NL1015566C2 - Voeding voor elektrische huishoudelijke apparatuur en huishoudelijk apparaat, voor samenwerking met een dergelijke voeding. - Google Patents

Description

Ύ

V

Voeding voor elektrische huishoudelijke apparatuur en huishoudelijk apparaat, voor samenwerking met een dergelijke voeding

De uitvinding heeft betrekking op een voeding voor elektrische huishoudelijke 5 apparatuur, omvattende: ten minste één aansluiting op het elektrisch net, en ten minste één connector voor het losneembaar elektrisch koppelen van de voeding met een huishoudelijk apparaat. De uitvinding heeft tevens betrekking op een huishoudelijk apparaat, voor samenwerking met een dergelijke voeding, omvattende een elektrisch aangedreven element, zoals bijvoorbeeld een verwarmingselement, koelelement of 10 motor, en een contra-connector voor samenwerking met de connector van de voeding

Volgens de stand der techniek bestaan er reeds waterkokers voor huishoudelijk gebruik met een losse voeding welke doorgaans is uitgevoerd als een draagplateau. Door plaatsing van de waterkoker op het plateau wordt er direct een elektrische koppeling tot 15 stand gebracht tussen de waterkoker en het plateau. Daartoe zijn waterkoker en plateau respectievelijk voorzien van één of meerdere stekers en contra-stekers. Bij het van het draagplateau nemen van de waterkoker wordt de elektrische koppeling weer verbroken. In de waterkoker zijn doorgaans een aan/uit-schakelaar, een stoomdetector en de noodzakelijke beveiligingen tegen oververhitting geïntegreerd. Een voordeel van deze 20 constructie is dat de waterkoker zonder hinder van een aansluitkabel kan worden gevuld of leeggegoten. Nadeel van het bestaande draagplateau met contra-steker is dat dit slechts bruikbaar is met een specifieke waterkoker.

De Britse octrooiaanvrage GB 2 050 720 beschrijft een met een verwarmingselement 25 samenwerkende inrichting voor het regelen van elektrische stroomdoorvoer. De inrichting omvat regelmiddelen voor het regelen van de hoeveelheid aan het verwarmingselement toe te voeren vermogen. De regelmiddelen zijn voorzien van een langs een geleiding verplaatsbare magneet en een schakeling van parallel aan elkaar geschakelde weerstanden van verschillende grootten. Afhankelijk van de gewenste 30 ingestelde temperatuur wordt een bepaalde weerstand door de magneet geactiveerd, hetgeen resulteert in een bepaalde hoeveelheid aan het verwarmingselement toe te voeren vermogen. Bij voorkeur zijn één of twee met elkaar verbonden zekeringen in de inrichting opgenomen met het oog op gebruiksveiligheid.

101 55 66* -2-

De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een verbeterde voeding voor elektrische huishoudelijke apparatuur welke kan worden aangewend voor het op een doelmatige wijze voeden van diverse apparatuur.

5 De uitvinding verschaft daartoe een voeding van het in aanhef genoemde type, met het kenmerk, dat de voeding tevens is voorzien van meet- en regelmiddelen voor het, door middel van ten minste één door een aangekoppeld huishoudelijk apparaat verzonden stuursignaal, regelen van een door de voeding afgegeven voedingssignaal. De voeding overeenkomstig de uitvinding is een “intelligente” voeding welke is ingericht voor het 10 aansturen van een “dom” huishoudelijk apparaat. Een grote voordeel hiervan is dat met een enkele, meer complexe, voeding uiteenlopende huishoudelijke apparaten gevoed en aangestuurd kunnen worden die zeer eenvoudig uitgevoerd kunnen zijn. Naast het elektrisch element dat gewenste functionaliteit verschaft (verwarmingselement, koelelement, motor, pomp et cetera) is het onnodig om actieve elektrische componenten 15 in een huishoudelijk apparaat op te nemen. De huishoudelijke apparaten kunnen hierdoor goedkoper, minder storingsgevoelig, compacter en lichter worden uitgevoerd dan volgens de stand van techniek. Middels de voeding kan een huishoudelijk apparaat interactief worden gevoed; het huishoudelijk apparaat geeft middels ten minste één stuursignaal zelf aan hoe de karakteristiek van het voedingssignaal dient te zijn. Aldus is 20 de voeding in staat automatisch uiteenlopende voedingskarakteristieken te verschaffen voor uiteenlopende apparaten en/of omstandigheden.

Het Amerikaanse octrooi US 4,748,344 beschrijft een draagbare inrichting voor het leveren van vermogen. In het bijzonder wordt een inrichting beschreven die een 25 polsband en meerdere met de polsband verbonden aan elkaar gekoppeld accu’s omvat. Bij voorkeur is de inrichting tevens voorzien van een AC/DC omzetter. Ten minste één van de accu’s omvat een connector voor het losneembaar elektrisch koppelen van de inrichting met een (draagbaar) apparaat. In een voorkeursuitvoering is ten minste één der accu’s voorzien van een steker, welke steker is ingericht om samen te werken met 30 een met het elektrisch net verbonden contra-steker, teneinde de accu’s te kunnen herladen.

1015566· -3- (

In een voorkeursuitvoering wordt de voeding gekenmerkt doordat een door de meet- en regelmiddelen waarneembaar stuursignaal bestaat uit het door een huishoudelijk apparaat opgenomen vermogen. Het voordeel van deze voeding is dat er geen extra signaalleiding is benodigd voor het van het huishoudelijk apparaat naar de voeding 5 leiden van een separaat stuursignaal. Het stuursignaal ligt immers opgesloten in het door het huishoudelijk apparaat opgenomen vermogen dat door een normale voedingskabel (met daarin opgenomen koppelmiddelen bestaande uit een connector en contra-connector) wordt toegevoerd. Door de overbodigheid van een extra signaalleiding kan dus ook de connector van de voeding relatief eenvoudig van constructie blijven.

10

In een andere voorkeursuitvoering omvat de connector een aardleiding welke is verbonden met de meet- en regelmiddelen, en bestaat een door de meet- en regelmiddelen waarneembaar stuursignaal uit een door de aardleiding van een huishoudelijk apparaat naar de voeding doorgeleid signaal. Door gebruik van een veelal 15 verplicht aanwezige aardleiding voor doorvoer van één of meerdere stuursignalen kunnen andere dan vermogensafname afhankelijke signalen van het huishoudelijk apparaat naar de voeding worden geleid zonder de noodzaak van een separate signaalleiding welke middels de connector moet worden doorgeleid. In het geval dat een aardleiding ontbreekt maar wanneer er wel een nul-leiding aanwezig is, kan deze als 20 alternatief voor de aardleiding worden aangewend voor signaaldoorvoer.

Wanneer de voeding is voorzien van identificatiemiddelen voor het identificeren van een met de voeding gekoppeld huishoudelijk apparaat kan door de voeding automatisch direct voor een bij het geïdentificeerde huishoudelijk apparaat behorende karakteristiek 25 van het voedingssignaal worden gekozen. Voorbeelden van identificatiemiddelen zijn bijvoorbeeld door de voeding herkenbare bodem- of contra-connectorpatronen, transponders, specifieke signaalomzetters et cetera. Identificatie van het huishoudelijk apparaat (het passieve deel) kan ook plaatsvinden door een capaciteitsmeting waartoe in het huishoudelijk apparaat een condensator wordt opgenomen waarvan door meting de 30 blindstroom kan worden geïdentificeerd. In het bijzonder wanneer de meet- en regelmiddelen zijn voorzien vaneen geheugen meteen aantal voorgeprogrammeerde f015566* -4- besturingsprogramma’s voor het voedingssignaal, welke op basis van een stuursignaal activeerbaar zijn, kan bij de herkenning van een specifiek apparaat een bijbehorend besturingsprogramma worden gekozen. Een besturingsprogramma kan ook zelf-lerend zijn zodanig dat variabele randvoorwaarden in het programma worden verwerkt.

5 Voorbeelden hiervan zijn huishoudelijke apparaten van een zelfde type met beperkte verschillen in vermogen (verwarmingsspiralen met een spreiding in wattage van 10%) en een huishoudelijk apparaat waarvan de (elektrische) eigenschappen tijdens gebruik wijzigen (door slijtage of verontreiniging). De voorgeprogrammeerde programma’s kunnen of een goed gemiddelde vormen voor voeding van een bepaald type apparaat of 10 het uitgangspunt zijn voor verdere (eventueel zelf-lerende) aanpassingen van individuele apparaten. Een aangepast besturingsprogramma kan, althans wanneer individuele apparaten herkenbaar zijn voor de voeding, ook nog worden opgeslagen in een daartoe aanwezig geheugen zodat het gewijzigde programma kan worden ingezet wanneer het bijbehorende apparaat hernieuwd met de voeding wordt gekoppeld.

15

In weer een andere voorkeursuitvoering omvat de voeding tevens met de meet- en regelmiddelen in verbinding staande bedieningsmiddelen voor het onafhankelijk van een huishoudelijk apparaat toevoeren van een stuursignaal. Dergelijke bedieningsmiddelen kunnen bijvoorbeeld worden gevormd door communicatiemiddelen 20 voor aansturing van de bedieningsmiddelen op afstand en/of een met de voeding geïntegreerd bedieningspaneel. Middels bijvoorbeeld toetsen die deel uitmaken van de voeding kan voor een bepaalde voedingskarakteristiek worden gekozen (bijvoorbeeld turbo, normaal of economisch). In plaats hiervan is het ook mogelijk communicatiemiddelen in de vorm van bijvoorbeeld een modem, een infrarood-, WAP-25 of op andere wijze bedienbare interface in de voeding worden opgenomen. Middels bijvoorbeeld een externe computer of telefoon wordt het dan mogelijk de voeding van een huishoudelijk apparaat te beïnvloeden. Voor een handmatige bediening van de voeding kan deze een tussen de aansluiting op het elektrisch net en de connector geplaatste aan/uit-schakelaar omvatten. Wanneer het is gewenst dat er procesinformatie 30 wordt uitgevoerd (bijvoorbeeld duur tot einde bewerking, verstreken bewerkingstijd, temperatuur apparaat et cetera) kan de voeding daartoe weergavemiddelen omvatten.

f015566« ( -5-

De uitvinding verschaft tevens een huishoudelijk apparaat, voor samenwerking met een voeding zoals bovengaand beschreven, omvattende een elektrisch aangedreven element, zoals bijvoorbeeld een verwarmingselement, koelelement of motor, en een contra-connector voor samenwerking met de connector van de voeding, met het kenmerk, dat 5 de contra-connector en het elektrisch aangedreven element direct met elkaar zijn verbonden. Het huishoudelijk apparaat kan bijvoorbeeld bestaan uit een waterkoker, bakplaat, tostiapparaat, eierkoker, flessenwarmer, frituurpan, fonduepan, gourmet-basis, wok, pan, koffiezetter, theezetter, luchtbevochtiger, broodoven, citruspers, ventilator, shaker, mixer, lamp, koelelement, ijsmachine et cetera. Het verwarmingselement, het 10 koelelement of de motor van een dergelijk huishoudelijk apparaat kan, onder tussenkomst van een verbindingskabel, direct aansluiten op de contra-connector. Daar naast het elektrisch element dat direct zorg draagt voor de gewenste functionaliteit geen andere actieve componenten in het huishoudelijk apparaat hoeven te worden opgenomen is dit uiterst eenvoudig van constructie. Een voorbeeld is de constructie van een 15 waterkoker volgens de stand der techniek. Een dergelijke waterkoker is aan de bovenzijde, nabij het deksel voorzien van een stoomdetector. De waterkoker dient voor een goede werking van de stoomdetector nabij het deksel te beschikken over een verzamelruimte voor stoom. Het maximale vulniveau van een bestaande waterkoker ligt dan ook op een aanzienlijke afstand van het dekselniveau. Volgens de onderhavige 20 uitvinding worden echter de actieve elektrische componenten ondergebracht in de voeding zodat de loze ruimte onder het deksel van een waterkoker overbodig wordt. Een huishoudelijk apparaat overeenkomstig de uitvinding in de vorm van een waterkoker kan daartoe bijvoorbeeld zijn voorzien van een, bij het bereiken van een bepaalde temperatuur, een lekstroom genererend orgaan dat in verbinding staat met een aardpool 25 in de contra-connector. Als alternatief voor het waarnemen van een bepaalde temperatuur kan in het huishoudelijk apparaat een NTC- dan wel een PTC-thermistor worden aangebracht. Van een dergelijke waterkoker, of ander huishoudelijk apparaat waarin ten minste één temperatuumiveau moet worden waargenomen, kan middels het waarnemen van een lekstroom, of een van een thermistor afkomstig signaal, aldus de 30 toestand worden bepaald. Zo is het ook mogelijk dat een gemeten lekstroom of een van de thermistor afkomstig signaal (de registratie van een het overschrijden van een lf015566·* r -6- bepaalde temperatuumiveau) in combinatie met een daartoe toegevoerd (en door de voeding geregistreerd) vermogen verdere informatie oplevert over de toestand van het huishoudelijk apparaat. Zo kan bijvoorbeeld in het geval van de waterkoker een vulniveau van de waterkoker worden bepaald, op basis waarvan verdere voorspellingen 5 worden gedaan over het verdere verloop van het kookproces. Naar keuze kan er bijvoorbeeld worden gekozen voor een verder kookverloop waarbij de temperatuurtoename nabij het kookpunt langzamer plaatsvindt dan tijdens een eerder deel van het verwarmingstraject (rustig aan de kook brengen) en/of kan er worden gekozen voor het na het bereiken van het kookpunt op dit temperatuumiveau 10 stabiliseren van de vloeistoftemperatuur gedurende een bepaalde periode (doorkoken). Het lekstroom genererend orgaan kan worden uitgevoerd als een passieve component in de waterkoker bijvoorbeeld wanneer deze wordt gevormd door een glaskeramische laag zoals bijvoorbeeld een emaillaag.

15 De uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een perspectivisch aanzicht op een voeding overeenkomstig de uitvinding, figuur 2 een perspectivisch aanzicht op een in een fornuis geïntegreerde voeding overeenkomstig de uitvinding, 20 figuur 3 a een perspectivisch aanzicht op een waterkoker overeenkomstig de uitvinding voor samenwerking met een voeding zoals getoond in de figuren 1 en 2, figuur 3b een perspectivisch aanzicht op een tostiapparaat overeenkomstig de uitvinding voor samenwerking met een voeding zoals getoond in de figuren 1 en 2, figuur 3 c een perspectivisch aanzicht op een frituurpan overeenkomstig de uitvinding 25 voor samenwerking met een voeding zoals getoond in de figuren 1 en 2, figuur 3d een perspectivisch aanzicht op een eierkoker overeenkomstig de uitvinding voor samenwerking met een voeding zoals getoond in de figuren 1 en 2, en figuur 4 een grafische weergave van een verwarmingskarakteristiek die kan worden gerealiseerd met behulp van een voeding en huishoudelijk apparaat overeenkomstig de 30 uitvinding.

1015566· -7-

Figuur 1 toont een voeding 1 met een centrale connector 2 waarmee een elektrische verbinding naar een willekeurig huishoudelijk apparaat kan worden gemaakt. De voeding 1 heeft een afzonderlijke behuizing 3 welke door middel van een voedingsleiding 4 is aangesloten op een, niet weergegeven, elektrische energiebron 5 bijvoorbeeld in de vorm van een elektriciteitsnet. In de behuizing 3 is een weergavescherm 5 opgenomen, voor uitvoer van gegevens, en een aantal toetsen 6 waarmee externe keuzes gemaakt kunnen worden ten aanzien van het gewenste voedingspatroon. De in deze figuur weergegeven centraal op de behuizing 3 gelegen connector 2 kan natuurlijk ook anders zijn gevormd en/of op een andere locatie op of in 10 de behuizing 3 zijn aangebracht.

Figuur 2 toont een connector 7 van een verder niet zichtbare voeding overeenkomstig de uitvinding die is geïntegreerd in een fornuis 8 zodanig dat ook elektrische huishoudelijke apparaten op het fornuis 8 gebruikt kunnen worden. Naast de nagenoeg 15 volledige opname van de voeding in het fornuis 8 heeft dit als voordeel dat de huishoudelijke apparatuur kan worden gebruikt onder een doorgaans boven het fornuis 8 aangebrachte afzuiginstallatie. Voor de handmatige bediening van de in het fornuis 8 aangebrachte voeding kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een bedieningspaneel 9 dat deel uitmaakt van het fornuis 8 waarop enige knoppen 10 en een 20 display 11 kunnen zijn aangebracht die deel uitmaken van de voeding.

Figuur 3a toont een gedeeltelijk opengewerkte waterkoker 12 die onder handhaving van een gebruikelijke capaciteit kleiner kan worden uitgevoerd dan bestaande waterkokers.

In de bodem 13 van de waterkoker 12 is een contra-connector 14 opgenomen voor 25 samenwerking met connectoren 2, 7 zoals getoond in de figuren 1 en 2. Aan de binnenzijde van de waterkoker 12 is de contra-connector 14 middels draden 15, welke als alternatief ook uitgevoerd kunnen worden als veercontacten, verbonden met een elektrisch verwarmingselement 16. Overige elektronica hoeft er in de waterkoker 12 niet aanwezig te zijn voor een goede werking. Middels een eerder beschreven 30 lekstroomdetectie kan bijvoorbeeld een meetpunt tijdens het verwarmingsproces worden bepaald.

1015566« -8-

Figuur 3b toont een tosti-apparaat 17 overeenkomstig de uitvinding dat aan de onderzijde van een middels een onderbroken lijn weergegeven contra-connector 18 is voorzien. Ook het tosti-apparaat 17 kan worden uitgevoerd zonder meet- en regelmiddelen daar hierin reeds is voorzien in een standaard voeding waarmee het tosti-5 apparaat kan samenwerken. Figuur 3c toont een frituurpan 19 met een aan de onderzijde gelegen en schematisch weergegeven contra-connector 20 terwijl figuur 3d een eierkoker 21 toont met een aan de onderzijde gelegen en schematisch weergegeven contra-connector 22. Alle apparaten 12, 17, 19 en 21, alsook vele anderen kunnen worden gevoed door een enkele voeding overeenkomstig de uitvinding.

10

Figuur 4 ten slotte toont een verwarmingskarakteristiek van bijvoorbeeld een waterkoker welke kan worden gerealiseerd met behulp van de voeding overeenkomstig de uitvinding. Op de x-as is de tijd t uitgezet tegen de temperatuur T op de y-as. Vanaf een tijdstip 0 wordt een vloeistof tijdens een eerste traject gelijkmatig verwarmd om zo 15 het geluid dat de waterkoker maakt te beperken (eerste deel verwarmingstraject is bij met constante snelheid tot kookpunt voeren van water veelal luidruchtig omdat er nog geen vloeistofcirculatie in de waterkoker is). Op een tijdstip tl wordt er bijvoorbeeld een bepaalde van de waterkoker afkomstige lekstroom waargenomen door de voeding. Doorat het nu duidelijk is dat de vloeistof een minimum temperatuur heeft wordt het er 20 tijdens een tweede verwarmingstraject (van tl tot t2) met grotere snelheid verwarmd.

Het tijdstip t2 kan door de voeding worden bepaald op basis van het bekend zijn van het tijdstip tl, maar het is ook mogelijk hiervoor een tweede overgang in de lekstroom te detecteren. Wanneer de vloeistof bijna de kooktemperatuur K heeft bereikt wordt tijdens een derde verwarmingstraject (van t2 tot t3) de vloeistof langzaam tot het kookpunt 25 gevoerd. Na een stabilisatie van de temperatuur tijdens een vierde verwarmingstraject (van t3 tot t4) wordt de vloeistof doorgekookt om ten slotte na tijdstip t4 ongedwongen af te koelen (de waterkoker is uitgeschakeld op t4). Het betreft in dit voorbeeld slechts een zeer eenvoudig verwarmingstraject maar het spreekt voor zich dat ook veel complexere aansturingen van een verwarmingselement, koelelement of een 30 elektromotor mogelijk zijn.

1015566« r -9-

Hoewel de uitvinding aan de hand van slechts enkele uitvoeringsvoorbeelden is toegelicht zal het eenieder duidelijk zijn dat de uitvinding geenszins tot de beschreven en getoonde uitvoeringsvoorbeelden is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een vakman nog vele variaties mogelijk.

1015566«

Claims (13)

1. Voeding (1) voor elektrische huishoudelijke apparatuur, omvattende: ten minste één aansluiting op het elektrisch net, en ten minste één connector (2,7) voor het 5 losneembaar elektrisch koppelen van de voeding met een huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21), met het kenmerk, dat de voeding (1) tevens is voorzien van meet- en regelmiddelen voor het, door middel van ten minste één door een aangekoppeld huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21) verzonden stuursignaal, regelen van een door de voeding (1) afgege ven voedingssignaal.

2. Voeding (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een door de meet- en regelmiddelen waarneembaar stuursignaal bestaat uit het door een huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21) afgenomen vermogen.

3. Voeding (1)volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de connector (2,7) een aardleiding omvat welke is verbonden met de meet- en regelmiddelen en dat een door de meet- en regelmiddelen waarneembaar stuursignaal bestaat uit een door de aardleiding van een huishoudelijk apparaat naar de voeding (1) doorgeleid signaal.

4. Voeding (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de voeding (1) is voorzien van identificatiemiddelen voor het identificeren van een met de voeding (1) gekoppeld huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21).

5. Voeding (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 25 meet- en regelmiddelen zijn voorzien van een geheugen met een aantal voorgeprogrammeerde besturingsprogramma’s voor het voedingssignaal, welke op basis van een stuursignaal activeerbaar zijn.

6. Voeding (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 30 voeding (1) tevens met de meet- en regelmiddelen in verbinding staande 1015566* « -11- bedieningsmiddelen (6,9,10) omvat voor het onafhankelijk van een huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21) toevoeren van een stuursignaal.

7. Voeding (1) volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de bedieningsmiddelen 5 (6,9,10) zijn voorzien van communicatiemiddelen voor aansturing van de bedieningsmiddelen (6,9,10) op afstand.

8. Voeding (1) volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de bedieningsmiddelen (6,9,10) een met de voeding (1) geïntegreerd bedieningspaneel 10 (6,9,10) omvatten.

9. Voeding (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de voeding (1) tevens een tussen de aansluiting op het elektrisch net en de connector (2,7) geplaatste aan/uit-schakelaar omvat. 15

10. Voeding volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de voeding (1) tevens weergavemiddelen (5,11) omvat.

11. Huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21), voor samenwerking met een voeding (1) ’ 20 volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een elektrisch aangedreven element (16), zoals bijvoorbeeld een verwarmingselement, koelelement of motor, en een contra-connector (14,18,20) voor samenwerking met de connector (2,7) van de voeding (1), met het kenmerk, dat de contra-connector (14,18,20) en het elektrisch aangedreven element (16) direct met elkaar zijn verbonden. 25

12. Huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21) volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21) is voorzien van een, bij het bereiken van een bepaalde temperatuur, een lekstroom genererend orgaan dat in verbinding staat met een aardpool in de contra-connector (14,18,20). 30 1015566· ♦ -12-

13. Huishoudelijk apparaat (8,12,17,19,21) volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het lekstroom genererend orgaan wordt gevormd door een glaskeramische laag. 104 5566·