ITMI20011253A1 - Sistema di gestione della potenza in apparecchi di cottura elettrici - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di gestione della potenza in apparecchi di cottura elettrici, quali cucine, piani di cottura e simili .

In genere tali apparecchi presentano alcuni punti di cottura, ciascuno corredato di una sorgente termica elettrica (resistore, lampade alogene ecc.) e posti su un piano detto di lavoro, nonché un forno dotato di una o più sorgenti termiche (in genere resistori). La potenza massima assorbibile quando tutte le sorgenti termiche sono attive supera e spesso di molto la potenza limite che può portare il contatore (in Italia ad esempio tale potenza è prevalentemente di 3KW). Ne consegue che in tale evenienza si ha un sovraccarico che porta all'intervento dei mezzi di sicurezza (ad esempio valvole termiche) . Anche se non viene sfruttata la potenza massima dell'apparecchio il sovraccarico può presentarsi quando anche altri apparecchi elettrici (ad esempio lavabiancheria o lavapiatti) sono posti in funzione.

Scopo precipuo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema che evita il pericolo dei sovraccarichi nell'impiego delle apparecchiature di cottura incidendo sul loro assorbimento sì da ridurlo pur mantenendo soddisfacenti prestazioni di cottura.

Questi scopi oltre ad altri che meglio risulteranno dalla seguente descrizione dettagliata, vengono conseguiti dal sistema di gestione della potenza conforme agli insegnamenti delle annesse rivendicazioni.

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo e quindi non limitativo di una sua preferita forma di realizzazione illustrata negli annessi disegni, in cui:

la figura 1 mostra schematicamente un apparecchio di cottura dotato di quattro punti o elementi termici e da un forno con la parte elettro-elettronica di controllo rappresentata a parte per motivi di chiarezza;

la figura 2 mostra il diagramma di flusso in base al quale opera la parte di controllo, e

la figura 3 mostra schematicamente la parte di controllo relativa all'apparecchio di cottura.

Con riferimento alle figure con 1 è complessivamente indicato un apparecchio di cottura che, in questo esempio, presenta quattro punti di cottura (2, 3, 4 e 5) posti su un piano 6 (detto piano di cottura) e sui quali vengono posti gli utensili di cottura (pentole, padelle e simili). L'apparecchio di cottura dell'esempio presenta inoltre, al disotto del piano di cottura 6, un forno 7. Punti di cottura e forno comprendono elementi riscaldanti elettrici 2a, 3a, 4a, 5a, e 7a, quali ad esempio resistori, lampade alogene e simili, schematicamente riassunti nella figura 1 dal simbolo o icona del resistore.

Sebbene il forno 7 sia descritto, per semplicità, con un unico elemento riscaldante elettrico 7a, esso può essere provviste di una pluralità di elementi riscaldanti comandati da una o più manopole.

L'utente seleziona ed imposta la potenza elettrica desiderata, da applicare ai corpi riscaldanti tramite un'interfaccia utente rappresentata in questo esempio da manopole indicate con 2b, 3b, 4b, 5b, e 6b per indicare la corrispondenza con i rispettivi elementi riscaldanti. E' evidente che l'interfaccia utente può essere rappresentata da pulsanti da mezzi sensibili al tocco, da un comando remoto via cavo, da ricevitori optoelettronici (nel caso di comando a distanza tramite trasmittenti all'infrarosso) o persino riceventi ad onde a radiofrequenza. Il discorso che segue, per motivi di semplicità descrittiva, fa riferimento alle manopole. Esse possono assumere diverse posizioni, ciascuna corrispondente ad un diverso livello di potenza. A puro titolo di esempio a ciascuna manopola può essere associato un encoder (non riprodotto in quanto convenzionale) che fornisce ad una centralina di gestione elettro-elettronica 8 l'informazione del livello di potenza impostata dall'utente attraverso le manopole.

I resistori 2a, 3a, 4a, 5a dei quattro punti di cottura sono dimensionati in modo diverso, ad esempio tale che in condizione di massimo livello di potenza richiesta da parte dell'utente uno di essi sia attivabile con potenza massima bassa (ad esempio di 600 Watt), due lo siano con potenza intermedia (ad esempio 1200 e 1300 Watt) ed il quarto con potenza elevata (ad esempio 1800 Watt). Si supponga e ciò per semplicità descrittiva e non certo a fini limitativi, che ciascuna delle manopole 2, 3, 4, 5, 7 oltre alle posizioni di potenza zero e massima (cioè di fine corsa) abbia tre posizioni intermedie a cui corrispondono livelli di potenza diversa ed intermedi. Si ipotizzi pure, come in realtà è noto da tempo, che le potenze (ovvero i relativi livelli) fornite dal controllo elettro - elettronico 8 ai punti di cottura 2, 3, 4, 5 e al forno 7 differiscano per il numero di semionde o onde intere che verranno fatte giungere al punto di cottura in un tempo prefissato .

Schematicamente il controllo elettro elettronico 8 è rappresentato in figura 3. Esso comprende una prima parte gestionale A fondata su certi algoritmi (che saranno descritti con l'ausilio che diagramma di flusso di figura 2), ed una parte di potenza gestita dalla prima parte e comprendente, in questo esempio, cinque dispositivi di potenza convenzionali B1, B2, B3, B4, B5 che materialmente provvedono alla alimentazione dalla rete degli elementi riscaldanti 2a, 3a, 4a, 5a, 7a.

Ciascuno di detti dispositivi di potenza dialoga con la parte gestionale A attraverso collegamenti, indicati genericamente con 10. La parte gestionale A può essere vantaggiosamente suddivisa in due unità gestionali separate per il piano di cottura e per il forno. Tali unità dialogano attraverso una linea seriale.

Con Pd è indicato un valore di potenza impostato dal costruttore od eventualmente dall'utente dell'apparecchio 1. Tale valore di potenza Pd non verrà in nessun caso superato in qualsiasi condizione di esercizio dell'apparecchio 1.

Il funzionamento di quanto descritto è il seguente e sarà fatto in base al diagramma di flusso di cui alla figura 2 relativo alla parte gestionale A.

In X viene determinato se almeno una delle manopole (2b, 3b, 4b, 5b, 7b) è stata ruotata dalla posizione corrispondente al livello di potenza nulla. Se non è stata ruotata (No) il controllo cicla. Se è stata ruotata, ovvero se sono state ruotate anche altre manopole, la o le potenze fornite al o agli elementi riscaldanti (resistori 2, 3, 4, 5 e 7) attraverso il o i dispositivi di potenza (B1 - B5) viene o vengono valutate (previa somma se del caso) e la potenza risultante rilevata P viene confrontata con il dato di riferimento Pd che è l'espressione della potenza massima da non superare.

Se il confronto rivela che il dato Pd non è stato superato e non vi è quindi necessità di ridurre (depotenziare) il livello di potenza di uno degli elementi riscaldanti, il ciclo ritorna su X (controllo della o dello stato della o delle manopole) e così via.

Se invece dal confronto risulta che la potenza richiesta supera il valore di confronto Pd, viene determinato l'elemento riscaldante depotenziabile (di cui ridurre la potenza di un passo rispetto a quella impostata dall'utente mediante la corrispondente manopola) che, ad esempio, sarà quello a cui corrisponde il livello di potenza impostata (con le manopole) di volta in volta più alto. A titolo di esempio e a chiarimento, si supponga che la manopola 3b consenta di impostare le potenze 0 (1<a >posizione), 100 (2<a >posizione), 300 (3<a >posizione), 500 (4 posizione), 1200 (5<a >posizione), e la manopola 4b le potenze 0 (1<a >posizione), 120 (2<a >posizione), 320 (3<a >posizione), 550 (4<a >posizione), 1300 (5<a >posizione). Sicché nel caso di due manopole entrambe in 4<a >posizione il depotenziamento di un passo del livello di potenza si verificherà in relazione all'elemento riscaldante, relativo alla manopola 4b e che verrà alimentato alla potenza della 3<a >posizione (cioè a 320), mentre l'elemento riscaldante relativo alla manopola 3b rimarrà al livello superiore di 500, con la conseguenza che nel caso fosse necessario un ulteriore passo di depotenziamento, ciò avverrà sull'elemento riscaldante relativo alla manopola 3b, elemento che si viene a trovare al livello di potenza superiore.

Individuato così ove effettuare il depotenzionamento di un passo, si procede al depotenziamento ed a settare (a ricordo) il flag per l'elemento riscaldante depotenziato.

Associato ad ogni elemento viene istituita la memoria di "depotenziato" che ne indica lo stato e quindi il ciclo si chiude.

Se a seguito, ad esempio, dello spegnimento di un elemento riscaldante, spegnimento che non interessa quello depotenziato, il confronto con Pd rivela che tale valore non è più superato, il controllo verifica se vi è un elemento riscaldante potenziabile (ad esempio quello precedentemente depotenziato) e, se tale elemento sussiste, il controllo provvede al potenziomento di un passo di quello precedentemente depotenziato.

Se viene raggiunto il livello di potenza impostato a mezzo della manopola, il flag viene risettato ed il ciclo di controllo si ripete. Se non viene raggiunto, il ciclo si ripete ma senza risettaggio.

In definitiva l'invenzione prevede, a salvaguardia della continuità della alimentazione elettrica non solo all'apparecchio di cottura ma anche alle altre apparecchiature elettriche esistenti nella abitazione, l'osservanza di un valore impostabile di potenza tollerabile attraverso il depotenziamento, preferibilmente selettivo, rispetto al livello impostato dall'utente, di uno o più elementi riscaldanti.

Anche se nella descrizione si è fatto riferimento ad un elettrodomestico includente piano di cottura e forno, si intende che il sistema secondo l'invenzione può essere dedicato singolarmente ad un piano o ad un forno.

Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione, l'impostazione del valore della potenza massima Pd può essere vantaggiosamente realizzato mediante rotazione delle manopole 2b, 3b, 4b, e 5b od, in generale, attraverso l'interfaccia utente. Tale procedura di settaggio prevede lo spegnimento dell'elettrodomestico, la rotazione di dette manopole fino ad una predeterminata posizione e la riaccensione dell'elettrodomestico, ad esempio inserendo la spina nella presa di corrente. In tal modo la parte gestionale A dell'elettrodomestico riconosce lo stato di settaggio di potenza massima. Successivamente l'utente provvede ad impostare tale valore mediante opportuna rotazione delle manopole, valore che verrà memorizzato dopo un intervallo predeterminato, successivamente al quale l'elettrodomestico si predisporrà automaticamente nella configurazione normale di funzionamento. Il visualizzatore dell'interfaccia utente (non illustrato) agevola l'utilizzatore od il tecnico nella suddetta operazione di settaggio dell'elettrodomestico .

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di gestione della potenza negli apparecchi elettrici di cottura (1) comprendenti almeno un elemento riscaldante elettrico (2a, 3a, 4a, 5a, 7a) il cui livello di potenza è impostabile dall'utente ma non deve comunque superare un livello di potenza prestabilito (Pd), caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi (A, B1 - B5) per confrontare detto livello di potenza impostato con quello prestabilito (Pd) e per depotenziare detto livello ad uno inferiore, tale da non superare quello prestabilito (Pd), indipendentemente da quello impostato.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1 per apparecchi elettrici di cottura comprendenti almeno due elementi riscaldanti elettrici (2a, 3a, 4a, 5a, 7a) il cui livello di potenza è impostabile dall'utente ma non deve comunque superare un livello di potenza prestabilito (Pd), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di confronto (A) confrontano il livello congiunto impostato dall'utente con detto livello di potenza prestabilito (Pd) e per depotenziare detto livello congiunto ad uno inferiore, tale da non superare quello prestabilito (Pd), indipendentemente da quelli impostati.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui il depotenziamento avviene per passi.
4. 4. Sistema secondo almeno una delle rivendicazioni 2 e 3, in cui è prevista una fase di ripotenziamento ad un livello di potenza superiore quando sussiste un elemento riscaldabile (2a, 3a, 4a, 5a, 7a) previamente depotenziato e le condizioni di confronto con il livello impostato (Pd) della potenza rileva il non superamento di detto livello.
5. 5. Sistema secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento riscaldante (2a, 3a, 4a, 5a, 7a) da depotenziare è scelto tra quelli che di volta in volta operano al livello di potenza superiore.
6. 6. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi sono rappresentati da almeno un'unità di gestione programmata (A), la quale è interfacciata a mezzi di selezione (2b, 3b,4b, 5b, 7b) degli elementi elettrici (2a, 3a, 4a, 5a, 7a) riscaldanti da attivare ed è in comunicazione con mezzi di potenza (Bl, B2, B3, B4, B5) attraverso i quali elementi riscaldanti elettrici sono alimentati dalla rete.
7. 7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il livello di potenza prestabilita (Pd) è impostabile attraverso un'interfaccia utente (2b,3b,4b,5b,7b) degli apparecchi elettrici di cottura ( 1 ) .