SE515225C2 - Anordning för att bryta energitillförseln till ett objekt - Google Patents

Description

35 515 225 Det är i och för sig känt att anordna medel eller inrättningar för att bryta energitillförseln hos objekt som genom energitillförseln uppvärms och därigenom löper en risk att överhettas. Sådana medel eller inrättningar har emellertid nackdelen av att ha en ren termostatfunktion och stänger då av energitillförseln enbart på grundval av vilken temperatur objektet ifråga har. När så tempe- raturen befinner sig under ett visst värde möjliggör de återigen energitillförseln. Någon permanent avstängning av energitillför- seln till objektet då detta använts en viss tid eller uppnått en alltför hög värme utför ej dessa anordningar enligt tidigare tek- nik. ~ SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en anordning för att bryta energitillförseln till ett objekt, i synnerhet en spis, och då närmare bestämt dennas kokplattor eller ugn, för att med hänsyn till säkerhetsaspekter och ekonomiska aspekter erhålla fördelar gentemot spisar av konventionellt slag, varvid hänsyn tas till förfluten tid vid varje tillfälle då objektet används.

För detta ändamål innefattar anordningen enligt uppfinningen medel för att ombesörja vid vilken tidpunkt energitillförseln skall brytas. l ett föredraget utförande av uppfinningen innefattar dessa medel en timer med vilken en önskad brukstid hos objektet kan ställas in.

Enligt ett ytterligare föredraget utförande har objektet en eller flera egna energitillförselbrytare, vilka, såsom i fallet med spi- sar, kan innefatta vred som manövreras manuellt av den som handhar objektet. Det kan även innefatta brytare som är associe- rade till eventuella termostatfunktioner hos objektet ifråga.

Skulle den som använder objektet glömma att stänga av energi- tillförseln via objektets egna brytare kommer följaktligen anord- 10 15 20 25 35 515 225 ningen att ombesörja att detta sker när en inställd brukstid för- flutit, sedan ett visst antal till- och frànslagningscykler beträf- fande energitillförseln till objektet passerat eller sedan en larm- signal givits till anordningen.

Enligt ännu ett föredraget utförande innefattar anordningen dessutom medel för att hålla energitillförseln till objektet bruten intill dess att objektets egna brytare är öppna. Därmed avses i synnerhet manuellt manövrerbara brytare, såsom de som är associerade till hos spisar befintliga vred. En fördel som detta särdrag medför är att användaren därigenom aktivt mäste öppna objektets energitillförselbrytare innan energi åter kan tillföras objektet. Detta minskar naturligtvis risken för eventuella olyckor.

Enligt ett ytterligare utförande av anordningen enligt uppfin- ningen innefattar denna medel som vid ett tidsuppehåll i energi- tillförseln till objektet som överstiger ett i förväg fastställt värde åter bringar timern att börja fràn noll vid dess räkning av bruksti- den. Termostatstyrda eller av användaren orsakade energitillför- seluppehàll, vilkas längd är sådan att den underskrider den ovannämnda, i föreväg fastställda tiden, kommer därmed inte att påverka timerns räkning av brukstiden. l fallet med spisar kan sålunda en användare stänga av spisens energitillförsel för en kortare period utan att därmed nollställa timern, vilket i vissa si- tuationer är en fördel.

För att detektera huruvida objektets egna energitillförselbrytare är stängda eller ej är anordningen i ett annat utförande försedd med medel för sådan detektering. Därmed skapas en förutsätt- ning för vissa andra funktioner som anordningen i olika utföran- den förmår utföra.

Sålunda kännetecknas anordningen enligt ytterligare ett utfö- rande dessutom av att den innefattar medel som, då energitill- förseln till objektet brutits av anordningen, bringar medlen för detektering av huvuvida objektets egna brytare är stängda eller »nio- 10 15 20 25 35 515 225 4 ej att utföra sin detekteringsfunktion med stegvis längre tidspe- riod mellan detekteringsfunktionstillfållena. Varje gång en dylik detektering görs tillförs objektet en liten mängd energi. Sker detta regelbundet och med allt för korta pauser förblir objektet, om det t ex utgörs av en spisplatta som tillförs ström, vid en oacceptabelt hög temperatur. Med detta utförande löses detta problem genom att paustiderna till att börja med är korta för att sedan successivt bli längre. På så vis är det möjligt att även på en spisplatta av högeffektstyp som är inställd på maximal effekt erhålla kroppstemperatur som sluttemperatur.

Enligt ytterligare ett särdrag innefattar anordningen medel som ombesörjer att tidsperioden mellan detekteringsfunktionstillfälle- na förblir vid ett i förväg fastställt, maximalt värde sedan den stegvis ökats till detta värde. För en spisplatta typiskt omkring en minut. Därigenom kan energitillförseln till objektet snabbt återfås efter det att objektets energitillförselbrytare åter öppnats t ex efter att vreden på en spis nollställts, ty när anordningen medelst detekteringsmedlen fastställt att så är fallet sluter den åter sina egna brytare.

Enligt ett ytterligare utförande av anordningen enligt uppfin- ningen innefattar den dessutom ett medel som ombesörjer att energitillförseln till objektet bryts av anordningen då energitill- förseln via objektets egna brytare tillslagits och avbrutits ett i förväg fastställt antal gånger utan att timern har tillàts gå till brukstidens slut. Detta medel är, enligt ett ytterligare särdag, till och frånkopplingsbart anordnat och tillkopplas beroende på vil- ken del av objektet som tillförs energin. I fallet med en spis ut- görs denna del av objektet, dvs spisen, företrädesvis av ugnen, eftersom termostatfunktionen hos ugnar vanligtvis är sådan att avbrottstiderna beträffande energitillförsel är så långa att man med en timerfunktion av ovan beskrivet slag gång på gång skulle nollställa timern. Detta problem avhjälps sålunda genom dessa särdrag. 10 15 20 25 35 515 225 PRESENTATION AV RITNINGEN Ytterligare fördelar och särdrag hos anordningen enligt den före- liggande uppfinningen kommer att framgå av den detaljerade be- skrivning av ett föredraget utförande som skall följa och som görs med hänvisning till den bifogade ritningen, vilken visar ett blockschema över anordningen enligt uppfinningen.

DETÅLJERAD BESKRIVNING AV ETT FÖREDRAGET UTFÖ- RANDE Figuren visar de olika enheterna som ingår i anordningen enligt uppfinningen, varvid objektet som tillförs energi, här via tre-fas- matning, bildas av en spis, företrädesvis en elspis. Även anord- ningen enligt uppfinningen drivs företrädesvis med energi från samma källa som objektet.

För att hantera signaleringen mellan dessa enheter inbegriper anordningen en styrenhet 1, vilken här bildas av en mikrokontrol- ler med ett för signalhanteringen ägnat datorprogram.

Det ovan beskrivna medlet för ombesörjning av tidpunkten då energitillförseln till ett objekt skall brytas innefattar här en timer 2, vilken, när en signal via en ledning 3 ges från styrenheten 1 till dess timer-start-ingång, hämtar in en brukstid från ett block 4 f för tidsinställning och räknar ned denna tid till noll. Samtidigt med inhämtningen av brukstid nollställs det nämnda medlets ut- gångar. När tiden räknats ned till noll ges via en ledning 5 en signal till styrenheten. Dessutom ges, via en annan ledning 6, en signal till styrenheten redan när en i förväg fastställd tid återstår av den inställda tiden. När denna i förväg fastställda tid återstår av brukstiden så fastställer anordningen med hjälp av detekte- ringsmedel som skall förklaras ytterligare senare om energitill- försel sker till objektet. Om anordningen inte finner att någon energitillförsel till objektet föreligger vid det tillfället så väntar den på att sådan skall ske och bryter då medelst sina brytare 11 10 15 20 25 30 35 515 225 6 energitillförseln omedelbart när detta sker. Användningstiden kan därför minimalt vara brukstid minus i förväg fastställd tid och maximalt vara brukstiden.

Tidsinställningen av brukstiden sker i det föredragna utförandet genom att välja till- eller frånläge hos tre omkopplare 7, vilket resulterar i åtta olika kombinationsmöjligheter. En av möjlighe- terna, i detta fall då samtliga omkopplare är i frànläge, är att ingen tid skall styra anordningen. En signal ges då från tidsin- ställningsblocket 4 via en ledning 8 till styrenheten 1. Övriga kombinationsmöjligheter ger olika brukstider som via ledningar 9 inhämtas av timern.

Anordningen är även försedd med ett räknemedel 10 som ombe- sörjer att energitillförseln till objektet bryts av anordningen då energitillförseln till objektet via objektets egna brytare tillslagits och avbrutits ett i förväg fastställt antal gånger utan att timern 2 har tillàtits gå till brukstidens slut. Detta räknemedel illustreras i blockschemat av blocket 10 och är via en ledning direkt anslutet till ett medel 13 för detektering av huruvida energitillförselbry- tarna hos objektet som tillförs energi är stängda eller ej. Det är även via ledningar 14, 15 anslutet till styrenheten och kan me- delst en omkopplare 16 kopplas till eller från beroende pà vilken del av objektet som tillförs energi. Delen som tillförs energi då räknemedlet är avsett att tillkopplas bildas i det föredragna utfö- ' randet av ugnen hos en spis.

Medlen för detektering innefattar i det föredragna utförandet en enhet àtergiven med hjälp av ett block 13. Denna enhet innefat- tar företrädesvis medel för att mäta om ström flyter i objektets tilledare, varvid dessa medel med fördel innefattar spolar 17 och mätningen sker induktivt. Medlen för detektering är lämpligtvis anordnade så att endast belastningar som överskrider ett visst värde registreras som last, dvs energitillförsel. Detta för att t ex hos en spis ej registrera den ström som flyter till ugnslampa, transformator m m som last utan endast den som flyter för att :anno 10 15 20 25 35 515 225 7 driva plattor och ugn. Då objektet är en spis är värdet företrä- desvis cirka 50 watt. Via en ledning 18 ger dessa medel signaler till styrenheten beträffande energitillförseln till objektet.

Anordningen innefattar vidare ett medel 19 som vid ett uppehåll i energitillförseln till objektet mäter tiden för detta uppehåll. Med uppehåll i energitillförseln åsyftas härmed en belastning som un- derskrider den belastning medlen för detektering registrerar som last. Detta medel är i blockschemat angivet med blocket 19 och är anslutet via ledningarna 20, 21 till styrenheten och med en ledning 22 till detekteringsmedlens utgång. Det startas och noll- ställs genom en signal på ledningen 21 fràn styrenheten då denna från detekteringsmedlen erhållit en signal som bekräftar att ingen last föreligger. Då tiden för nollast, uppehåll, överstiger ett i förväg fastställt värde ger detta medel 19 en signal till styr- enheten 1 om att så är fallet. l det föredragna utförandet är styr- enheten programmerad att vid dennausignal bringa medlet 2 för ombesörjande av tidpunkten för energitillförselbrytning, här ti- mern, att åter börja från noll vid dess nedräkning av brukstiden.

Anordningen innefattar sålunda medel 1, 13, 19 för att, vid ett uppehåll i energitillförseln till objektet som beträffande tid överstiger ett i förväg fastställt värde, bringa medlet 2 för ombe- sörjning av vid vilken tidpunkt energitillförseln skall brytas att åter börja sin räkning från noll.

Vidare innefattar det föredragna utförandet av anordningen me- del 23 som, då energitillförseln till objektet brutits av anord- ningen, via signalering på ledningen 32 till styrenheten och vida- resignalering från denna bringar medlen för detektering av huru- vida objektets egna brytare är stängda eller ej att utföra sin de- tektering med stegvis längre tidsperiod mellan detekteringsfunk- tionstillfällena. l det visade blockschemat innefattar dessa medel blocket 23. Då anordningen brutit energitillförseln till objektet styr detta medel 23, företrädesvis via signal på ledningen 32 till styrenheten, med signaler anordningens brytare, vilka då är ~avfo 10 15 20 25 30 35 515 225 öppna, att med stegvis längre paus mellan respektive tillfälle kortvarigt stänga och därmed möjliggöra för detekteringsmedlen att avgöra om objektets egna brytare är stängda. Denna funktion inleds då anordningens brytare 11 av någon orsak, t ex att brukstiden gått ut, genom signal fràn styrenheten bringas att öppnas, varvid styrenheten via en ledning 24 ger en signal till detta medel att starta sin funktion. Funktionen avbryts så snart detekteringsmedlen 13 funnit att objektets egna brytare ej längre är stängda och givit signal till styrenheten 1 om detta och styr- enheten med hjälp av en signal på ledningen 33 vidarebefordrat denna information till medlet 23. Medlet 23 för att utföra denna timerfunktion är företrädesvis så anordnat att det ombesörjer att tidsperioden mellan detekteringsfunktionstillfällena förblir vid ett i förväg fastställt maximalt värde sedan den stegvis ökats till detta värde. För en spis är företrädesvis den första pausen cirka 1 sekund, varefter de efterföljande pausernas längd ökas stegvis med exempelvis 1 sekund åt gången tills en paustid av cirka 1 minut uppnås, och sedan förblir vid detta värde.

Det visade blockschemat innefattar även en enhet symboliserad med ett block 25, vars huvudfunktion är att fungera som en ob- jektet övervakande inrättning. En sådan i sig känd inrättning finns visserligen redan för övervakning av spisar, och beskrivs i patentet SE 8800625-9 (461 560), i sökandenas namn. Via led- ningar förekommer här signalering mellan denna inrättning och anordningen enligt uppfinningen. Anordningen enligt uppfin- ningen innefattar medel 1 som vid en given signal från den nämnda inrättningen 25 tillser att energitillförseln till objektet ifråga bryts. Dessa medel bildas här av styrenheten, vilken via en ledning 26 mottager dylika signaler och pà grundval av dessa ger signaler via en ledning 27 till anordningens brytare 11 beträf- fande brytning av energitillförseln till objektet. Samtidigt ger även styrenheten en signal till medlet 23 för skapande av stegvis längre tidsperiod mellan detekteringsfunktionstillfällena om att inleda sin funktion. cava: 10 15 20 25 30 35 515 225 Sådana signaler från övervakningsinrättningen 25 till anord- ningen enligt uppfinningen ges företrädesvis av den nämnda in- rättningen i händelse av överhettning av exempelvis spisplattor och/eller flambildning.

En ytterligare signalering som sker mellan styrenheten 1 och övervakningsinrättningen 25 avser möjligheten att tillfälligt koppla bort medlen 2 för ombesörjande av tidpunkten för avbry- tande av energitillförseln till objektet samt de nämnda räknemed- len 10, varvid styrenheten och övervakningsinrättningen utgör medel för denna funktion. För detta ändamål är övervakningsin- rättningen försedd med ett av en användare manövrerbart organ för aktivering av denna funktion och när organet manövreras för sådan funktion sänds en signal längs en ledning 28 från över- vakningsinrättningen till styrenheten. Frànkopplingen gäller lämpligtvis endast en bruksperiod, dvs kontinuerligt användande av spisen med avbrott i användandet som understiger den tidiga- re nämnda, i förväg fastställda tiden, under vilken medlet 2 för ombesörjning av tidpunkten för energitillförselbrytning till objek- tet ej tvingas att börja sin nedräkning av brukstiden från noll. Om styrenheten erhåller signal från detekteringsmedlen om en paus som överstiger den nämnda tiden tillkopplas äter det sistnämnda medlet 2 och räknemedlet 10.

Vidare innefattar anordningen enligt uppfinningen ett medel för att till övervakningsinrättningen sända en signal som talar om att objektet tillförs energi. Detta medel utgörs här av styrenheten 1 som via en ledning 29 ger en signal till en i övervakningsinrätt- ningen anordnad summer som då ger ifrån sig ett ljud för att meddela om att objektet nu tillförs energi, dvs är påslaget.

Lämpligtvis är övervakningsinrättningen även anordnad med ett visuellt medel som vid denna signalering påverkas att utföra en funktion som gör användaren medveten om att objektet tillförs energi. Det nämnda visuella medlet kan exempelvis vara en lampa som vid signal från anordningen bringas att blinka. Den 10 15 20 25 30 35 515 225 10 nämnda inrättningen är också lämpligtvis anordnad med en om- kopplare för att stänga av ljudet från summern.

Då energitillförseln till objektet bryts, antingen på grund av ett larm från den nämnda inrättningen eller att brukstiden har gått ut, ges en signal från anordningen till övervakningsinrättningen via en ledning 30, varvid övervakningsinråttningen, då den mot- tager denna signal stänger av summer och det visuella medlet. l samband med det därpå följande, tidigare beskrivna belastnings- testet är anordningen i det föredragna utförandet försedd med medel, i form av styrenheten 1 som i slutet av varje paus sänder en signal till övervakningsinrättningen som ger upphov till ett ljud från summern, varvid detta ljud lämpligtvis skiljer sig fràn det ljud som summern avger i samband med påslagning av energitill- förseln till objektet.

I det föredragna utförandet innefattar anordningen dessutom me- del som tillser att anordningen då den installeras eller efter ett energitillförselavbrott hos nätet som förser objektet med energi förblir i ett energitillförselbrytande läge tills dess att en i förväg fastställd tid passerat. Dessa medel innefattar här styrenheten, vilken, då anordningen varit utsatt för frånvaro av energitillförsel är programmerad att via ledningen 27 ge en signal om att hålla anordnlngens egna brytare öppna intill dess att en i förväg fast- ställd tid passerat.

Slutligen skall även nämnas att anordningen i det föreslagna ut- förandet är försedd med ett visuellt medel 31, företrädesvis en ljusindikator, som, vid signal via en ledning 32, från styrenheten aktiveras i samband med att anordningen efter nätspänningsbort- fall eller installation erhàller driftspänning.

Naturligtvis är uppfinningen på intet sätt begränsad till det ovan beskrivna, föredragna utförandet, utan en mängd möjligheter till modifieringar därav bör vara uppenbara för fackmannen inom området utan att utförandena för den sakens skull avviker från :unna 10 515 225 11 uppfinningstanken. Exempelvis är det inte nödvändigt att, såsom beskrivits i det föredragna utförandet, anordningen enligt upp- finningen utgörs av en rad diskreta komponenter eller enheter pà det sätt som visats. Samma resultat kan givetvis uppnås med ett system med integrerade komponenter.

Det faktum att anordningen enligt uppfinningen i beskrivningen exemplifierats såsom applicerad pà en elspis, varvid energitill- förseln avser strömförsörjning, betyder heller inte att anord- ningen är begränsad till applicering pà sådana objekt. Den kan naturligtvis finna användning i en rad andra sammanhang och även där energitillförseln ej nödvändigtvis avser strömförsörj- ning, såsom exempelvis hos gasspisar.

Claims (8)

10 15 20 25 30 515 225 : 12 Patentkrav

1. Anordning för att bryta energitillförseln till ett objekt innefat- tande - medel (1, 2, 11) för att ombesörja vid vilken tidpunkt energi- tillförseln skall brytas, vilka innefattar en timer (2) med vilken en önskad brukstid hos objektet kan ställas in, - medel (13, 17) för att detektera huruvida egna energitillför- selbrytare hos objektet är slutna eller ej, - brytare (11) för att bryta energitillförseln till objektet, - medel (1, 11, 13, 23) för att, efter att energitillförseln brutits medelst brytarna (11), hålla energitillförseln till objektet bruten intill dess att objektets egna brytare är öppna, kännetecknad därav, att den även innefattar ett medel (19) som är avsett att vid ett uppehåll i energitillförseln till objektet mäta tiden för detta uppehåll och att, blott då tiden överstiger ett i förväg fastställt värde, ge en signal till en styrenhet (1) som är anordnad att därvid bringa medlet (2) för ombesörjande av tidpunkten för energitillförselbrytning att åter börja från noll vid dess nedräkning av brukstiden.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att den inne- fattar ett räknemedel (10) som ombesörjer att energitillförseln till objektet bryts av anordningen då energitillförseln till objek- tet via objektets egna brytare tillslagits och avbrutits ett i för- väg fastställt antal gånger utan att timern har tillåtits gå till brukstidens slut. 12 10 15 20 25 -515 225 13 in: av

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad därav, att räknemed- let är till- och frånkopplingsbart anordnat och ikopplas beroen- de på vilken del av objektet som tillförs energi.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad därav, att den innefattar medel (4) för att i förväg ställa in brukstiden på timern.

5. Anordning enligt något av de tidigare kraven, kännetecknad därav, att den innefattar medel (1) som tillser att anordningen, då den installerats eller efter ett energitillförselavbrott hos nätet som förser anordningen med energi, förblir i ett energitill- förselbrytande läge till dess att en i förväg fastställd tid passe- rat.

6. Anordning enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad därav, att den innefattar medel (1, 11) som vid en gi- ven signal från en till anordningen associerad, objektet över- vakande inrättning tillser att energitillförseln till objektet bryts.

7. Anordning enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad därav, att objektet är en spis.

8. Anordning enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad därav, att energitillförseln avser strömförsörjning. 13