PL198219B1 - Urządzenie do przygotowania wody zmieszanej i sposób przygotowania wody zmieszanej - Google Patents

Abstract

1. Urz adzenie elektroniczne do przygotowa- nia wody zmieszanej, z jednostk a obs lugow a do podawania warto sci zadanej i elektronicz- nym uk ladem regulacyjnym, który w zale zno sci od czujnika temperatury do rejestrowania war- to sci rzeczywistej oddzia luje, poprzez mecha- niczny cz lon nastawczy, na obiekt regulacji do przygotowania wody zmieszanej, znamienne tym, ze elektroniczny uk lad regulacyjny (6) i mechaniczny cz lon nastawczy (17) s a umiesz- czone w jednym zwartym urz adzeniu (2), przy- stosowanym do monta zu podtynkowego, przy czym cz lon nastawczy (17) oddzia luje na osa- dzony obrotowo korpus nastawczy (21), w zwi azku z czym wewn atrz korpusu mieszal- nego (8) wytwarzana jest, odpowiadaj aca jego obrotowemu ustawieniu, mieszanina doprowa- dzanej przez dop lyw (10) wody ciep lej i dopro- wadzonej przez dop lyw (11) wody zimnej. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy elektronicznego urządzenia do przygotowania wody zmieszanej, z jednostką obsługową do podawania wielkości zadanej i elektroniczną jednostką regulacyjną, która oddziałuje, w zależności od czujnika temperatury do wykrywania wartości rzeczywistej, poprzez mechaniczny człon nastawczy, na obiekt regulacji do przygotowania wody zmieszanej, jak również dotyczy sposobu, w którym zadawana wartość zadana, podawana przez jednostkę obsługową, oddziałuje, w zależności wartości rzeczywistej, wykrywanej przez czujnik temperatury, poprzez mechaniczny człon nastawczy, na obiekt regulacji do przygotowania wody zmieszanej.

Tego rodzaju elektroniczne przygotowanie wody zmieszanej jest znane z DE 40 26 110. Chodzi tutaj o urządzenie do przygotowania wody zmieszanej z dopływami wody zimnej i ciepłej, jak również wypływem wody zmieszanej i zaworem umieszczonym przed komorą mieszalną, któremu jest przyporządkowane elektroniczne urządzenie regulacyjne, jak również cyfrowy układ sterujący i liczący. Układ sterujący i liczący pracuje wraz z pamięcią programową. Przygotowanie wody zmieszanej może następować albo w oparciu o wielkość zadaną podawaną przez jednostkę obsługową albo w oparciu o wielkości zadane programu sterującego wprowadzonego do pamięci programowej.

Zadaniem tego rozwiązania jest szczególnie to, żeby już istniejące baterie do mieszania wody wyposażyć w elektroniczną regulację. Wadą tego wyposażenia jest to, że chodzi o dodatkowe urządzenie zewnętrzne, które szczególnie przy zastosowaniach prywatnych jest rzadko wprowadzane ze względu na miejsce, ponieważ przestrzeń w łazienkach jest ograniczona i ponadto tego rodzaju wysokiej jakości przygotowanie wody zmieszanej jest związane z pogorszeniem estetyki pomieszczenia przez zamontowanie tylko na tynk dodatkowego urządzenia, które jest optycznie niezbyt dekoracyjne. „Montaż natynkowy urządzenia dodatkowego jest również dlatego stosowany, że sensem i celem znanego urządzenia jest to, żeby móc wymienić zgodnie z wymaganiem pamięć programową przyporządkowaną zaworowi regulacyjnemu. Przy tym urządzenie musi być zamontowane ze swobodnym dostępem.

Porównywalne elektroniczne urządzenie do przygotowania wody zmieszanej jest znane także z GB-A-2 056 627. Tutaj silnik oddziałuje przez mechanizm przekładni na drąg tłokowy przesuwny poprzecznie w kierunku jego osi wzdłużnej, który ma na swobodnym końcu element zaworowy w postaci pustego walca do wybiórczego zamykania dopływu wody ciepłej i zimnej. W celu uruchamiania zaworu element zaworu może być poruszany odpowiednio przez drąg tłokowy ruchomy poprzecznie tam i z powrotem przez silnik. Ta konstrukcja zaworu jest kosztowna. Przestrzeń konstrukcyjna potrzebna dla określonej ilości przepływu jest stosunkowo duża. Przez tego rodzaju zawory proporcjonalne można uzyskać tylko ograniczone czasy reakcji względnie przełączania. Uszczelnienie drąga tłokowego względem obudowy zaworu jest kosztowne i z powodu stosunkowo dużego przesuwu poprzecznego następuje zwiększone zużycie.

Zadaniem wynalazku jest wobec tego zaproponowanie urządzenia i sposobu elektronicznego przygotowania wody zmieszanej, które pozwalają wyeliminować niedogodności występujące w stanie techniki i nadają się do zastosowania w gospodarstwie domowym.

Urządzenie elektroniczne do przygotowania wody zmieszanej, z jednostką obsługową do podawania wartości zadanej i elektronicznym układem regulacyjnym, który w zależności od czujnika temperatury do rejestrowania wartości rzeczywistej oddziałuje, poprzez mechaniczny człon nastawczy, na obiekt regulacji do przygotowania wody zmieszanej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że elektroniczny układ regulacyjny i mechaniczny człon nastawczy są umieszczone w jednym zwartym urządzeniu, przystosowanym do montażu podtynkowego, przy czym człon nastawczy oddziałuje na osadzony obrotowo korpus nastawczy, w związku z czym wewnątrz korpusu mieszalnego wytwarzana jest, odpowiadająca jego obrotowemu ustawieniu, mieszanina doprowadzanej przez dopływ wody ciepłej i doprowadzonej przez dopływ wody zimnej.

Korzystnie obiekt regulacji jest dla rejestrowania wartości rzeczywistej połączony przesyłowo wyłącznie z czujnikiem temperatury.

Korzystnie człon nastawczy obiektu regulacji stanowi silnik skokowy, połączony roboczo poprzez przekładnię z dwukierunkowym zaworem mieszania w korpusie mieszalnym, przy czym korpus mieszalny ma po jednym dopływie i wody zimnej i ciepłej.

Korzystnie układ regulacyjny zawiera mikrosterownik z własną jednostką liczącą, jak również z zapisywalną pamięcią danych i programu, przy czym układ regulacyjny jest połączony z modułem interfejsu do przyłączania urządzeń diagnostycznych i/lub programujących.

PL 198 219 B1

Korzystnie jednostka obsługowa zawiera wskaźnik, korzystnie wyświetlacz, i jednostkę wprowadzania informacji, korzystnie klawiaturę.

Korzystnie wskaźnik ma co najmniej trzy znaki alfanumeryczne, korzystnie każdorazowo ze wskaźnikiem siedmiosegmentowym, zaś jednostka wprowadzania informacji ma klawisz menu i co najmniej dwa klawisze wyboru.

Korzystnie jedno lub więcej urządzeń do dostarczania wody jest przyłączalnych do urządzenia do przygotowania wody zmieszanej, zaś poszczególne urządzenia do dostarczania wody są wybierane i sterowane przez jednostkę obsługową.

Sposób przygotowania wody zmieszanej, w którym podawana przez jednostkę obsługową wartość zadana oddziałuje przez elektroniczny układ regulacyjny, w zależności od rejestrowanej za pomocą czujnika temperatury wartości rzeczywistej, poprzez mechaniczny człon nastawczy, na obiekt regulacji do przygotowania wody zmieszanej, przy czym wodę odniesienia, której zadaną temperaturę podaje się przez jednostkę obsługową, mierzy się wyłącznie za pośrednictwem czujnika temperatury do wykrywania wartości rzeczywistej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dodatkowo przeprowadza się analizę gradientu przebiegu temperatury rejestrowanej za pomocą czujnika temperatury, umożliwiając wykrywanie przepływu, zaś śledzenie członu nastawczego odłącza się, gdy tylko i dopóki gradient przebiegu temperatury schodzi poniżej zadanej wartości progowej.

Korzystnie sposób regulacji dokonuje zróżnicowania pomiędzy dwoma zakresami regulacji temperatury o różnej dokładności regulacji.

Korzystnie śledzenie członu nastawczego odłącza się poza określonym przedziałem temperatur.

Korzystnie analizę gradientu przebiegu temperatury wykorzystuje się do wykrywania nadmiernej temperatury i/lub wykrywania przerwy dopływu wody w ten sposób, że w przypadku wykrycia jednego i/lub innego zdarzenia do regulatora podaje się stałą regulacji w ten sposób, że człon nastawczy doprowadza się do położenia końcowego przerywającego dopływ wody.

Korzystnie sam układ regulacyjny jest wykonany jako samoustalający parametry w ten sposób, że w pierwszym etapie osiąga się minimalny i/lub maksymalny punkt zakresu regulacji, korzystnie doprowadzanie wody zimnej, odpowiadającą temu ustawieniu członu nastawczego wartość zadaną wprowadza się do pamięci danych, zaś ustawienia członu nastawczego, odpowiadające poszczególnym nastawieniom temperatury, zapamiętuje się stale podczas dalszej pracy w tej pamięci danych w postaci histogramu, stale je przez to aktualizując.

Korzystnie w pamięci danych układu regulacyjnego przechowuje się różne przedziały temperatury regulacji dokładnej.

Korzystnie układ regulacyjny jest połączony z rejestrowaniem danych roboczych.

Korzystnie w pamięci programu układu regulacyjnego przechowuje się moduł programowy do termicznej dezynfekcji w ten sposób, że na podstawie zadanego programu podaje się do regulatora skrajnie wysoką zadaną wartość temperatury dla określonego przedziału czasu.

Dzięki temu, że zarówno elektroniczna jednostka regulacyjna, jak również mechaniczny człon nastawczy są umieszczone w jednym, zwartym urządzeniu, całe elektroniczne urządzenie do przygotowania wody zmieszanej może być zamontowane pod tynkiem. Ponadto na zewnątrz może mieć zwartą, zamkniętą konstrukcję, eliminującą długie i podatne na uszkodzenia kable. Ponadto elektroniczny układ regulacyjny jest dopasowany do mechanicznego członu nastawczego.

Dalsza, zaskakująca zaleta może być uzyskana przez to, że całkowita regulacja dla przygotowania wody zmieszanej następuje wyłącznie za pomocą jednego czujnika temperatury. Eliminacja drogiego i skomplikowanego układu czujnikowego umożliwia usunięcie wielu błędów i ponadto zmniejszenie wymaganych nakładów. Zredukowany układ czujnikowy może być kompensowany przez właściwe przygotowanie wartości pomiarowej.

Przez to, że człon nastawczy oddziałuje na osadzony obrotowo korpus nastawczy, wobec czego realizowane jest odpowiadające jego obrotowemu ustawieniu mieszanie wody ciepłej i zimnej, doprowadzanej przez dopływ wody ciepłej i dopływ wody zimnej wewnątrz korpusu mieszalnego, można uzyskać elektroniczne urządzenie do przygotowania wody zmieszanej, które jest przystosowane szczególnie do montażu podtynkowego dzięki minimalnej przestrzeni konstrukcyjnej, przy czym są uzyskiwane szczególnie szybkie czasy reakcji względnie przełączania, jak również korzystne warunki uszczelniania i zużycia.

Jeżeli jako człon nastawczy obiektu regulacji jest zastosowany silnik skokowy, który oddziałuje przez przekładnię na dwukierunkowy zawór mieszania, wówczas rozwiązanie to ma tę zaletę, że za4

PL 198 219 B1 dana wielkość regulacyjna jest ustalana bezpośrednio i jednoznacznie za pomocą opisanego członu nastawczego. To stanowi znaczne ulepszenie w porównaniu z dotychczasowymi zwykłymi elementami z materiału rozciągliwego lub płytkami bimetalowymi do regulacji wody zmieszanej. Te ostatnio wymienione człony nastawcze pracują zależnie od temperatury, tak że przeprowadzanie regulacji może zmieniać się zgodnie z nastawioną temperaturą.

Regulacja temperatury o dużej dokładności wymagałaby więc zawsze odpowiedniej kontroli członu nastawczego. To jest jednak możliwe w oparciu o silnie zależne od materiału i temperatury zachowanie wymienionego członu nastawczego tylko przy znacznym nakładzie.

Elektroniczne urządzenie do przygotowania wody zmieszanej jest korzystnie połączone z modułem interfejsu do przyłączenia urządzeń diagnostycznych i/lub programowych. Moduł interfejsu może być wykorzystany albo do diagnozowania błędów, określania parametrów albo do zapamiętywania koniecznych programów sterujących. Moduł interfejsu może następnie umożliwiać zdalne sterowanie elektronicznym przygotowaniem wody zmieszanej. Zdalne sterowanie może przy tym następować za pomocą przewodzącego połączenia lub przez sterowanie na podczerwień albo sterowanie radiowe. Poprzez moduł interfejsu może także następować wsparcie urządzenia montowanego pod tynkiem.

Fakt, że elektroniczne przygotowanie wody zmieszanej stwarza cały szereg dodatkowych możliwości i zwiększony komfort obsługi, może być potwierdzony przez obliczenie, że jako układ obsługowy jest zastosowany układ, który jest zastosowany obok układu wejściowego z wyświetlaczem.

W najprostszym wariancie chodzi tutaj o wskaźnik trójpozycyjny, w którym korzystnie każdy jest alfanumerycznym wskaźnikiem siedmiosegmentowym. Ten wskaźnik jest wykorzystywany zasadniczo do wskazywania temperatury zadanej i/lub rzeczywistej.

Układ obsługowy ma ponadto w najprostszej wersji klawisz menu i dwa klawisze wyboru.

Wydajność elektronicznego urządzenia do przygotowania wody zmieszanej pozwala bez trudności zasilać takie urządzenia wielokrotnie z wylotów wody przez odpowiednio przygotowaną wodę zmieszaną. Można tutaj wykorzystać jednostkę CPU urządzenia do przygotowania wody zmieszanej dla celowego sterowania wybranym wypływem wody zmieszanej.

W sposobie według wynalazku całkowite przygotowanie wody zmieszanej może odbywać się za pomocą czujnika temperatury jako jedynego czujnika, w związku z czym poza wyłącznym rejestrowaniem rzeczywistej wartości temperatury, przeprowadza się analizę gradientu ustalonego przebiegu temperatury. Przebieg gradientu temperatury umożliwia ustalenie, czy ma miejsce przepływ wody.

Sposób według wynalazku umożliwia więc wykrycie przepływu bez odpowiedniego czujnika przepływu.

Według wynalazku śledzenie członu nastawczego odłącza się, gdy tylko i dopóki gradient przebiegu temperatury schodzi poniżej zadanej wartości progowej. To oznacza w konkretnym przykładzie wykonania, że regulacja temperatury następuje tylko wtedy, gdy rzeczywiście również następuje przepływ wody.

Przez odłączenie członu nastawczego, korzystnie silnika skokowego, eliminuje się niepotrzebny pobór prądu, jak również przedwczesne zużycie części zamontowanych pod tynkiem. Inaczej części poruszające się mechanicznie byłyby stale poruszane także bez przepływu wody.

Wreszcie w sposobie według wynalazku można rozróżniać dokładność regulacji różną dla co najmniej dwóch zakresów regulacji temperatury. Dzięki temu w zwykłym zakresie użytkowania można stosować regulację dokładną. Ten zakres może mieć na przykład dokładność regulacji do jednej dziesiątej lub połowy stopnia. Poza zwykłym zakresem użytkowym tego rodzaju dokładność regulacji nie jest potrzebna. Ten zakres trzeba jedynie rejestrować, ponieważ trzeba móc ustalić warunki dla otoczenia zewnętrznego, zwłaszcza temperaturę otoczenia. Aby przejść z tego zakresu regulacji zgrubnej do zakresu regulacji dokładnej, nie trzeba faktycznie pracować z ostatnią dokładnością. Również to rozróżnienie pomiędzy regulacją zgrubną i dokładną stanowi środek pozwalający zwiększyć trwałość urządzenia, ponieważ unika się dzięki temu niepotrzebnych ruchów członu nastawczego.

Tę cecha można dodatkowo rozwinąć, jeżeli śledzenie członu nastawczego przeprowadza się także poza określonym zakresem temperatury. Również to stanowi środek eliminacji niepotrzebnego zużycia i poboru energii.

Wykorzystywanie sposobu analizy gradientu przebiegu temperatury według wynalazku dla wykrywania nadmiernej temperatury i/lub przerwy w dostawie zimnej wody, stanowi ważną cechę bezpieczeństwa w zakresie gospodarstwa domowego, ze względu na zapobieganie oparzeniu się użytkowników. Temu samemu celowi służy prawidłowe wykrycie, czy ewentualnie nie zostało przerwane

PL 198 219 B1 doprowadzanie zimnej wody. Przerwa w dostawie zimnej wody prowadzi najczęściej w pierwszym momencie również do przegrzania wypływającej wody, czemu ze względów bezpieczeństwa należy koniecznie zapobiec.

Następna cecha sposobu według wynalazku polega na tym, że układ regulacji jest zdolny do samodzielnego ustalania parametrów. Przy pierwszym włączeniu jest ustalana co najmniej jedna wartość graniczna zakresu regulacji i przy dalszej pracy jest określany, na podstawie skutecznie regulowanych temperatur, histogram, który określa każdorazowe temperatury zadane, odpowiadające położeniom członu nastawczego. System jest więc samonastawny i przede wszystkim sam się uczy, ponieważ histogram działa stale podczas pracy i podlega ciągłej aktualizacji, ponadto wraz ze wzrostem czasu trwania pracy układ staje się coraz dokładniejszy.

Element pamięciowy przyporządkowany układowi regulacji można wykorzystać do tego, by zdefiniować w sposób wyróżniający wymieniony już zakres regulacji dokładnej. Można zatem dokonać rozróżnienia pomiędzy profilami poszczególnych użytkowników. Przykładowo przedział temperatur stosowany dla małych dzieci różni się od przedziału dla osób dorosłych.

Można to uwzględnić poprzez umieszczenie odpowiednich profili użytkowników w wymienionym elemencie pamięci.

Jeżeli układ regulacji jest związany z rejestrowaniem danych roboczych, wówczas pozwala to osiągnąć dalsze komfortowe cechy, takie jak licznik godzin pracy lub zadawanie czasu użytkowania wody w pomieszczeniach hotelowych lub gościnnych.

Wreszcie można także programować i wywoływać stałe programy sterujące, jak na przykład program termicznej dezynfekcji, w którym w określonym przedziale czasu jest wprowadzony skrajnie wysoki zakres temperatur. Tego rodzaju program nadaje się zwłaszcza przykładowo do termicznej dezynfekcji przy zwalczaniu zarazków.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony bliżej na podstawie przykładu wykonania ukazanego jedynie schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podstawowe przedstawienie elektronicznego urządzenia do przygotowania wody zmieszanej w schemacie blokowym, fig. 2 - urządzenie do przygotowania wody zmieszanej w przekroju poprzecznym, fig. 3 - jednostkę obsługową urządzenia do przygotowania wody zmieszanej, fig. 4 - schemat blokowy jednostki regulacyjnej z wejściami i wyjściami, zaś fig. 5 - sieć działań dla regulacji temperatury.

Figura 1 pokazuje elektroniczne urządzenie 1 do przygotowania wody zmieszanej. Urządzenie 1 do przygotowania wody zmieszanej składa się zasadniczo ze zwartego urządzenia 2, które może być zamontowane całkowicie pod tynkiem. Urządzenie 2 jest połączone przesyłowo z jednostką obsługową 3 lub osprzętem. Jednostka 3 jest najczęściej połączona funkcjonalnie z urządzeniem przepustowym wody, które jest obsługiwane przez wypływ 4 urządzenia 2. Urządzenie 2 jest następnie połączone z modułem interfejsu 5. Moduł interfejsu 5 może być albo oddalony przestrzennie od urządzenia 2 albo zintegrowany z urządzeniem 2. Tutaj moduł interfejsu 5 jest w każdym przypadku tak zamontowany, że do interfejsu są przyłączalne z zewnątrz urządzenia diagnostyczne i/lub programujące. Przykładowo na tynku może być zamontowany interfejs RS 485, który jest połączony przesyłowo z urządzeniem 2. Urządzenie 2 składa się zasadniczo z elektronicznego układu regulacyjnego 6, który poza właściwym regulatorem elektronicznym ma silnik skokowy, który jest połączony przez przekładnię 20 z właściwym mieszalnikiem 7 i zaworem regulacyjnym umieszczonym w mieszalniku 7. Mieszalnik 7 pracuje czysto mechanicznie i składa się zasadniczo z korpusu mieszalnego 8, który ma dopływy 10 i 11 wody ciepłej i zimnej. Doprowadzana woda ciepła i zimna zostaje zmieszana wewnątrz korpusu mieszalnego 8 w stosunku zadanym przez elektroniczny układ regulacyjny 6 i dzięki temu jednostka obsługowa 3 osiąga w sposób idealny zadaną temperaturę.

W obszarze wypływu 4 wody jest dołączony w zwykły sposób układ sterowania 12 przepływem, który nie będzie tutaj dalej omawiany. W obszarze układu sterowania 12 przepływem jest umieszczony ponadto czujnik temperatury 13 do określania temperatury rzeczywistej, który informuje zwrotnie układ regulacyjny 6 o każdorazowej wartości rzeczywistej.

Dokładna budowa zwartego urządzenia 2 jest bliżej przedstawiona na fig. 2. Wewnątrz tego urządzenia 2 płyta podstawowa 14 jest połączona śrubami z blachą kątową 15. Blacha kątową 15 unosi ponadto blachę wsporczą 16 z platyną, która jest wyposażona zasadniczo w elementy do budowy elektronicznego układu regulacyjnego 6. Elektroniczny układ regulacyjny 6 oddziałuje na silnik skokowy 17 wykonany jako człon nastawczy, który oddziałuje przez przekładnię 20 na korpus nastawczy 21 osadzony obrotowo. Odpowiednio do każdorazowego ustawienia obrotowego korpusu na6

PL 198 219 B1 stawczego 21 jest bardziej lub mniej otwierany dopływ 10 lub 11 wody ciepłej lub zimnej i wewnątrz korpusu mieszalnego 8 zachodzi mieszanie wody, odpowiadające każdorazowemu ustawieniu korpusu nastawczego 21, która to woda wypływa przez wypływ 4. Korpus nastawczy 21 jest uszczelniony względem korpusu mieszalnego 8 za pośrednictwem nakrętki dławicowej 22.

Objaśnione powyżej urządzenie 2 może być zbudowane z tą samą funkcją oczywiście także w innym układzie geometrycznym. Istotne jest jedynie, żeby układ regulacyjny 6 oddziaływał na silnik skokowy 17, a ten przestawiał w sposób określony poprzez przekładnię 20 korpus nastawczy 21. W przeciwieństwie do dotychczas stosowanych elementów z materiału rozciągającego się lub elementów bimetalowych, każdorazowe ustawienie przekładni 20 stanowi jednoznacznie określoną i wykrywalną wielkość chwilowego ustawienia członu nastawczego i przez to ustawianego mieszania wody ciepłej i zimnej.

Wartości zadane dostarczane przez układ regulacyjny 6 na człon nastawczy 21 są podawane za pośrednictwem jednostki obsługowej 3, która jest przedstawiona szczegółowo na fig. 3.

W szczególnie prostym i korzystnym przykładzie wykonania jednostka obsługowa 3 składa się z klawisza menu 23 i dwóch klawiszy wyboru 24 i 25, jak również trójpozycyjnego wskaźnika alfanumerycznego 26, przy czym w tym przypadku jest przedstawiony wskaźnik trójcyfrowy, a każdy poszczególny znak alfanumeryczny jest zrealizowany jako zwykły wskaźnik siedmiosegmentowy.

Układ regulacyjny 6 umieszczony w zwartym urządzeniu 2 jest przedstawiony bliżej na fig. 4. Układ regulacyjny 6 zawiera obok mikrosterownika 30 ze scaloną jednostką liczącą 31 i scaloną pamięcią programu 32 także pamięć danych 33. Ponadto na zewnątrz tego układ regulacyjny 6 jest zastosowany z interfejsem szeregowym 34 do przyłączenia modułu interfejsu 5. Interfejsowi szeregowemu 34 jest przyporządkowany element napędowy 35 interfejsu. Układ regulacyjny 6 jest ponadto połączony przesyłowo ze sterownikiem przestawienia 36, jak również pamięcią danych roboczych 37. W końcu układ regulacyjny 6 ma różne wejścia i wyjścia cyfrowe 40 do przyłączenia jednostki obsługowej 3, jak również silnika skokowego 17. Czujnik temperatury 13 jest połączony poprzez różne wzmacniacze pomiarowe 41 i 42 oraz przetwornik analogowo-cyfrowy 40 scalony w mikrosterowniku 30 z układem regulacyjnym 6.

Różne wzmacniacze pomiarowe 41 i 42 są konieczne do realizacji różnych dokładności regulacji rozróżnialnych zakresów temperatury. Tak więc może być określony zakres temperatury leżący na zewnątrz zwykłej temperatury odniesienia, który jest zastosowany tylko z regulacją zgrubną. Dla tego zwykle większego zakresu temperatury może być zastosowany wzmacniacz pomiarowy o mniejszej zdolności rozdzielczej, ponieważ wartości pomiarowe jako takie różnią się bardziej niż w zakresie temperatury, który jest zastosowany z dokładniejszą regulacją.

Przez interfejs szeregowy 34 mogą być ustalone parametry zarówno pamięci programu, jak również pamięci danych. Tutaj następuje początkowe ustalenie parametrów układu na podstawie programu wprowadzanego przez producenta do pamięci programu 32 mikrosterownika 30. Zgodnie z tym programem cały zakres regulacji jest określany od pierwszego uruchomienia, aż zostanie osiągnięty koniec mechanicznego zakresu nastawienia korpusu nastawczego 21 oznaczony przez dwa odpowiednie przełączniki końcowe 44. Ustawienie odpowiadające temu punktowi końcowemu zostaje zapamiętane w pamięci danych 33. W osiągniętym punkcie końcowym zakresu regulacji najczęściej chodzi „tylko o zimną wodę.

Dodatkowo podczas pracy urządzenia jest wprowadzane do pamięci danych 33 każde położenie elementu nastawczego osiągane dla zmiany zadanej temperatury względnie odpowiadającej temu położeniu wartości zadanej w postaci stale zmieniającego się i dopasowującego histogramu.

Urządzenie 1 do przygotowania wody stanowi więc system samokształcący i samodopasowujący się.

Zwykła regulacja temperatury jest przedstawiona w sieci działań na fig. 5. Tutaj regulator 6 oddziałuje przez silnik skokowy 17 na zawór regulacyjny. Pierwszy ustalony obwód regulacyjny powstaje więc przy regulacji położenia rzeczywistego/zadanego silnika skokowego 17. Na ten obwód regulacyjny oddziałuje najpierw temperatura zadana jednostki obsługowej. Ten heterodynowy obwód regulacyjny do regulacji temperatury zawiera sygnalizację zwrotną wartości rzeczywistej przez czujnik temperatury 13, który, jak wspomniano, oddziałuje każdorazowo po ustaleniu zakresu temperatury przez pierwszy wzmacniacz pomiarowy 41 lub drugi wzmacniacz pomiarowy 42. Każdorazowo po podaniu wartości do zabezpieczenia stabilności regulacji opóźnionej wartości pomiarowej przez filtr górnoprzepustowy lub dolnoprzepustowy jako wartości rzeczywistej do układu regulacyjnego 6 jest wykorzystywana towarzysząca temu ocena wartości dostarczanej przez czujnik temperatury 13 dla wykryPL 198 219 B1 cia przepływu, wykrycia nadmiernej temperatury lub wykrycia przerwy dopływu wody. W przypadku, gdy ustala się ocenę gradientu dla jednego z wymienionych zdarzeń, do regulatora zostaje podana stała wielkość zadana, która przesuwa silnik skokowy 17 natychmiast w położenie kończące dostarczanie wody.

Tak więc powyżej są opisane sposób i urządzenie do elektronicznego przygotowania wody zmieszanej, które umożliwiają za pośrednictwem zwartego urządzenia 2 przygotowanie wody zmieszanej w połączeniu z dotychczas nieosiąganym komfortem obsługi. Na podstawie optymalnego dopasowania elektronicznego układu regulacyjnego i mechanicznego członu nastawczego jest osiągana duża szybkość regulacji przy równocześnie bardzo małym nakładzie na czujnik. W zasadzie całe przygotowanie wody zmieszanej może następować tylko za pośrednictwem jednego czujnika temperatury 13.

Claims (15)

1. ellol^ti^(^rn(3,^r^^ do przygotowania wody zmieszanej, z jednostką obsługową do podawania wartości zadanej i elektronicznym układem regulacyjnym, który w zależności od czujnika temperatury do rejestrowania wartości rzeczywistej oddziałuje, poprzez mechaniczny człon nastawczy, na obiekt regulacji do przygotowania wody zmieszanej, znamienne tym, że elektroniczny układ regulacyjny (6) i mechaniczny człon nastawczy (17) są umieszczone w jednym zwartym urządzeniu (2), przystosowanym do montażu podtynkowego, przy czym człon nastawczy (17) oddziałuje na osadzony obrotowo korpus nastawczy (21), w związku z czym wewnątrz korpusu mieszalnego (8) wytwarzana jest, odpowiadająca jego obrotowemu ustawieniu, mieszanina doprowadzanej przez dopływ (10) wody ciepłej i doprowadzonej przez dopływ (11) wody zimnej.

2. według zas^z. 1, ζι^^ι^ϊ^ι^ι^^ t^r^, że obiekt regulacji jess dla rejestrrtwaniawartości rzeczywistej połączony przesyłowo wyłącznie z czujnikiem temperatury (13).

3. Urządzenie według zas-trz. 1, tym, że człon obiekto regulacji ssanowi silnik skokowy (17), połączony roboczo poprzez przekładnię (20) z dwukierunkowym zaworem mieszania (21) w korpusie mieszalnym (8), przy czym korpus mieszalny (8) ma po jednym dopływie (10) i (11) wody zimnej i ciepłej.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ regulacyjny (6) zawiera mikrosterownik (30) z własną jednostką liczącą (31), jak również z zapisywalną pamięcią danych i programu (32, 33), przy czym układ regulacyjny (6) jest połączony z modułem interfejsu (5) do przyłączania urządzeń diagnostycznych i/lub programujących.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jednostka obsługowa (3) zawiera wskaźnik (26), korzystnie wyświetlacz, i jednostkę wprowadzania informacji, korzystnie klawiaturę (23, 24, 25).

6. Urządzeniewedług zas^z. 5, znamiennetym, że wskaźnik j26) maco najmniej jrzy znaki alfanumeryczne, korzystnie każdorazowo ze wskaźnikiem siedmiosegmentowym, zaś jednostka wprowadzania informacji ma klawisz menu (23) i co najmniej dwa klawisze wyboru (24) i (25).

7. Urządzenie według zas^z. 1, znamienne t^i^, że jedno lub więcej urządzeń do dostarczania wody jest przyłączalnych do urządzenia (1) do przygotowania wody zmieszanej, zaś poszczególne urządzenia do dostarczania wody są wybierane i sterowane przez jednostkę obsługową (3).

8. Sposób przygotowania wody zmieszanee, w którym podawana przez jednostkę obsługową wartość zadana oddziałuje przez elektroniczny układ regulacyjny, w zależności od rejestrowanej za pomocą czujnika temperatury wartości rzeczywistej, poprzez mechaniczny człon nastawczy, na obiekt regulacji do przygotowania wody zmieszanej, przy czym wodę odniesienia, której zadaną temperaturę podaje się przez jednostkę obsługową, mierzy się wyłącznie za pośrednictwem czujnika temperatury do wykrywania wartości rzeczywistej, znamienny tym, że dodatkowo przeprowadza się analizę gradientu przebiegu temperatury rejestrowanej za pomocą czujnika temperatury (13), umożliwiając wykrywanie przepływu, zaś śledzenie członu nastawczego (17) odłącza się, gdy tylko i dopóki gradient przebiegu temperatury schodzi poniżej zadanej wartości progowej.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że sposób reguaccj dokonuje zróżnicowania pomiędzy dwoma zakresami regulacji temperatury o różnej dokładności regulacji.

PL 198 219 B1

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że śledzenie członu nastawczego (17) odłącza się poza określonym przedziałem temperatur.

11. Sposób według zasfrz. 8, znamienny t^r^, że anallzę gradientu przebiegu temperatury wykorzystuje się do wykrywania nadmiernej temperatury i/lub wykrywania przerwy dopływu wody w ten sposób, że w przypadku wykrycia jednego i/lub innego zdarzenia do regulatora podaje się stałą regulacji w ten sposób, że człon nastawczy (17) doprowadza się do położenia końcowego przerywającego dopływ wody.

12. Sposóbwedługzastrz. 8, znamiennytym, że sam układtegulacy-nntθ) j ess wykonann j ako samoustalający parametry w ten sposób, że w pierwszym etapie osiąga się minimalny i/lub maksymalny punkt zakresu regulacji, korzystnie doprowadzanie wody zimnej, odpowiadającą temu ustawieniu członu nastawczego wartość zadaną wprowadza się do pamięci danych (33), zaś ustawienia członu nastawczego, odpowiadające poszczególnym nastawieniom temperatury, zapamiętuje się stale podczas dalszej pracy w tej pamięci danych (33) w postaci histogramu, stale je przez to aktualizując.

13. Sposób według z^^sr^^. 12, znamienny t^r^, że w pamięci danych (33) układu regulacy-nego (6) przechowuje się różne przedziały temperatury regulacji dokładnej.

14. Sposób według zas^z. 8, znamienny tym, że ukkad regulacy-ny (6) tess połączony z rejestrowaniem danych roboczych.

15. Sposób wedługzastrz. 8, znamienny tym, że w p^r^i^c^ć programu t³2) ukkadu tegulacy-nego (6) przechowuje się moduł programowy do termicznej dezynfekcji w ten sposób, że na podstawie zadanego programu podaje się do regulatora skrajnie wysoką zadaną wartość temperatury dla określonego przedziału czasu.