Система электромагнит-термопара для обеспечения избыточной безопасности подачи газа в горелки или подобные устройства
Система электромагнит-термопара для избыточной безопасности подачи газа в горелки или подобных целей, в частности для избыточного контролирования безопасности домашних устройств для приготовления пищи, которая содержит: по меньшей мере одну газовую горелку, причем эта горелка присоединена к источнику подачи газа через средства регулирования пламени и через предохранительный клапан, приводимый в действие датчиком наличия пламени, состоящим из термопары; упомянутый предохранительный клапан, у которого есть открытое состояние, при котором упомянутый источник подачи газа снабжает [газом] упомянутую горелку, и закрытое состояние, при котором прохождение газа прекращается; и при этом термопара, при наличии пламени, генерирует электрический сигнал, представляющий собой управляющий сигнал упомянутого предохранительного клапана для перевода упомянутого предохранительного клапана из открытого состояния в закрытое состояние и наоборот, и при этом имеется генератор управляющего сигнала и блок питания упомянутого предохранительного клапана для временного и попеременного питания этого предохранительного клапана во время этапа розжига пламени, нагревающего термопару до температуры, когда генерируется управляющий сигнал. Согласно настоящему изобретению этот генератор сигнала и блок питания содержат ограничители мощности для ограничения сгенерированного сигнала и устройство для автоматической деактивации, как только электропитание будет перегружено на предопределенный промежуток времени и мощность, необходимая для управляющего сигнала предохранительного клапана, будет превышать ту, которая задана этими ограничителями. Технический результат - повышение безопасности и упрощение включения (инициации подачи газа) устройства приготовления пищи. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
Предметом данного изобретения является система электромагнит-термопара, предназначенная для обеспечения избыточной безопасности подачи газа в горелки или подобные устройства, в частности, для избыточного контроля безопасности домашних устройств для приготовления пищи, и эта система содержит:
по меньшей мере одну газовую горелку, причем эта горелка присоединена к источнику подачи газа через средство регулирования пламени и с использованием предохранительного клапана, приводимого в действие датчиком наличия пламени, состоящим из термопары,
упомянутый предохранительный клапан, у которого есть открытое состояние, при котором упомянутый источник подачи газа обеспечивает [газом] упомянутую горелку, и закрытое состояние, при котором прохождение газа прекращается,
и при этом упомянутая термопара, при наличии пламени, генерирует электрический сигнал, создающий управляющий сигнал для переключения упомянутого предохранительного клапана из открытого состояния в закрытое состояние, и наоборот из закрытого состояния в открытое,
при этом дополнительно имеется генератор управляющего сигнала и блок питания упомянутого предохранительного клапана, для временного и попеременного питания этого предохранительного клапана, во время этапа розжига пламени, которое нагревает термопару до температуры, при которой генерируется управляющий сигнал.
В известных газовых домашних устройствах для приготовления пищи, как в кухонных плитах, так и духовых шкафах, используется система избыточной безопасности, содержащая газоотсекающий электромагнит, установленный в кран, и термопару, удерживающую его закрытым.
Как известно специалистам в данной отрасли, термопара не способна генерировать достаточно энергии, чтобы непосредственно активировать электромагнит из состояния покоя, при котором газ перекрыт. Электромагнит должен быть активирован принудительно, механическим способом, путем нажатия на кнопку включения подачи газа. При этом упомянутое нажатие необходимо продолжать и, следовательно, фиксатор необходимо удерживать в течение определенного промежутка времени, обычно 0,5-2 с после возгорания пламени, до тех пор, пока термопара на выделит энергии достаточно, чтобы сохранять электромагнит включенным даже без механического усилия.
Система такого типа представлена на Фиг. 1. Ясно видно, что предохранительный клапан 110 срабатывает непосредственно от сигнала термопары 120.
Кран для регулирования подачи газа в горелку, который снабжен предохранительным клапаном, описан в заявке на патент № GE 14 A 000074 этого же заявителя. В этом документе описано устройство контроля зажигания пламени, содержащее средство регулирования пламени, присоединенное к источнику подачи газа через по меньшей мере один клапан, и содержащее управляющий элемент, снабженный приводным валом, установленным так, чтобы мог вращаться вокруг своей продольной оси, и так, чтобы мог перемещаться в направлении своей продольной оси таким образом, чтобы обеспечивать переключение между двумя крайними положениями, соответственно из состояния максимального выведения в состояние максимального введения. Устройство управления содержит два токопроводящих элемента, подключенных к источнику электроэнергии, и переключатель, у которого есть замкнутое состояние, в котором упомянутые два токопроводящих элемента соединены один с другим, и разомкнутое состояние, когда эти два токопроводящих элемента не соединены один с другим, причем упомянутый переключатель переходит из замкнутого состояния в разомкнутое состояние во время перемещения переключающего элемента для изменения состояния переключателя, и при этом упомянутый переключающий элемент будет передвигаться поступательным перемещением упомянутого приводного вала так, чтобы замкнутое состояние упомянутого переключателя соответствовало состоянию максимального введения упомянутого приводного вала. Упомянутый переключающий элемент установлен коаксиально с упомянутым приводным валом, и, кроме того, что запускает активацию электрода для розжига пламени, он подает [газ] сразу или механически приводит предохранительный клапан в открытое состояние, пока упомянутое пламя не загорелось и термопара не выдала сигнал о наличии пламени, используемый для удерживания предохранительного клапана в открытом состоянии.
Хотя упомянутая система на современном уровне развития техники гарантирует избыточный контроль безопасности пламени, она важна, ею нельзя пренебречь, она обладает раздражающим действием, то есть необходимостью удерживать кнопку газового крана нажатой в течение времени, необходимого для того, чтобы термопара сгенерировала сигнал, достаточный для срабатывания электромагнита. Кроме того, до настоящего времени эта система не позволяет легко регулировать и/или контролировать газовое пламя. Фактически, что касается предложений по газовым плитам с системой контроля, рынок имеет тенденцию к исключению системы электромагнит/термопара и предпочтению гораздо более дорогостоящих систем с электроклапаном.
Что касается первой цели, то настоящее изобретение нацелено на создание системы, которая благодаря использованию комбинации термопары с предохранительным клапаном, приводимым в действие электромагнитом, в качестве системы безопасности, и термопары в качестве устройства обнаружения пламени, как в заявке на патент GE 2011 A 000135 этого же заявителя, например, прибавляет возможность воздействовать на управляющий электромагнит предохранительного клапана с помощью блока, находящегося вне цепи термопара-электромагнит, чтобы сделать возможным приведение электромагнита в действие альтернативно по отношению к термопаре простым нажатием на пусковой кран на время, необходимое для гарантированной активации сигнала термопары, обычно называемое функцией начала отсчета времени.
В соответствии с одним из аспектов настоящее изобретение имеет целью создание системы, которая позволяет отключать электромагнит, и поэтому возможно выполнение функции отсекания пламени в надлежащее время, безопасно или в соответствии с другими соответствующими параметрами.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение имеет целью создание системы, позволяющей осуществлять автоматическое зажигание газовой горелки, при любых условиях, разрешенных нормативными документами, в определенное время, и регулировать температуру во время рабочего цикла, и/или с другими соответствующими функциями.
Первый вариант осуществления настоящего изобретения предлагает систему, соответствующую преамбуле пункта 1 формулы изобретения, при этом эта система характеризуется наличием блока питания, способного включить и/или выключить электромагнит.
Один из вариантов осуществления настоящего изобретения снабжен также ручным управлением для питания электромагнита, то есть им управляют вручную или автоматически, что подробнее описано ниже.
Упомянутая система, соответствующая настоящему изобретению, характеризуется тем, что энергия блока питания, увеличиваемая в два отдельных этапа, может подаваться только короткий период времени, после чего упомянутый блок питания выключается как система самозащиты, предохраняющая электромагнит от включения.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения система, в соответствии с преамбулой пункта 1 формулы изобретения, кроме того предусматривает, что упомянутые генератор сигнала и блок питания содержат ограничители мощности для ограничения сгенерированного сигнала и устройство для автоматической деактивации, как только блок питания будет перегружен на предопределенный промежуток времени, и мощность, необходимая для управляющего сигнала предохранительного клапана, будет превышать ту, которая задана этими ограничителями.
В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения систему по настоящему изобретению с точки зрения конструкции можно упрощенно подразделить на две части: цепь блока питания и генерирования и цепь управления нагрузки, в которой нагрузка создается пусковым электромагнитом предохранительного клапана.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения цепь управления нагрузки функционирует с заранее выбранной энергоемкостью, причем количество подаваемой на нагрузку энергии превышает то, которое подается на блок питания, расположенный до упомянутой цепи управления.
Генератор управляющего сигнала и цепь электропитания предохранительного клапана, котрая предназначена для того, чтобы гарантировать номинальные характеристики при наихудших условиях работы (при максимальной нагрузке и температуре), подвержены воздействию режима перегрузки на этапе управления нагрузкой при выключении или включении системы, когда эта необходимая энергия превышает гарантированное нормальное рабочее значение. Эта перегрузка может поддерживаться заранее определенный максимальный промежуток времени. В течение этого максимального промежутка времени энергия, которая необходима для питания электромагнита сервоуправления упомянутого предохранительного клапана, чтобы удерживать этот предохранительный клапан в открытом состоянии для прохождения газа в горелку, доступна, а продолжительность упомянутого максимального промежутка времени зависит от рабочей температуры устройства, на которую влияют диссипативные участки и размер индуктора.
Как станет яснее в приведенном ниже описании, в одном из вариантов исполнения упомянутой системы предусмотрено, что генератор управляющего сигнала и цепь электропитания предохранительного клапана представляют собой устройства переключающего типа или подобные устройства.
Один из вариантов осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на пример из уровня техники, может содержать приводимый в действие вручную элемент, управляющий блоком питания для генерирования и подачи управляющего сигнала предохранительного клапана, и этот элемент управления активирует упомянутый блок питания так, что управляющий сигнал предохранительного клапана, генерируется и подается при условии, что газ подается в горелку.
Модификация одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, которая может быть предложена как альтернатива или в сочетании с предыдущим вариантом осуществления настоящего изобретения, содержит элемент автоматического управления упомянутого блока питания, предназначенного для генерирования и подачи управляющего сигнала упомянутого предохранительного клапана, при этом элемент автоматического управления активирует и деактивирует упомянутый блок питания так, что управляющий сигнал упомянутого предохранительного клапана генерируется и подается, в зависимости от сигнала запроса, сгенерированного на основании программы управления.
В сочетании с предохранительным распределительным клапаном и/или термопарой для обнаружения пламени или иным устройством для обнаружения пламени, в модификации одного из вариантов осуществления настоящего изобретения предложено, в сочетании с одним или несколькими предыдущими вариантом(-ами) осуществления настоящего изобретения, устройство розжига, образованное электродом розжига и средством подачи на него электроэнергии, посылающим импульсы электрического тока на упомянутый электрод розжига, чтобы генерировать искру вблизи сопел упомянутой горелки, и при этом упомянутое средство, приводимое в действие вручную, одновременно также активирует подачу сигнала на упомянутый электрод розжига.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, который может быть выполнен в сочетании с любыми вариантами осуществления настоящего изобретения и модификациями вариантов осуществления настоящего изобретения, которые описаны выше, блок питания сконфигурирован так, чтобы генерировать управляющие сигналы упомянутого предохранительного клапана с различной поляризацией, чтобы временно перевести упомянутый клапан в открытое для прохождения газа состояние в течение периода активации термопары при передаче сигнала о наличии пламени и управляющего сигнала с обратной полярностью, для инициирования закрывания предохранительного клапана при наличии пламени, компенсируя упомянутый управляющий сигнал предохранительного клапана, сгенерированный упомянутой термопарой.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, выполненном в сочетании с предыдущим вариантом осуществления настоящего изобретения, упомянутая система содержит один или несколько таймеров, которые могут быть электромеханическими и/или электронными, аналоговыми и/или цифровыми, и которые могут быть настроены для программирования гашения и/или разжигания пламени за пределами определенного промежутка времени, запрограммированного пользователем, и/или по истечении определенного заранее заданного промежутка времени розжига с функцией защиты, т.е. для активации или деактивации питания упомянутого предохранительного клапана и/или упомянутого электрода розжига, и генерирования соответственно закрывающего или открывающего управляющего сигнала предохранительного клапана и сигнала питания электрода розжига.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, который может быть выполнен в сочетании с одним (одной) или больше из всех предшествующих вариантом(-ов) осуществления настоящего изобретения и модификацей(-ий) варианта(-ов) осуществления настоящего изобретения, упомянутый генератор и блок питания и/или устройство автоматического управления установлены в сочетании со средствами световой и/или звуковой сигнализации рабочего состояния упомянутого предохранительного клапана и/или горелки.
В этом случае в модификации одного из вариантов исполнения этой системы предусмотрены, как альтернатива или в сочетании со средствами световой и/или звуковой сигнализации, средства местной передачи сообщения о рабочем состоянии для передачи на удаленное приемное устройство, такое как смартфон или удаленный компьютер, или другие портативные устройства связи, причем упомянутое портативное устройство будет по возможности снабжено удаленными средствами генерирования сигналов и передачи управляющих сигналов упомянутого блока питания и генератора управляющих сигналов упомянутого предохранительного клапана и/или упомянутого электрода розжига.
Как альтернативный вариант или в сочетании с другими вариантами осуществления настоящего изобретения система может также быть снабжена устройством световой и/или звуковой сигнализации и/или средствами передачи оперативных информационных сообщений на удаленные устройства, в частности, портативные, для указания режима наличия пламени.
Что касается средств обнаружения пламени, можно также установить датчики ионизации, или электромагнитное устройство обнаружения тока термопары соединить с термопарой.
В модификациях вариантов осуществления настоящего изобретения также предусмотрено наличие средств обнаружения пламени, образованных оптическими, тепловыми и электромагнитными датчиками в сочетании с термопарой или с датчиками ионизации.
В соответствии с одним из вариантов исполнения по настоящему изобретению предложено устройство для приготовления пищи с одной или несколькими горелкой(-ами), в котором только одна или по меньшей мере одна из горелок сочетается с системой по настоящему изобретению и с одним или несколькими вариантом(-ами) осуществления настоящего изобретения, описанными выше.
Учитывая, что упомянутые устройства для приготовления пищи обычно снабжены двумя или больше горелками, в модификации одного из вариантов осуществления настоящего изобретения предложена система, снабженная централизованным генератором/блоком питания управляющего сигнала, совместно используемым множеством регулирующих клапанов, каждый из которых соединен с одним или более краном(-ами) подачи газа, с отдельной соответствующей горелкой и с устройством управления электропитанием управляющего сигнала соответствующего предохранительного клапана для каждого отдельного крана упомянутого множества кранов.
Одна из модификаций предыдущего варианта осуществления настоящего изобретения, который описан, и в котором система содержит множество кранов, каждый из которых имеет свой собственный предохранительный клапан, и каждый кран сочетается с отдельной горелкой из множества горелок, представляет собой модульную конструкцию по одному из примеров исполнения, причем упомянутая модульная система состоит из трех модулей, из которых первый модуль образован блоком питания-генератором управляющего сигнала предохранительных клапанов, который совместно используется всеми упомянутыми предохранительными клапанами, основной модуль управления предназначен для управления режимом работы блока питания управляющего сигнала предохранительного клапана и/или электрода розжига, и для каждого крана отдельный модуль, который содержит таймеры активации/деактивации соответствующей горелки.
Система по настоящему изобретению имеет и другие особенности, являющиеся предметом зависимых пунктов формулы настоящего изобретения.
Эти и другие особенности, и преимущества настоящего изобретения, станут более ясными из приведенного ниже описания некоторых иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения, изображенных на прилагаемых фигурах, среди которых:
на Фиг. 1 показана блок-схема примера системы в соответствии с уровнем техники;
на Фиг. 2 показана блок-схема первого варианта осуществления настоящего изобретения;
на Фиг. 3 показана функциональная структурная схема одного из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на Фиг. 4А, Фиг. 4В и Фиг. 5А, Фиг. 5В показана подробная принципиальная электрическая схема одного из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на Фиг. 6 показана модификация одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, показанного на Фиг. 3, где данная система функционирует в сочетании с множеством горелок 1, 2 …, каждая из которых снабжена термопарой и краном регулирования газового потока, который снабжен предохранительным клапаном.
В соответствии с Фиг. 2, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предложено с точки зрения конструкции подразделить эту схему на две части, первая из которых образована цепью электропитания, а вторая образована цепью управления нагрузки. Эти две упомянутые части показаны объединенными в один элемент 200 блок-схемы, названный цепью управления. Нагрузка 220 образована катушкой электромагнита сервоуправления предохранительным клапаном, который предположительно находится в нормально закрытом состоянии, т.е. предотвращает прохождение газа к горелке, в которое он механически и автоматически приводится в отсутствии электрического сигнала возбуждения электромагнита. Как только этот сигнал поступает, электромагнит устанавливает запорный элемент предохранительного клапана в положение для свободного прохождения газа, против действия механических средств, понуждающих упомянутый запорный элемент постоянно находиться в закрытом положении, т.е. от седла клапана. Цепь управления нагрузки 220 работает, потребляя заранее выбранное количество энергии. Это заранее выбранное количество энергии, которое подают на нагрузку, чтобы осуществить переключение предохранительного клапана в открытое состояние, превышает то, которое может подаваться с источника питания, расположенного до цепи управления.
Как показано на Фиг. 2, цепь 200 управления можно сочетать с активируемым вручную устройством управления активацией блока питания и генерирования управляющего сигнала для предохранительного клапана. Это активируемое вручную устройство управления может представлять собой выключатель, клавишу, кнопку активации крана для регулирования потока газа на горелку, и имеет пусковой ход, и этот пусковой ход, выполненный активируемым вручную элементом, преобразуется в электрический сигнал, подаваемый на цепь 200 управления соответствующей платой обнаружения активации ручного устройства управления, которая обозначена позицией 210.
Как альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения или в сочетании с приводимым в действие вручную устройством управления с соответствующей платой 210 обнаружения, может быть установлено устройство автоматического пуска, срабатывающее, например, от одного или нескольких программируемого(-ых) таймера(-ов) 240. Эти таймеры в сочетании с соответствующим предохранительным клапаном позволяют задавать время включения и выключения горелки благодаря активации блока питания, генератора управляющего сигнала и устройства управления, которые изображены включенными в цепь 200 управления.
Можно связать другие функциональные устройства для управления цепью 200 управления для приведения предохранительного клапана в состояние открытое для прохождения газа или в состояние закрытое для упомянутого прохождения газа.
В показанном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве примера показана плата 230 управления вытяжного зонта. Этот пример не следует рассматривать как ограничительный по отношению к другим возможным примерам, которые могут быть предложены как альтернативные примеры или в сочетании с ним.
Как упоминалось ранее в вводной части, вблизи горелки можно предусмотреть дополнительную плату активации (не показана) электрода розжига пламени.
Цепь блока питания выполнена так, что обеспечивает номинальные характеристики при наихудших условиях работы (при максимальной нагрузке и температуре). Энергия, которая необходима, выходит за рамки обычного рабочего значения, обеспечиваемого на этапе управления нагрузкой для включения и выключения. Максимальный промежуток времени, в течение которого эта энергия доступна, привязывается к рабочей температуре данного устройства, к диссипативным участкам и к размеру индуктора.
Цифрой 250 обозначена термопара или иное средство обнаружения пламени, генерирующее или обусловливающее генерирование управляющего сигнала для открывания предохранительного клапана 220 при наличии пламени.
На Фиг. 3 показана функциональная структурная схема одного из иллюстративных вариантов осуществления по настоящему изобретению, в котором схематически цепь управления из предыдущего примера разделена на две части еще более четко.
Устройство управления по существу образовано электронным устройством 300 управления, которое осуществляет логическое управление. Это логическое устройство управления может быть программой, в которую закодированы инструкции процессора, и эти инструкции конфигурируют упомянутый процессор для выполнения функциональных этапов настоящей системы.
Это логическое устройство управления может быть в виде исполняемой программы или встроенной программы, либо может быть по сути выполнено неизменным в виде технических средств, специально сконструированных и сконфигурированных для исполнения операций, заданных самой логикой управления.
Блок питания 310 обеспечивает энергию для генератора тока 320, который генерирует управляющий сигнал предохранительного клапана, а логическое устройство управления управляет средствами, через которые этот сигнал передается элементом 370 блок-схеми на предохранительный клапан для управления им при открывании и закрывании, в частности, на этапе пуска термопары и во время розжига пламени либо на этапе управления автоматикой и функцией запрограммированного гашения горелки, на основании настроек, заданных в различных таймерах.
Элемент 360 блок-схеми активирует выход генератора под управлением логического устройства 300 управления, и подает управляющий сигнал на предохранительный клапан, который обозначен позицией 220 на Фиг. 2 и который на Фиг. 3 представлен соединением 370.
Логическое устройство 300 управления управляет связью с другими элементами, такими как один или несколько таймер(-ов), термопара, электрод розжига пламени, датчик, активирующий вытяжной зонд, и подобные устройства.
Интерфейс 330 является внешней связью логического устройства 300 управления с различными периферийными устройствами, такими как таймеры, электрод розжига, вытяжной зонд и другие, тогда как элементы 340 и 350 блок-схемы в отдельности обозначают функциональную связь с термопарой. В этом случае элемент 350 блок-схемы для считывания сигнала термопары действует как непосредственно на предохранительный клапан 220, так и косвенно через логическое устройство 300 управления.
На Фиг. 4А, Фиг. 4В и Фиг. 5А, Фиг. 5В представлен более подробный иллюстративный вариант исполнения блока питания-генератора по настоящему изобретению.
Цепь электропитания выполнена гальванически изолированной, и содержит импульсный блок питания для высоких температур (Фиг. 4А, Фиг. 4В). Этот вид блока питания состоит из логического устройства управления, сглаживающего конденсатора, обозначенного позицией 1, и трансформатора, обозначенного позициями 5, 5А, 5В на Фиг. 4В. Этот трансформатор гарантирует гальваническое разделение между пусковым разрядом и разрядом подключения к нагрузке. Величина индуктивности первичной обмотки трансформатора, обозначена 5В, определяет максимальный ток, протекающий в трансформаторе, и, следовательно, максимальную мощность, которую может подавать цепь блока питания. Логическое устройство управления управляет названным R41 и обозначенным цифрой 2 на схеме, показанной на Фиг. 4А, токоограничивающим резистором для дальнейшего уменьшения тока, протекающего в этой первичной обмотке. Это позволяет осуществлять мониторинг и ограничивать максимальный ток первичной обмотки трансформатора.
Верный выбор размера первичной обмотки трансформатора, обозначенной 5В, позволяет повысить эффективность всего блока питания, понижая температуру, а также ограничивая максимальный доступный ток на нагрузке.
Цепь блока питания контролирует и регулирует выходное напряжение для действий системы, при этом упомянутый блок питания генерирует два выходных напряжения, выходы которых подключены один к другому для подключения заземления, обозначенного цифрой 3, в точке соединения этих выходов.
Чтобы улучшить блок питания для предохранительного газового клапана, выходная цепь, подключенная к блоку питания, ограничивает максимальную мощность двумя способами:
- с помощью ограничительных технических средств;
- с помощью программы для ограничения доступной мощности.
С помощью этих способов управления можно гарантировать минимальное количество пусковой энергии, без использования вмешательства средств защиты. В случае нештатной работы, когда система питает нагрузку ненадлежащим образом, средства защиты автоматически активируются, и вся система выключается.
Ниже подробно описываются два режима работы.
Методика эксплуатации с ограничениями с помощью технических средств: Ток, отдаваемый в нагрузку, как положительный, так и отрицательный относительно постоянного заземления, генерируется в цепи, обозначенной на Фиг. 5А позицией 6. Этот ток, отдаваемый в нагрузку, вместе с постоянным напряжением питания, которое регулируется цепью блока питания, обозначенной на Фиг. 4В позицией 4, обусловливает постоянную мощность питания обмотки предохранительного клапана. Ограничения мощности, обусловливаемые цепью блока питания, которые происходят от ограничения напряжения первичной обмотки и напряжения вторичной обмотки, стабилизируются генератором прямоугольных импульсов 6 (на Фиг. 5А) с постоянным током, определяя рабочие ограничения цепи исходя из параметров упомянутых технических средств.
Если только система предназначена для блока с большим числом горелок или при наличии устройства со множеством горелок с помощью дополнительной сборки компонентов, упомянутые компоненты этой сборки дублируются для каждой горелки по меньшей мере по одному на каждую горелку, как обозначено позицией 7 на Фиг. 5В. В этом случае можно выбрать одну или несколько горелку(-ок), на которую(-ые) будет подан управляющий сигнал, или считать ток с термопары, используя один или несколько известных способов современного технического уровня.
Методика эксплуатации с ограничениями с помощью программы:
С помощью управления сигналами упомянутого генератора, активируемого и деактивируемого через постоянные и контролируемые промежутки времени, некоторое количество энергии подается на нагрузку, что делает возможным ее пуск без перегрузки блока питания и без его отключения. Такая пусковая система становится возможной благодаря работе предохранительных клапанов, которые остаются открытыми с помощью электромагнитного пускателя, который, по сути, имеет магнитный гистерезис, а поэтому магнитное поле, удерживающее этот клапан открытым, соответствует среднему значению тока в момент, когда на цепь подается питание, и взвешенному значению, когда питание не подается, в зависимости от времени и процентного соотношения этих двух состояний.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, упомянутое взвешивание выполняется в соответствии с такой функцией:
(Энергия вкл.)*% (время вкл.))+(Энергия откл.)*% (время откл.)).
Суммируя сказанное выше, с помощью технических средств упомянутой платы возможно генерирование блоком питания определенной мощности для узла из предохранительного клапана и термопары, а с помощью рассчитанного по времени управления посредством программы можно выбрать значение энергии, которое необходимо передать для предохранительного клапана, чтобы было возможно регулировать ее среднее значение.
Вдобавок к сказанному, эта система выполнена так, чтобы генерировать, по одному и тому же принципу как положительные так и отрицательные сигналы относительно 0 плоскости газового клапана, позволяя таким образом, в зависимости от созданной полярности, удерживать этот предохранительный клапан открытым, либо закрывать его.
На Фиг. 6 показана модификация одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, в которой предложена упомянутая система с множеством горелок, каждая из которых имеет кран для регулирования потока газа и содержит предохранительный клапан, и каждая из этих горелок снабжена по меньшей мере одним устройством обнаружения пламени, а именно, термопарой.
На схеме, показанной на Фиг. 6, отдельные клапаны сочетаются с горелками 1, 2 … n, и обозначены 671, 672, 67n. Подобным же образом термопары соотносятся с каждой из горелок 1,2, ., n, и обозначены как 651,652, 65n.
Блок питания 610, генератор 620 и устройство 660 активации на выходе генератора управляются как в примере, показанном на Фиг. 3, логическим устройством 600 управления.
Аналогично примеру, показанному на Фиг. 3, имеются интерфейсы 630 подключения для подключения к одному или более элементу(-ам), таких как свеча розжига пламени, датчик срабатывания или привод активации вытяжного зонта, и, например, других периферийных устройств.
Согласно другой особенности каждый из упомянутых вариантов осуществления настоящего изобретения может содержать средства генерирования сигналов индикации в соответствии с режимом работы системы. При наличии большего количества горелок можно иметь специально предназначенные и отдельные устройства сигнализации для каждой горелки. Эти устройства сигнализации могут быть световыми, визуальными и/или звуковыми.
При условии обеспечения устройствами периферии, содержащими приемопередающее устройство, например, с помощью беспроводного, телефонного или протоколов иных типов, можно также посылать сигналы на удаленные устройства, такие как удаленные пульты управления или портативные устройства, такие как смартфоны или им подобные.
Согласно другой модификаци одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, эти удаленные устройства, соответствующие одному или нескольким из описанных вариантов осуществления настоящего изобретения, могут быть также сконфигурированы так, чтобы они работали как интерфейс пользователя для ввода команд активации и/или программных данных для активации включения и/или выключения одной или нескольких горелок в сочетании с упомянутой модификацией одного из вариантов исполнения системы, которая позволяет такие операции и описана выше.
Согласно другой модификации одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, можно установить средства обнаружения пламени, отличные от обычных термопар. Эти средства можно установить вместо термопар или в дополнение к ним, и они могут быть, например, средствами визуального обнаружения и/или ионизационными средствами либо средствами, использующими другие физические эффекты режима наличия пламени.
1. Система электромагнит-термопара для обеспечения избыточной безопасности подачи газа в горелки для избыточного контроля безопасности домашних устройств для приготовления пищи, содержащая:
по меньшей мере одну газовую горелку, причем эта газовая горелка присоединена к источнику подачи газа через средства регулирования пламени и через предохранительный клапан, приводимый в действие датчиком наличия пламени, состоящим из термопары,
упомянутый предохранительный клапан, у которого есть открытое состояние, при котором упомянутый источник подачи газа снабжает газом упомянутую горелку, и закрытое состояние, при котором прохождение газа блокировано,
и при этом упомянутая термопара при наличии пламени генерирует электрический сигнал, служащий управляющим сигналом для переключения упомянутого предохранительного клапана из открытого состояния в закрытое состояние и наоборот,
при этом для упомянутого предохранительного клапана предусмотрены дополнительный генератор управляющего сигнала и блок питания для временной и альтернативной подачи сигнала на этот предохранительный клапан во время этапа розжига пламени, которое нагревает термопару до температуры, при которой генерируется упомянутый управляющий сигнал, отличающаяся тем, что
упомянутый генератор сигнала и блок питания содержат ограничители мощности для ограничения генерируемого сигнала и устройство для автоматической деактивации, как только блок питания будет перегружен, на предопределенный промежуток времени, причем мощность, необходимая для управляющего сигнала предохранительного клапана, превышает мощность, которая задана этими ограничителями.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок питания снабжен устройствами термозащиты от перегрева в условиях перегрузки, т.е. при потребности в энергии, большей заранее определенного уровня подаваемой энергии.
3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутый блок питания является блоком питания переключаемого типа.
4. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что содержит приводимый в действие вручную элемент, управляющий блоком питания для генерирования и подачи управляющего сигнала для предохранительного клапана, так что активация упомянутого блока питания осуществляется таким образом, что управляющий сигнал генерируется и подается для предохранительного клапана тогда, когда газ подается в горелку.
5. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что снабжена элементом автоматического управления для упомянутого блока питания для генерирования и подачи управляющего сигнала для упомянутого предохранительного клапана, при этом элемент автоматического управления активирует и деактивирует упомянутый блок питания, так что управляющий сигнал для упомянутого предохранительного клапана генерируется и подается в зависимости от сигнала запроса, сгенерированного на основании программы управления.
6. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что снабжена устройством розжига, образованным электродом розжига и средством подачи на него электроэнергии, посылающим импульсы электрического тока на упомянутый электрод розжига для генерирования искры вблизи сопел упомянутой горелки, и при этом упомянутое средство, приводимое в действие вручную, одновременно также активирует подачу сигнала на упомянутый электрод розжига.
7. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что блок питания сконфигурирован для генерирования управляющих сигналов для упомянутого предохранительного клапана с различной полярностью, чтобы временно переводить упомянутый клапан в открытое для прохождения газа состояние в течение периода активации термопары при передаче сигнала о наличии пламени и управляющего сигнала с обратной полярностью для запуска закрывания предохранительного клапана при наличии пламени, компенсируя управляющий сигнал для предохранительного клапана, сгенерированный упомянутой термопарой.
8. Система по одному или нескольким пп. 5-7, отличающаяся тем, что снабжена одним или более таймером(-ами) электромеханического и/или электронного, аналогового и/или цифрового типа, которые могут быть настроены для программирования гашения и/или разжигания пламени за пределами определенного промежутка времени, запрограммированного пользователем, и/или по истечении определенного заранее заданного промежутка времени розжига с целью защиты, т.е. для активации или деактивации генерирования и подачи для предохранительного клапана и/или электрода розжига соответственно управляющего сигнала, закрывающего или открывающего предохранительный клапан, и сигнала питания для электрода розжига.
9. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что генератор и блок питания и/или устройство автоматического управления установлены в комбинации со средствами световой и/или звуковой сигнализации рабочего состояния упомянутого предохранительного клапана и/или горелки.
10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что упомянутые средства сигнализации установлены в комбинации со средствами передачи сообщений о рабочем состоянии на удаленное приемное устройство, такое как смартфон, или удаленный компьютер, или другие портативные устройства связи, причем упомянутые портативные устройства снабжены удаленными средствами генерирования и передачи управляющих сигналов для блока питания и генератора управляющих сигналов для упомянутого предохранительного клапана и/или упомянутого электрода розжига.
11. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что снабжена устройством визуальной и/или звуковой сигнализации и/или средствами передачи оперативных информационных сообщений на удаленные устройства, факультативно - портативные, для указания состояния наличия пламени.
12. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что снабжена средствами обнаружения пламени, которые представляют собой датчики ионизации или работают с использованием напряжения на термопаре или с использованием электромагнитного обнаружения тока термопары.
13. Система согласно одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что содержит одно или больше устройство(-ств) обнаружения пламени, выбранных из таких как оптические, тепловые и электромагнитные датчики.
14. Система согласно одному или нескольким предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что снабжена централизованным генератором управляющего сигнала/блоком питания для генерирования управляющего сигнала, совместно используемого одним или более предохранительным(-ыми) клапаном(-ами) из множества предохранительных клапанов, каждый из которых сочетается с одним из множества кранов подачи газа, который сочетается с отдельной горелкой и с устройством управления для управления подачей управляющего сигнала для соответствующего предохранительного клапана для каждого из упомянутых одного или более отдельного(-ых) крана(-ов) из упомянутого множества кранов.
15. Система по одному или нескольким предшествующим пунктам, содержащая множество кранов, из которых один или более или каждый содержит собственный предохранительный клапан, причем каждый кран сочетается с отдельной горелкой из множества горелок, при этом данная система предусмотрена для по меньшей мере одной или более из упомянутых горелок и состоит из трех модулей, из которых первый модуль образован блоком питания/генератором управляющего сигнала для упомянутых предохранительных клапанов кранов упомянутых одной или более горелки(-ок), который совместно используется для всех упомянутых предохранительных клапанов, основной модуль управления предназначен для управления режимом работы блока питания для подачи управляющего сигнала для предохранительного клапана кранов упомянутой одной или более горелки(-ок) и/или электрода розжига, и отдельный модуль для каждого крана упомянутых одной или более горелки(-ок), который содержит таймеры активации/деактивации соответствующей горелки.
16. Устройство для приготовления пищи, содержащее одну или более горелку(-ок), на каждую из которых подается смесь газов, поток которой регулируется краном, и каждая из этих горелок снабжена устройством обнаружения наличия пламени, причем по меньшей мере один кран или каждый кран упомянутых одной или более горелки(-ок) снабжен предохранительным клапаном и по меньшей мере один предохранительный клапан по меньшей мере одного крана скомбинирован с одной горелкой, или предохранительные клапаны более чем одного крана скомбинированы с различными горелками, или каждый предохранительный клапан скомбинирован с каждым краном каждой горелки, причем устройство для приготовления пищи содержит систему электромагнит-термопара по любому из пп. 1-15, частью которой являются вышеупомянутые горелка(-и) и предохранительный(-ые) клапан(-ы).
