con accendigas elettrico (figura 1) comprende bruciatori metallici 2 a gas associati-, ciascuno, con un rispettivo elettrodo 3 posizionato di fianco al bruciatore 2 stesso ed elettricamente isolato rispetto al piano metallico 4 che supporta i bruciatori e che è collegato a massa.

Quando azionato, l'accendigas elettrico genera, fra ciascun elettrodo 3 ed il rispettivo bruciatore 2 una scintilla provocando l'accensione della fiamma su quel bruciatore in cui viene fatto fluire il gas.

Uno schema circuitale completo di un accendigas di tipo noto è mostrato in figura 1.

L'accendigas comprende, oltre agli elettrodi 3, un primo ed un secondo terminale di ingresso 7, 8 collegabili ad una linea di alimentazione, ad esempio ad una linea alternata di rete (non illustrata), mediante la chiusura di un interruttore (non illustrato) ed un circuito 5 di generazione di scariche elettriche, interposto fra i terminali di ingresso 7, 8 e gli elettrodi 3 ed atto a provocare l'innesco delle scintille sugli elettrodi 3 stessi.

Il circuito 5 comprende un resistore 9 presentante un primo terminale collegato al terminale di ingresso 7 ed un secondo terminale collegato con l'anodo di un diodo raddrizzatore 10 presentante il catodo collegato ad un primo nodo 11.

Il circuito 5 comprende un condensatore 12 presentante un primo terminale collegato al nodo 11 ed un secondo terminale collegato ad un nodo 13 collegato a sua volta con il secondo terminale di ingresso 8.

Il circuito 5 comprende inoltre un dispositivo scaricatore di tensione 15 presentante un primo terminale collegato al nodo 11 ed un secondo terminale collegato ad un primo terminale 16a di un avvolgimento primario 16 di un trasformatore 17. L'avvolgimento primario del trasformatore 17 presenta un secondo terminale di ingresso 16b collegato al nodo 13 ed il trasformatore 17 comprende inoltre due avvolgimenti secondari 18 uguali fra loro, ciascuno dei quali presenta un numero di spire molto maggiore di quello dell'avvolgimento primario 16.

Ciascun avvolgimento secondario 18 è collegato ai propri capi con un rispettivo elettrodo 3.

Il funzionamento dell'accendigas è il seguente. Quando il circuito dell'accendigas viene,chiuso sulla linea di alimentazione alternata in seguito alla chiusura dell'interruttore (non illustrato), la tensione alternata di rete viene raddrizzata dal diodo 10 ed una tensione raddrizzata viene applicata al condensatore 12 che si carica. Quando la tensione presente ai capi del condensatore raggiunge un .valore di soglia VTH pari a quello di innesco dello scaricatore 15, si produce un collegamento ..tra il trasformatore 17 ed il condensatore 12 e quest'ultimo si scarica attraverso l'avvolgimento primario 16. Viene così generata una corrente di scarica Isc di intensità molto elevata (ad esempio un picco di 150-280 A) che fluisce attraverso l'avvolgimento primario 16 ai capi del quale si genera, durante il transitorio di scarica (avente una durata di alcuni microsecondi) , una tensione VI di scarica (pari, ad esempio, a 400 V). La tensione di scarica VI induce, ai capi degli avvolgimenti secondari 18, una tensione V2 di valore molto maggiore di VI (pari, ad esempio, a 28 KV) che viene applicata agli elettrodi 3. Per ciascun avvolgimento secondario 18, la tensione V2 è di valore sufficiente a generare 1'innesco di scintille fra ciascun elettrodo 3 ed il bruciatore metallico 2 che è collegato a massa.

Gli accendigas del tipo sopra descritto presentano l'inconveniente di generare in uscita (cioè verso la rete di alimentazione) durante il transitorio di scarica sopra descritto, disturbi elettromagnetici di valore elevato, superiori ai limiti previsti dalle normative europee (EN55014 e successive).

Per superare tale inconveniente, è stato proposto di applicare all'accendigas un filtro elettronico avente la funzione di ridurre i disturbi elettromagnetici emessi in uscita, ottenendo così un accendigas con rumore ridotto, illustrato in figura 2. L'accendigas con rumore ridotto comprende, oltre ai componenti sopra descritti (indicati con gli stessi numeri), un filtro 20 elettronico, interposto fra i terminali 7, 8 ed un circuito 5a equivalente al circuito 5 ma privo della resistenza 9.

Il filtro 20 comprende un primo resistore di disaccoppiamento 25a presentante un primo terminale collegato al terminale 7 ed un secondo terminale collegato ad un nodo 22 comunicante con l'anodo del diodo 10 e con un primo terminale di un condensatore 21a presentante un secondo terminale collegato ad un potenziale di riferimento (massa). Il filtro 20 comprende inoltre un secondo resistore di disaccopppiamento 25b presentante un primo terminale collegato al terminale 8 ed un secondo terminale collegato ad un nodo 23 comunicante con il nodo 13 e con un primo terminale di un condensatore 21b presentante un secondo terminale collegato con in potenziale di riferimento (massa).

In questo modo, i condensatore 21a e 21b sono disposti fra i nodi 22 e, rispettivamente, 23, ed un nodo 24 comune che è la massa.

Il filtro 20 definisce un percorso preferenziale di scarica dellCenergia elettromagnetica prodotta durante il transitorio di scarica del condensatore 12; in particolare, tale energia viene convogliata, tramite i condensatori 21a e 21b direttamente verso la massa 24, ottenendo una riduzione delle emissioni elettromagnetiche emesse dal circuito verso la rete di alimentazione.

Il filtro 20 consente quindi di ridurre il livello di disturbo generato durante il funzionamento, fino a livelli parecchio inferiori al limite previsto dalla normativa. Tuttavia, anche l'accendigas dotato del filtro 20 non è privo di inconvenienti.

La presenza di due condensatori nel filtro, pur comportando una spesa ridotta per la realizzazione del singolo accendigas, determina spese di produzione non trascurabili quando il numero di accendigas prodotti è notevole, come nel caso dell'industria degli elettrodomestici .

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare accendigas elettrico che sia particolarmente semplice e che consenta contemporaneamente di eliminare i problemi riscontrati negli accendigas sopra descritti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un accendigas elettrico, come definito nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di alcuni suoi esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, nei quali:

- la figura 1 illustra schematicamente lo schema elettrico di un accendigas elettrico di tipo noto privo di filtro;

- la figura 2 illustra schematicamente lo schema elettrico di un accendigas elettrico di tipo noto provvisto di filtro;

- la figura 3 illustra schematicamente lo schema elettrico di un accendigas elettrico provvisto di filtro realizzato secondo i dettami della presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1 è illustrato un accendigas 40 comprendente un primo ed un secondo terminale di ingresso 41, 42 collegabili ad una linea di alimentazione alternata 43 mediante la chiusura di un interruttore 44 ed un circuito 45 di generazione di-scariche elettriche, interposto fra i terminali di ingresso 41, 42 e gli elettrodi 3 ed atto a provocare l'innesco delle scintille sugli elettrodi 3 stessi.

Il circuito 45 comprende un resistore -47 presentante un primo terminale collegato al terminale 41 ed un secondo terminale collegato con l'anodo di un diodo raddrizzatore 48 presentante il catodo collegato ad un primo nodo 50.

Il circuito 45 comprende, inoltre, un condensatore 52 presentante un primo terminale collegato al nodo 50 ed un secondo terminale collegato ad un nodo 53.

Il circuito 45 comprende inoltre un resistore 55 disposto in parallelo al condensatore 52 ed uno scaricatore 57 di tipo noto (ad esempio un Sidac, Tubo a Gas, Stato Solido ad altissima energia) presentante un primo terminale collegato al nodo 50 ed un secondo terminale collegato ad un primo terminale 60a di un avvolgimento primario 60 di un trasformatore 61. L'avvolgimento primario 60 del trasformatore 61 presenta un secondo terminale di ingresso 60b collegato al nodo 53 ed il trasformatore 61 comprende inoltre due avvolgimenti secondari 62 uguali fra loro, ciascuno dei quali presenta un numero di spire molto maggiore di quello dell'avvolgimento primario 60.

Ciascun avvolgimento secondario 62 è collegato ai propri capi con un rispettivo elettrodo 3 disposto affacciato ed a breve distanza da una porzione metallica del bruciatore 2.

Un filtro 70 comprende un unico condensatore 71 di capacità C presentante un terminale collegato ad un potenziale di riferimento 73 (massa) ed un secondo terminale comunicante con il nodo 53 attraverso una linea elettrica 54 che comunica inoltre direttamente con il terminale 60b dell'avvolgimento primario 60. Il secondo terminale del condensatore 71 comunica inoltre con il terminale di ingresso 42 tramite un resistore 65 presentante valore di resistenza R.

Preferibilmente, ma non esclusivamente, la capacità C del condensatore 71 è dell'ordine dei nano-Farad (ad esempio è compresa tra 1 nano-Farad e 4,7 nano-Farad) e la resistenza R è dell'ordine delle decine di Kilo-Ohm (ad esempio è circa 15 kilo-Ohm); il filtro 20 interviene nella gamma di frequenze comprese tra 150 KHz e 300 Mhz e presenta una attenuazione media dell'ordine dei 20 dB.

In uso, in seguito alla chiusura dell'interruttore 44 la tensione di rete viene applicata ai terminali 41 e 42 in modo tale che una tensione raddrizzata è applicata al condensatore 52 che si carica. Quando la tensione presente ai capi del condensatore 52 raggiunge un valore di soglia pari a quello di innesco dello scaricatore 57, si produce un collegamento tra il trasformatore 60 ed il condensatore 52 e quest'ultimo si scarica attraverso l'avvolgimento primario 60. Viene così generata una corrente di scarica di intensità molto elevata che fluisce attraverso l’avvolgimento primario 60 ai capi del quale si genera, durante il transitorio di scarica (avente una durata di alcuni microsecondi), una tensione di scarica (pari, ad esempio, a 400 V). La tensione di scarica induce, ai capi degli avvolgimenti secondari 62, una tensione di valore molto maggiore della tensione di scarica (pari, ad esempio, a 28 KV) che viene applicata agli elettrodi 3.

Viene così generata una scintilla 80 fra gli elettrodi 3 ed il corpo esterno dei relativi bruciatori 2, accompagnato da un istantaneo passaggio di corrente fra i due bruciatori 2 relativi ad una stessa coppia di elettrodi 3, attraverso il piano metallico che supporta e collega a massa i vari bruciatori.

I vantaggi ottenibili con l'utilizzo del filtro 27 dell'invenzione sono i seguenti.

L'uso di un solo condensatore al posto di due, oltre a rendere più semplice l'accendigas, permette di ridurne i costi ed i tempi di produzione; infatti, l'eliminazione di un singolo pezzo riduce in maniera considerevole i costi ed i tempi di produzione di un numero consistente di pezzi.

L'uso del filtro con due condensatori in un accendigas elettrico, come descritto con riferimento alla figura 2, era infatti basato su un pregiudizio tecnico: la soluzione di un filtro con due condensatori era ritenuta l'unica possibile per ottenere una efficace riduzione dei disturbi elettromagnetici ed era ritenuto impossibile realizzare un filtro comprendente un unico condensatore ed avente una efficace riduzione dei disturbi. In realtà, le prove sperimentali realizzate con riferimento all'accendigas secondo la presente invenzione hanno rilevato che l'efficacia del filtro 70 sopra descritto è pari, se non maggiore, a quella del filtro con due condensatori della figura 2. Studi sperimentali hanno infatti rilevato che la maggior parte dei disturbi elettromagnetici fluisce lungo la linea 54 lungo la quale è interposto il filtro 20. Pertanto, il filtro 20 che è interposto lungo la linea 54 estendentesi direttamente tra il terminale 60b dell'avvolgimento primario 60b ed il terminale di uscita 42 riesce a bloccare buona parte dei disturbi elettromagnetici .

Risulta infine chiaro che al filtro elettronico qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Accendigas elettrico in cui un circuito di generazione di scariche (50) presenta terminali di ingresso (41, 42) atti ad essere collegati ad una sorgente di alimentazione (43) ed almeno un terminale di uscita (3) per la generazione di scintille, detto accendigas comprendendo inoltre un filtro (70) atto a filtrare disturbi di tipo elettromagnetico, caratterizzato dal fatto che il detto filtro (70) comprende un unico condensatore (71) presentante un primo terminale comunicante con un potenziale di riferimento (73) ed un secondo terminale comunicante con uno (42) di detti terminali di ingresso (41, 42) attraverso mezzi resistori (65). 2. ~ Accendigas secondo la rivendicazione 1, in cui il detto circuito di generazione di scariche (50) comprende : - mezzi-· condensatori (52) collegati con detti terminali di ingresso (41, 42) attraverso mezzi raddrizzatori (48); - mezzi scaricatori (57) accoppiati con detti mezzi condensatori (52) per scaricare la corrente accumulata in detti mezzi condensatori (52) sull'avvolgimento primario (60) di un trasformatore (61) presentante almeno un avvolgimento secondario (62) comunicante con detto terminale di uscita (3). 3.- Accendigas secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto filtro (20) è interposto lungo una linea che si estende direttamente tra un terminale (60b) del detto avvolgimento primario (60) ed uno (42) tra detti terminali di uscita (41,42). 4.- Accendigas secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi resistori (47) interposti tra uno (41) di detti terminali di ingresso (41, 42) e detti mezzi raddrizzatori(48). 5.- Accendigas secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto di comprendere terzi mezzi resistori (55) disposti in parallelo ai detti mezzi condensatori (52). 6.- Accendigas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto condensatore (71) presenta una capacità (C) dell'ordine dei nano-Farad ed i detti mezzi resistori presentano resistenza (R) dell'ordine della decina di kilo-Ohm. 7.- Accendigas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto filtro (20) interviene nella gamma di frequenze comprese tra 150 KHz e 300 Mhz. 8.- Accendigas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto filtro (20) presenta una attenuazione media dell'ordine dei 20 dB. 9.- Accendigas elettrico, sostanzialmente come descritto ed illustrato con riferimento ai disegni allegati.