PT1654910E - Cobertor com aquecimento. - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

COBERTOR COM AQUECIMENTO A presente invenção refere-se a um cobertor com aquecimento, também conhecido como cobertor eléctrico, pretendendo-se indicar com esta expressão um aparelho de aquecimento destinado principalmente (mas não exclusivamente) a aquecer uma cama ou uma pessoa na cama, tendo uma forma lisa e quaisquer dimensões (isto é, ou de modo a cobrir completamente uma cama ou de modo a cobrir somente uma sua porção.

Cobertores com aquecimento têm sido conhecidos há algum tempo, e em geral providenciam uma unidade operativa e uma unidade de fornecimento de energia/controlo; as duas unidades podem estar permanentemente ligadas uma à outra ou de outro modo podem ser separadas e electricamente conectáveis. A unidade operativa compreende um lençol dobrável e um elemento de aquecimento linear distribuído dentro do lençol, além disso com uma progressão tipo cobra, tendo um caminho de modo a promover (ou melhor dizendo, a não impedir demasiado) o dobrar do lençol.

Usualmente, o elemento de aquecimento compreende um primeiro e um segundo condutores coaxiais, com o primeiro condutor enrolado numa espiral em torno de um núcleo electricamente isolante, geralmente têxtil, e com o segundo condutor enrolado numa espiral em torno do primeiro condutor, com a interposição de um material electricamente isolante; o conjunto é encerrado dentro de um material electricamente isolante adicional. 0 calor é produzido electricamente por efeito Joule nos condutores, e a partir daqui é distribuído dentro do lençol. 1

Pode entender-se imediatamente e, além disso, é bem conhecido no meio que um produto deste tipo é potencialmente perigoso para o utilizador, também porque muitas vezes é utilizado por utilizadores (pessoas doentes, pessoas idosas, crianças) com caracteristicas tais que uso descuidado senão de facto incorrecto deve ser previsto.

Precisamente para citar um exemplo de uma situação tipica de risco potencial, o lençol poderá ser desdobrado incompletamente durante a utilização do cobertor, isto é, ele poderá ter partes dobradas; na zona dobrada, existe assim um sobreaquecimento devido à sobreposição de mais camadas de aquecimento e um esforço mecânico de flexão no elemento de aquecimento com o possivel risco de fractura dos condutores eléctricos: Um outro exemplo de uma situação potencialmente perigosa é a presnça de um corpo estranho sobre o lençol: um cobertor normal, uma colcha, uma almofada, mas também um saco ou mesmo um animal de estimação ou uma pessoa; também neste caso existe, de facto, sobreaquecimento local, devido ao obstáculo à dispersão do calor produzido. Claramente, a situação é além disso piorada se os dois acontecimentos ocorrem simultaneamente , na mesma zona do lençol. 0 sobreaquecimento é perigoso porque é uma possível fonte de incêndio; a fractura dos condutores eléctricos pode originar faíscas e por conseguinte também incêndio.

Por esta razão, é conhecido no meio equipar cobertores com aquecimento com sistemas de segurança para proteger os utilizadores de riscos também no caso de utilização mais ou menos imprópria.

Um sistema que tem tido um certo sucesso providencia que o material isolante interior que separa os dois condutores de aquecimento tem um ponto de fusão relativamente baixo em relação ao do material isolante exterior, de modo que em caso 2 de sobreaquecimento o material isolante interior funde, levando os dois condutores a tocarem um no outro com um curto-circuito, sem contudo, o material isolante exterior ser alterado. Um tal curto-circuito determina um sobreaquecimento local adicional, o qual - com uma espécie de efeito de avalanche - num tempo muito curto conduz à fusão de uma grande porção do isolamento interior, até que a absorção eléctrica acrescida devido ao sempre crescente curto-circuito atinge um valor tal que origina a intervenção de um fusível. 0 cobertor com aquecimento num tal modo tornou-se claramente inutilizável, mas o risco de incêndio foi evitado. WO 01/24580 A descreve um sistema de controlo remoto para um cobertor com aquecimento eléctrico. Este sistema inclui um fornecimento de energia tendo meios de controlo com um circuito capaz de monitorizar condições de segurança no cobertor e de desactivar o fornecimento de energia quando necessário. US 2001/008236 Al descreve um circuito de segurança para um cobertor com aquecimento eléctrico. Este circuito pode detectar não só curto-circuitos mas também interrupções e consequentemente desliga a energia quando necessário. US-A-5105067 descreve um sistema de controlo para uma cobertura aquecida. O sistema inclui um circuito de protecção que é capaz de modular o fornecimento de energia de acordo com a queda de tensão detectada. US 2003/047556 Al descreve um cobertor com aquecimento tendo um circuito de segurança. O circuito inclui meios para detectar condições de defeito no cobertor verificando o valor da corrente; quando é detectada uma condição de defeito a energia é desligada. 3 A presente invenção dirige-se ao problema de promover o aumento das condições de segurança de um cobertor com aquecimento.

Consequentemente, esta invenção diz respeito a cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1. A utilização de um microprocessador permite que a variação das condições de fornecimento de energia no elemento de aquecimento sejam reconhecidas com a máxima precisão, e assim assegura rapidez e versatilidade de intervenção no caso de anomalias, melhorando substancialmente a segurança do aparelho. A unidade de fornecimento de energia /controlo pode estar permanentemente ligada electricamente à unidade operativa. Preferivelmente, contudo, para maior facilidade de utilização e para permitir a possível substituição de só uma das duas unidades no caso de uma falha, as duas unidades são distintas e separáveis, uma união de interconexão eléctrica removível estando providenciada num lado na unidade de fornecimento de energia / controlo e no outro lado nos segundos terminais dos condutores do elemento de aquecimento.

Preferivelmente, as anomalias que fazem intervir o microprocessador incluem uma ou mais das seguintes condições: interrupção de condução eléctrica no elemento de aquecimento; curto-circuito no elemento de aquecimento; sobreaquecimento do elemento de aquecimento; necessidade ou conveniência de manutenção periódica.

Em todos estes casos, de facto, é considerado conveniente interromper o fornecimento de energia ao elemento de aquecimento. No primeiro caso, uma fractura do condutor poderá ter acontecido, o que como visto é uma fonte de perigo 4 de incêndio. No segundo caso, o perigo de incêndio é claro e imediato. 0 terceiro caso poderá conduzir a curto-circuito.

Além disso (quarto caso) é preferível intervir preventivamente, por terem sido atingidas condições nas quais será aconselhável sujeitar o cobertor com aquecimento a manutenção por um laboratório especializado. As condições que tornam aconselhável ter uma inspecção de manutenção podem ser várias; por exemplo, podem ser condições ligadas à vida do cobertor com aquecimento, tais como uma ou mais das seguintes: tempo total de ligação do cobertor; tempo total de vida do cobertor; número total de ciclos de ligar / desligar sofridos pelo cobertor; número e tipo de anomalias detectadas.

De acordo com uma característica da invenção, cada anomalia detectada é classificada pelo microprocessador, ou como uma anomalia temporária ou como uma anomalia definitiva, atendendo a que a interrupção do fornecimento de energia ao elemento de aquecimento é reversível em caso de anomalia temporária e irreversível em caso de anomalia definitiva. Deste modo, uma anomalia em qualquer caso determina a interrupção do fornecimento de energia, evitando situações de perigo; contudo, o procedimento seguinte é diferenciado de acordo com o tipo de anomalia detectado. Na verdade, algumas anomalias podem ser devidas a problemas temporários que podem ser corrigidos por si próprios ou com uma pequena intervenção pelo utilizador; este é o caso, por exemplo, de sobreaquecimento (após ter sido arrefecido as condições podem de novo ser perfeitamente seguras), ou de outro modo de interrupção de condução eléctrica no elemento de aquecimento (isto pode simplesmente ser devido a uma imperfeita ligação eléctrica entre as unidades operativa e de fornecimento de 5 energia / controlo). Por outro lado uma situação de curto-circuito é certamente uma fonte de perigo, qualquer que seja a sua causa, e é assim aconselhável excluir a possibilidade de mesmo apenas uma tentativa de o ligar de novo. Uma solicitação para uma revisão de manutenção periódica pode ser classificada não só como uma anomalia temporária, mas também como uma anomalia definitiva. 0 primeiro caso é preferível se se deseja deixar o utilizador com uma certa liberdade, enquanto que o segundo caso é preferível se se deseja dar prioridade à segurança. Um bloqueio devido a uma anomalia definitiva apenas pode ser anulado por intervenção do serviço de assistência autorizado.

Preferivelmente, uma anomalia temporária é reclassifiçada pelo microprocessador como uma anomalia definitiva se ocorre um predeterminado número de vezes consecutivamente. A reocorrência da mesma anomalia, na realidade, é normalmente uma indicação de um problema estrutural permanente, o que assim tornará aconselhável evitar tentativas adicionais de ligação. Isto é também válido para um pedido de manutenção (se classificado como uma anomalia temporária), se ele é ignorado demasiadas vezes.

Preferivelmente, o primeiro material electricamente isolante tem um ponto de fusão de cerca 100 a 160°C, mais preferivelmente igual a cerca de 120 °C; um tal material pode, por exemplo, ser polietileno. O segundo material electricamente isolante, por outro lado tem um ponto de fusão de pelo menos 170 °C; um tal material pode, por exemplo, ser PVC.

Preferivelmente, o grupo de corte compreende, em série com o fornecimento de energia dos condutores, um primeiro interruptor de operação electrónico, o qual activa ou 6 desactiva a condução eléctrica pelo comando do microprocessador baseado na temperatura do elemento de aquecimento. Este interruptor electrónico comandado pelo microprocessador desempenha assim a função de conservar a temperatura do elemento de aquecimento estável no nível desejado.

Para obter uma indicação da temperatura do elemento de aquecimento, preferivelmente a resistência eléctrica do elemento de aquecimento aumenta à medida que a temperatura aumenta e o microprocessador detecta a temperatura do elemento de aquecimento por uma medida de uma tal resistência eléctrica.

Preferivelmente, o cobertor com aquecimento compreende um grupo de regulação ajustável da temperatura do elemento de aquecimento ligado ao microprocessador, e o primeiro interruptor de operação electrónico, activa ou desactiva a condução eléctrica com o comando do microprocessador baseado na regulação do grupo de regulação ajustável da temperatura do elemento de aquecimento. A possibilidade de ajustar a temperatura, facilmente obtida explorando o microprocessador, aumenta a performance do cobertor com aquecimento. 0 cobertor com aquecimento como descrito acima está apto -como visto - a providenciar um elevado grau de segurança para o utilizador. Contudo, um tal grau de segurança pode ser aumentado além disso; com um tal propósito, preferivelmente o grupo de corte compreende, em série com o fornecimento de energia dos condutores e em série com o primeiro interruptor de operação electrónico, um segundo interruptor electrónico de emergência. Este interruptor electrónico de emergência intervém em caso de falha do microprocessador, e pode ser feito e pode operar de várias maneiras. 7

Numa primeira versão preferida, o segundo interruptor electrónico de emergência é de modo a interromper o circuito a não ser que esteja recebendo um sinal predeterminado dependente de um sinal de saida do microprocessador. Deste modo, logo que a falha impede o microprocessador de emitir o sinal previsto, o interruptor de emergência interrompe imediatamente o fornecimento de energia aos condutores do elemento de aquecimento. Por outras palavras, existe uma intervenção estabelecida dependente de falha no microprocessador.

Numa outra versão mais preferida, o segundo interruptor de emergência electrónico é tal que interrompe o circuito no caso em que a resistência do elemento de aquecimento excede um limite predeterminado, independentemente de qualquer comando do microprocessador. Nesta versão, a intervenção tem lugar sem considerar as condições de operação do microprocessador, mas pelo contrário ela depende apenas do facto de que condições extremas tenham sido atingidas, as quais não devem ser excedidas para evitar uma situação perigosa. De facto, um valor de resistência anómalo elevado no elemento de aquecimento significa que ocorreu uma falha significativa ou uma interrupção de um condutor (teoricamente resistência infinita) ou de outro modo ocorreu substancial sobreaquecimento.

Preferivelmente, o cobertor com aquecimento compreende uma luz indicadora de sinal, comandada pelo microprocessador de acordo com ciclos de indicação específicos e diferentes dependendo da classificação da anomalia detectada. Por tal modo, o utilizador é informado do facto de que existiu uma anomalia, e também do tipo de anomalia; ele pode assim perceber imediatamente se o cobertor com aquecimento está irreparavelmente danificado, ou se, por outro lado, alguma coisa deve ser feita para restaurar as condições que permitem que funcione, como por exemplo verificando a ligação entre a unidade operativa e a unidade de fornecimento de energia / controlo, ou de outro modo esperando que o cobertor arrefeça antes de tentar ligá-lo de novo. A acima mencionada luz indicadora de sinal pode também ser utilizada para outras funções. Por exemplo e preferivelmente, o cobertor com aquecimento compreende um temporizador para a interrupção automática do fornecimento de energia ao cobertor após um tempo predeterminado (fixado ou podendo ser seleccionado pelo utilizador), uma tal interrupção automática sendo indicada por um ciclo de indicação especifico da luz indicadora de sinal. A luz indicadora de sinal leva assim a cabo uma função informativa completa das razões por que o cobertor com aquecimento que está ligado não está funcionando.

Preferivelmente, o cobertor com aquecimento compreende uma luz indicadora de ligado-desligado, para indicar o fornecimento de energia ao cobertor, e mais preferivelmente tal luz indicadora de ligado-desligado também providencia uma indicação do ajustamento de temperatura regulado pelo utilizador. A luz indicadora de ligado-desligado executa assim a função de indicar o que o utilizador regulou.

As funções da luz indicadora de sinal e da luz indicadora de ligado-desligado podem ser levadas a cabo pela mesma luz. Contudo, para aumentar a inteligibilidade da informação dada por tais luzes, a luz indicadora de sinal e a luz indicadora de ligado-desligado são distintas e diferentes uma da outra, de modo que o utilizador tem uma confirmação visual das suas próprias regulações (ligação e ajustamento e temperatura) a partir da última, e informação relativa a anomalias de operação do cobertor com aquecimento a partir da primeira. 9

Ainda com vista a aumentar a segurança do cobertor com aquecimento, o microprocessador é tal que activa automaticamente e periodicamente um procedimento de autodiagnóstico, com o qual ele simula uma falha, verifica a correcta intervenção do grupo de corte e finalmente ou volta a operar em caso de funcionamento correcto do grupo de corte ou de outro modo indica uma anomalia em caso de funcionamento irregular do grupo de corte. Esta funcionalidade preferivelmente adicionada às outras ilustradas acima, maximiza a segurança do cobertor com aquecimento, mantendo o utilizador a salvo de qualquer risco.

Caracteristicas e vantagens adicionais de um cobertor com aquecimento de acordo com a invenção tornar-se-ão mais claras a partir da seguinte descrição preferida das suas formas de realização preferida, dadas com referência aos desenhos anexos. Em tais desenhos: a figura 1 é uma vista esquemática de um cobertor com aquecimento de acordo com a invenção; a figura 2 é uma vista em corte ampliada de um detalhe do elemento de aquecimento do cobertor da figura 1; - a figura 3 é um diagrama de bloco da unidade de fornecimento de energia/controlo do cobertor da figura 1; - a figura 4 é um digrama de bloco de uma variante da unidade de fornecimento de energia/controlo da figura 3.

Nas figuras, um cobertor com aquecimento está no conjunto indicado por 10, o qual compreende uma unidade operativa 20 e uma unidade de fornecimento de energia/controlo 40.

Com particular referência à figura 1 e à figura 2, a unidade operativa 20 compreende um lençol dobrável 21, feito de material em pano tecido ou não tecido, no qual está disposto um elemento de aquecimento 22. O elemento de aquecimento 22 10 está substancialmente distribuído dentro de toda a superfície do lençol 21 de acordo com uma progressão tipo cobra de modo a causar o obstáculo mínimo possível à dobragem do lençol 21. 0 elemento de aquecimento 22 tem uma estrutura coaxial, com um núcleo têxtil 23, um primeiro condutor 24 enrolado helicoidalmente no núcleo 23, um primeiro material isolante ou isolador interior 25, um segundo condutor 26 enrolado helicoidalmente no isolador interior 25, um segundo material isolante ou isolador exterior 27. 0 núcleo têxtil 23 é preferivelmente feito de fibra de poliéster. 0 primeiro e segundo materiais isolantes 25 e 27 têm os respectivos pontos de fusão entre 100 e 160°C e superior a 170°C; preferivelmente, o primeiro material isolante 25 é polietileno com um ponto de fusão de cerca de 120 °C, enguanto que o segundo material isolante 27 é PVC com um ponto de fusão de cerca de 180°C.

Os condutores 24 e 26 são preferivelmente feitos de material resistente ao calor, isto é, material tendo resistividade variável (em particular crescente) com a temperatura, por exemplo consistindo numa liga 99/1 de cobre/cádmio. Eles têm os respectivos primeiros terminais 24a e 26a dentro do lençol 21 e os respectivos segundos terminais 24b e 26b saindo para fora do lençol 21. Os primeiros terminais 24a e 26a estão electricamente unidos através de ligação directa 28. Os segundos terminais 24b e 26b são, por outro lado, envolvidos por uma ficha 29, montada no elemento de aquecimento 22 e acessível do exterior do lençol 21.

Com particular referência à figura 3, a unidade de fornecimento de energia/controlo 40 compreende - de acordo com uma forma de realização da invenção - um grupo de fornecimento de energia 41, o qual por sua vez compreende uma ficha 42, 11 possivelmente um interruptor geral 43, e uma luz indicadora de ligado/desligado 44. A unidade de fornecimento de energia/controlo 40 também compreende um grupo de corte 45, o qual por sua vez compreende um primeiro interruptor de operação 46 e um segundo interruptor de emergência 47, montados em série numa linha de fornecimento de energia da unidade operativa 20; ambos tais interruptores são electrónicos, isto é, eles são componentes SCR, TRIAC ou MOSFET ou equivalentes os quais mantêm as condições de condução na presença de um sinal piloto predeterminado. A unidade de fornecimento de energia/controlo também compreende um microprocessador 50, um grupo de regulação de temperatura ajustável 51, uma luz indicadora de sinal 52, um grupo de intervenção de emergência 53, bem como um conector 59 na extremidade da linha eléctrica 48 e apropriado para ligação removível com a ficha 29 da unidade operativa 20. O microprocessador 50 está ligado aos outros elementos da unidade de fornecimento de energia/controlo 40 de modo a receber sinais de entrada a partir da linha de fornecimento de energia 48 e a partir do grupo de regulação de temperatura ajustável 51 e de modo a enviar sinais de saída (ou melhor sinais de controlo) no sentido do primeiro interruptor de operação 46, no sentido do grupo de intervenção de emergência 53 e no sentido da luz indicadora de sinal 52. Tais ligações são efectuadas através de elementos de circuito conhecidos em si e de acordo com métodos conhecidos (não descritos em detalhe nem ilustrados nas figuras), de modo a obter as características operativas que estão explanadas adiante. O cobertor 10, para estar apto a ser utilizado, tem que ser ligado á tomada eléctrica através da ficha 42 e tem que estar montado unindo a unidade operativa 20 à unidade de fornecimento de energia/controlo 40 através da ligação da ficha 29 com o conector 59. 12 A ligação do cobertor 10 é obtida actuando sobre o interruptor geral 43, se presente; numa versão simplificada que não está ilustrada um tal interruptor pode ser omitido, e assim a ligação tem lugar directamente com a conexão da ficha 42 à tomada de corrente. Se o grupo de regulação de temperatura ajustável 51 está presente, o utilizador regula a temperatura desejada actuando sobre um tal grupo; este elemento pode também ser omitido numa versão simplificada que não está ilustrada, e então a regulação de temperatura é simplesmente fixada. Com o cobertor 10 ligado, a luz indicadora de ligado/desligado 44 acende.

Em funcionamento normal, o microprocessador 50 controla o interruptor de operação 46, conservando-o primeiro no estado fechado; do mesmo modo o microprocessador 50 envia um sinal ao grupo de intervenção de emergência 53 o qual por sua vez conserva o interruptor de emergência 47 no estado fechado. A unidade operativa 20 e em particular o elemento de aquecimento 22 está fornecido com energia eléctrica.

Neste passo o microprocessador 50 recebe como input de um bloco de medida 49 um sinal a partir da linha 48 em função da corrente ai fluindo, assim directamente correlacionado com a resistência eléctrica da carga aplicada, ou melhor do elemento de aquecimento 22; dado que os condutores 24 e 26 do elemento de aquecimento 22 são condutores de calor, o sinal acima mencionado transporta para o microprocessador 50 informação directamente relacionada com a temperatura do elemento de aquecimento 22. Um tal sinal a partir do bloco de medida 49 pode, por exemplo, ser o valor da voltagem nas extremidades de uma resistência de precisão muito pequena (por exemplo 1 ohm) ligada em série na linha 48 de modo a ser atravessada pela corrente ai fluindo; quando o cobertor 10 está ligado, a corrente flui numa tal resistência e por 13 conseguinte está presente uma voltagem, que decresce à medida que a impedância no elemento de aquecimento resistente ao calor 22 aumenta, isto é, á medida que temperatura do próprio elemento de aquecimento aumenta. Com base num tal sinal, por conseguinte, o microprocessador 50 está apto a dirigir ciclos de abertura e de fecho do interruptor de operação 46, de modo a estabilizar a temperatura do elemento de aquecimento 22 e assim da unidade operativa 20. O microprocessador 50 pode incluir no seu interior (ou melhor no seu procedimento lógico) um temporizador, para interromper automaticamente a operação após um certo período de tempo, o qual pode ser predeterminado ou possivelmente ajustável, deixando o interruptor 46 aberto após um tal período. O grupo de regulação de temperatura ajustável 51 pode vantajosamente estar funcionalmente associado com a luz indicadora de ligado/desligado 44, de modo que uma tal luz indicadora forneça também uma indicação da temperatura seleccionada. Por exemplo, isto pode ser obtido providenciando que o comando do grupo de regulação de temperatura ajustável 51 tenha lugar através de um quadrante rotativo, colocado sobre a luz 43 e equipado com aberturas proporcionadas com caracteres de identificação da temperatura regulada.

Se existe um curto-circuito no elemento de aquecimento 22, tal que a impedância total do próprio elemento de aquecimento se reduz de um valor predeterminado, por exemplo e preferivelmente igual a 5 %, por exemplo por ter havido sobreaquecimento que tenha fundido o isolador interior 25 levando os dois condutores 24 e 26 ao contacto num ponto do elemento de aquecimento 22 suficientemente afastado da conexão 28, a cobertor 10 tornou-se claramente inutilizável.

Tendo detectado esta anomalia, o microprocessador 50 envia ao 14 interruptor de emergência 47 um sinal de abertura, bloqueando qualquer fornecimento de energia eléctrica adicional ao elemento de aquecimento 22; a situação de bloqueio é também mantida no caso de desligação e ligação de novo do cobertor 10 (através do interruptor geral 43 ou - se ele não estiver presente - desligando e voltando a ligar a ficha 42 na tomada de corrente). Por conseguinte, uma anomalia deste tipo é considerada definitiva e a abertura do interruptor de emergência 47 é irreversível. Em paralelo, o microprocessador 50 activa a luz indicadora de sinal 52 com um ciclo de indicação especifico (por exemplo um piscar intermitente indefinidamente repetido), com vista a comunicar a situação de anomalia definitiva ao utilizador de modo que ele/ela evite continuar tolamente a tentar reutilizar um cobertor 10 que não pode mais funcionar.

Se, por outro lado, existe uma interrupção na condução eléctrica em qualquer ponto do circuito eléctrico que esteja a jusante da unidade de fornecimento de energia/controlo 40 (ou seja desde a conexão no quadro electrónico do cabo de interconexão até ao conjunto do elemento de aquecimento 22), ou de outro modo uma falta de condução no momento de ligar, o microprocessador 50 detecta a anomalia e envia um sinal de abertura ao interruptor 46. Consequentemente, o fornecimento de energia eléctrica ao elemento de aquecimento 22 é interrompido. Uma anomalia deste tipo pode ser devida a deterioração irreversível do elemento de aquecimento 22 (quebra de um dos condutores 24 ou 26), um puxar como trivial e frequente levando a falta ou incompleta ligação da ficha 29 com o conector 59, ou a má qualidade das junções eléctricas. Esta anomalia é assim classificada pelo microprocessador como temporária, e a abertura do interruptor de emergência 47 é reversível. Isto significa que o cobertor 10 deve ser desligado, mas na próxima tentativa de o ligar o microprocessador 50 verifica de novo as condiçoes de 15 fornecimento de energia e se todas as coisas estão funcionando correctamente (porque, por exemplo, o utilizador ligou correctamente a ficha 29 e o conector 59) envia o sinal de fecho normal ao interruptor de emergência 47. Se, por outro lado, existe mais uma vez interrupção da condução eléctrica no elemento de aquecimento 22, o interruptor de emergência 47 é deixado aberto.

Uma outra anomalia que pode ocorrer é sobreaquecimento anómalo do elemento de aquecimento 22, devido, por exemplo, a um objecto posicionado sobre ele o que impede a dispersão do calor. Esta situação não ocorrerá, devido ao continuo controlo de temperatura operado pelo microprocessador 50 actuando no interruptor de operação 46, mas se isso acontece haverá uma anomalia que poderá ser fonte de perigo potencial e por conseguinte será bloqueado. Por conseguinte, quando o microprocessador 50 detecta um aumento de temperatura (através de um aumento gradual na resistência eléctrica, diferente de um impetuoso e substancial aumento devido a uma interrupção na condução), ele envia um sinal de abertura ao interruptor de emergência 47. Uma anomalia deste tipo pode ser devida ou a deterioração irreversível do elemento de aquecimento 22 ou a uma situação contingente particular. Esta anomalia é então classificada pelo microprocessador como temporária, e a abertura do interruptor de emergência 47 é reversível. Isto significa que o cobertor 10 deve ser desligado, mas na próxima tentativa de 0 ligar o microprocessador 50 mais uma vez verifica as condiçoes de fornecimento de energia e se todas as coisas está funcionando correctamente ele envia um sinal de fecho para o interruptor de emergência 47. Se, por outro lado, a anomalia ocorre maia uma vez, o interruptor de emergência 47 é deixado aberto.

Ao mesmo tempo que a intervenção para uma anomalia temporária, o microprocessador 50 activa a luz indicadora de 16 sinal 52 com uma sequência especifica de relâmpagos (por exemplo uma sequência de dois relâmpagos repetida indefinidamente), de modo a comunicar a situação de anomalia temporária ao utilizador com vista a que ele procure verificar as conexões ou com vista a que ele aguarde um certo tempo para arrefecer o cobertor 10, e depois tente ligá-lo de novo. É também possivel que o microprocessador 50 esteja preparado para reclassificar a anomalia como definitiva se ela se repete um predeterminado número de vezes consecutivas quando o cobertor 10 é ligado, de modo a comunicar ao utilizador que ele está tolamente a continuar tentar ligá-lo porque o cobertor 10 se tornou inutilizável.

Além disso, o microprocessador 50 pode vantajosamente ser programado para conservar pista da vida do cobertor 10, gravando, por exemplo, dados relativos ao seu tempo total de utilização e não utilização, o número de vezes que ele foi ligado, quanto tempo elas subsistiram, e as anomalias temporárias que tenham ocorrido, a absorção de corrente, etc.; de tais dados de acordo com as capacidades do microprocessador 50, ou todos os valores actuais, ou valores médios, ou mínimos e máximos ou qualquer processamento com eles efectuado podem ser armazenados. Disto deriva a possibilidade de indicar ao utilizador (como uma anomalia temporária ou autonomamente) a conveniência ou possivelmente a necessidade de uma verificação ou intervenção de manutenção. Com esta função é possível conservar o envelhecimento do cobertor 10 em observação, o que muitas vezes constitui a base de disfunção e falha que podem mesmo ser perigosas.

Como se acaba de descrever, o microprocessador 50 está apto a controlar e gerir as anomalias de operação de uma maneira 17 óptima. Contudo, uma falha do próprio microprocessador 50 não pode ser rejeitada. Para atacar inicialmente uma tal circunstância, o microprocessador 50 é do tipo equipado com dispositivo de segurança interno o qual define de novo as saídas do microprocessador em caso de falha; deste modo o sinal é perdido o que conserva o interruptor de operação 46 fechado e o funcionamento é bloqueada.

Para além disso proteger o utilizador, o cobertor 10 tem vantajosamente o grupo de intervenção de emergência 53, o qual em caso de disfunção do microprocessador 50 se ocupa de comandar o interruptor de emergência 47 para abrir (ou melhor ocupa-se de parar o comando de fecho).

Ainda maior protecção pode ser obtida com a variante da figura 4, na qual um grupo de intervenção de emergência 53' é providenciado, o qual é comandado não pelo microprocessador 50 mas totalmente independentemente pela detecção da resistência no elemento de aquecimento 22 operada pelo bloco de medida 49. Na variante da figura 4, todos os outros elementos diferentes do grupo de intervenção de emergência 53' são os mesmos que os correspondentes elementos da variante da figura 3; tais elementos são indicados com as mesmas referências numéricas e não serão descritos mais adiante.

Preferivelmente, o grupo de intervenção de emergência 53' tem um limiar de intervenção variável, o qual pode ser ajustado conjuntamente com a temperatura de operação através do grupo de regulação ajustável 51; de facto, o atingimento de uma certa temperatura pode ser ou não uma indicação de falha e por conseguinte de perigo de acordo com a temperatura de funcionamento fixada. Se a limiar de intervenção do grupo 53' é fixado, ele deve inevitavelmente ser razoavelmente elevado para excluir uma intervenção imprópria se o utilizador 18 regulou a máxima temperatura de funcionamento. Por outro lado, com um limiar variável conjuntamente com o ajustamento da temperatura de funcionamento, é possivel assegurar uma intervenção rápida do grupo 53' em qualquer condição. Quando, por exemplo, o grupo 51 está regulado para uma baixa temperatura, como no caso de utilização nocturna (por exemplo 35°C), o grupo 53' deverá ser consequentemente regulado para uma temperatura relativamente baixa (por exemplo 42 °C), de modo a intervir em caso de falha sem temperaturas tais que causem distúrbios ao utilizador sendo atingidas; quando, por outro lado, o grupo 51 está regulado para uma temperatura elevada por exemplo 50°C), o grupo 53' deverá ser consequentemente regulado para uma temperatura relativamente elevada (por exemplo 60°C). O microprocessador 50 do cobertor 10 pode vantajosamente compreender uma função de autodiagnóstico, na qual o microprocessador 50 simula a sua própria falha e verifica se o grupo 53 intervém correctamente. Se isto acontece, isto é, se a intervenção é correcta, o microprocessador 50 restaura as condições de funcionamento normal, de outro modo ele considera o acontecimento como anomalia definitiva.

Finalmente, em série com o elemento de aquecimento 22, pode ser ligado um fusível 30, o qual - em caso de uma forte corrente devida a um curto-circuito no elemento de aquecimento 22 - tem capacidades de protecção redundante em relação ao microprocessador 50 e á unidade 53 ou 53', mesmo se ambas serão normalmente mais rápidas a interromper o circuito. O fusivel pode preferivelmente estar colocado no conector 29. 29-05-2007 19

Claims (20)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Cobertor com aquecimento compreendendo uma unidade operativa (20) e uma unidade de fornecimento de energia / controlo (40) que pode ser ligada electricamente num lado à tomada de corrente e no outro lado à unidade operativa (20), em que: a) a unidade operativa (20) compreende: - um lençol dobrável (21), - um elemento de aquecimento linear (22), distribuído dentro do lençol (21), com um primeiro (24) e um segundo (26) condutores desenvolvendo-se um ao logo do outro, separados por um primeiro material electricamente isolante (25) e envolvidos por um segundo material electricamente isolante (27), em que o primeiro (24) e o segundo (26)condutores estão electricamente ligados à unidade de fornecimento de energia/controlo (40) e têm os respectivos primeiros terminais (24a) no interior do lençol (21), ligados juntamente; e b) a unidade de fornecimento de energia/controlo compreende: um grupo de fornecimento de energia (41) para o elemento de aquecimento (22), preparado para ligação à tomada de corrente, meios de controlo (45, 50) do fornecimento de energia para o elemento de aquecimento (22), tais meios de controlo incluindo: um grupo de corte de fornecimento de energia (45) para o elemento de aquecimento (22), um microprocessador (50), ligado ao elemento de aquecimento (22), ao grupo de fornecimento de energia (41) e ao grupo de corte (45), preparado para detectar possíveis anomalias nas condições de fornecimento de energia do elemento de aquecimento (22) e para actuar sobre o grupo de corte (45) interrompendo o fornecimento de energia ao elemento de aquecimento (22) quando tais anomalias têm lugar; caracterizado por cada anomalia detectada ser classificada pelo microprocessador (50) ou como uma anomalia temporária ou 1 como uma anomalia definitiva, e em que a interrupção do fornecimento de energia ao elemento de aquecimento (22) é reversível no caso de uma anomalia temporária e irreversível no caso de uma anomalia definitiva.
2. 2. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, em que as ditas anomalias incluem uma ou mais das seguintes condições: interrupção de condução eléctrica no elemento de aquecimento (22); curto-circuito no elemento de aquecimento (22); sobreaquecimento do elemento de aquecimento (22); necessidade ou conveniência de manutenção periódica.
3. 3. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, em que um curto-circuito no elemento de aquecimento (22) e/ou uma necessidade ou conveniência de manutenção periódica são classificados como uma anomalia definitiva.
4. 4. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 3, em que um decréscimo na impedância maior que um valor predeterminado, preferivelmente 5 %, é considerado um curto-circuito .
5. 5. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, em que sobreaquecimento no elemento de aquecimento (22) e/ou uma interrupção na condução eléctrica no elemento de aquecimento (22) e/ou uma necessidade de ou conveniência de manutenção periódica são classificados como anomalias temporárias.
6. 6. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, em que uma anomalia temporária é reclassifiçada como uma anomalia definitiva se ela se repete um predeterminado número de vezes. 2
7. 7. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro e segundo condutores (24, 26) são coaxiais, o primeiro condutor (24) estando enrolado numa espiral em torno de um núcleo (23), o segundo condutor (26) estando enrolado numa espiral em torno do primeiro condutor (24), com interposição do primeiro material electricamente isolante (25) e em que o primeiro material electricamente isolante (25) tem um ponto de fusão entre 100 e 160 ° C, preferivelmente igual a cerca de 120°C.
8. 8. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, em que o grupo de corte (45) compreende, em série com o fornecimento de energia aos condutores (24, 26), um primeiro interruptor de operação electrónico (46), o qual activa ou desactiva a condução eléctrica pelo comando do microprocessador (50) baseado na temperatura do elemento de aquecimento (22).
9. 9. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 8, em que a resistência eléctrica do elemento de aquecimento (22) aumenta à medida que a temperatura aumenta e em que o microprocessador (50) detecta a temperatura do elemento de aquecimento (22) por uma medida de uma tal resistência eléctrica.
10. 10. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 8, compreendendo um grupo de regulação de temperatura ajustável (51) do elemento de aquecimento (22) ligado ao microprocessador (50), e em que o primeiro interruptor de operação electrónico (46) activa ou desactiva a condução eléctrica com o comando do microprocessador (50) baseado na regulação do grupo de regulação de temperatura ajustável (51) do elemento de aquecimento (22).
11. 11. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 8, em que o grupo de corte compreende, em série no fornecimento de energia aos condutores (24, 26) e em série 3 com o primeiro interruptor de operação electrónico (46), um segundo interruptor de emergência electrónico (47).
12. 12. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 11, em que o segundo interruptor de emergência electrónico (47) é de modo a interromper o circuito a não ser que esteja recebendo um sinal predeterminado o qual é dependente de um sinal de saida do microprocessador (50).
13. 13. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 11, em que o segundo interruptor de emergência electrónico (47) é tal que interrompe o circuito no caso em que a resistência do elemento de aquecimento (22) excede um limiar predeterminado, independentemente de qualquer comando do microprocessador (50).
14. 14. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 13, em que o limiar predeterminado é ajustável através do grupo de regulação de temperatura ajustável (51).
15. 15. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, compreendendo uma luz indicadora de sinal (52), comandada pelo microprocessador (50) de acordo com ciclos específicos e diferentes de acordo com a classificação da anomalia detectada.
16. 16. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 15, compreendendo um temporizador para a interrupção do fornecimento de energia ao cobertor com aquecimento após um tempo predeterminado, uma tal interrupção automática sendo indicada por um ciclo de indicação específico da luz indicadora de sinal (52).
17. 17. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, compreendendo uma luz indicadora de ligado-desligado (44), para indicar o fornecimento de energia eléctrica ao cobertor com aquecimento. 4
18. 18. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 15, compreendendo uma luz indicadora de ligado-desligado (44), para indicar o fornecimento de energia eléctrica ao cobertor com aquecimento, em que a luz indicadora de sinal (52) e a luz indicadora de ligado-desligado (44), são distintas e diferentes uma da outra.
19. 19. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 1, em que o microprocessador (50) automaticamente e periodicamente activa um procedimento de autodiagnóstico, simulando a sua própria falha, verificando a correcta intervenção do grupo de corte (45) e finalmente ou restaura o seu funcionamento em caso de funcionamento correcto do grupo de corte (45) ou de outro modo indica uma anomalia em caso de funcionamento irregular do grupo de corte (45).
20. 20. Cobertor com aquecimento de acordo com a reivindicação 2, em que a necessidade ou conveniência de manutenção programada é estabelecida pelo microprocessador (50) com base em um ou mais dos seguintes parâmetros: tempo total em que o cobertor esteve ligado; tempo de vida total do cobertor; - número total de ciclos de ligado e desligado que o cobertor sofreu; número e tipo de anomalias detectadas. 29-05-2007 5