АППАРАТ ДЛЯ ГЛАЖЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ АППАРАТА ДЛЯ ГЛАЖЕНИЯ
IRONING DEVICE, COMPRISING SAFETY DEVICE, AND METHOD TO PROVIDE FOR SAFETY OF IRONING DEVICE

Предлагаемое изобретение относится к аппарату для глажения, имеющему в своем составе нагревательный элемент, регулируемый при помощи термостата, и, говоря более конкретно, оно относится к аппарату для глажения, снабженному предохранительным устройством, имеющим в своем составе средства выявления движения этого аппарата и реле, включенное последовательно с упомянутым нагревательным элементом, таким образом, чтобы отключать электрическое питание нагревательного элемента в том случае, когда данный аппарат слишком продолжительное время остается неподвижным.
Из патента US 4661685 известен утюг, имеющий в своем составе нагревательный элемент и предохранительное устройство, управляющее размыканием реле, включенного последовательно с этим нагревательным элементом, для того, чтобы прерывать электрическое питание нагревательного элемента в том случае, когда этот утюг слишком продолжительное время остается неподвижным и установлен на своей подошве. Это предохранительное устройство также способствует ограничению потребления утюгом электрической энергии, прерывая его электрическое питание в том случае, когда этот утюг слишком продолжительное время остается неподвижным и установлен на своей пятке.
Такое предохранительное устройство управляет размыканием реле только в зависимости от времени нахождения утюга в неподвижном состоянии таким образом, что размыкание реле осуществляется чаще всего в том случае, когда через это реле проходит электрический ток, питающий нагревательный элемент. Вследствие этого размерные параметры упомянутого реле определяются таким образом, чтобы это реле выдерживало большое количество размыканий в состоянии его нахождения под электрическим напряжением, что приводит к необходимости выбора реле, достаточно дорогостоящего в изготовлении.
Данное изобретение имеет целью предложить аппарат для глажения, имеющий в своем составе предохранительное устройство, которое будет более экономичным в реализации. Цель данного изобретения, в частности, предложить способ обеспечения безопасности утюга, который позволяет использовать реле, менее дорогостоящее в изготовлении.
1
Техническая задача предлагаемого изобретения решается при помощи аппарата для глажения, содержащего нагревательный элемент, регулируемый при помощи термостата, причем этот аппарат снабжен предохранительным устройством, имеющим в своем составе средства, предназначенные для выявления движения, и предохранительное реле, включенное последовательно с упомянутым нагревательным элементом и позволяющее прерывать электрическое питание нагревательного элемента в том случае, когда упомянутый аппарат слишком долго остается в неподвижном состоянии, отличающегося тем, что упомянутое предохранительное устройство содержит средства, предназначенные для определения разомкнутого состояния термостата, а также тем, что это предохранительное устройство обеспечивает управление размыканием предохранительного реле в том случае, когда, одновременно, упомянутые средства определения указывают, что термостат разомкнут, и средства выявления движения определяют состояние отсутствия движения данного аппарата для глажения на протяжении некоторого периода времени t, превышающего некоторое сигнальное пороговое значение t.
Такая характеристика позволяет управлять размыканием предохранительного реле в том случае, когда через это предохранительное реле не проходит электрический ток, таким образом, чтобы существенно уменьшить износ этого реле.
2
2
1
В соответствии с другой отличительной характеристикой предлагаемого изобретения упомянутое предохранительное устройство управляет, самое позднее, размыканием предохранительного реле в том случае, когда данный аппарат находится в неподвижном состоянии на протяжении времени t, превышающего критическое пороговое значение t, причем это критическое пороговое значение t превышает сигнальное пороговое значение t.
2
Такая характеристика позволяет обеспечить максимально возможную степень безопасности, реализуя отключение электрического питания нагревательного элемента в том случае, когда время нахождения аппарата в неподвижном состоянии превышает критическое пороговое значение t.
1
2
В соответствии с еще одной характеристикой предлагаемого изобретения упомянутое предохранительное устройство отслеживает состояние термостата в том случае, когда время нахождения данного аппарата в неподвижном состоянии имеет величину, заключенную в диапазоне между сигнальным пороговым значением t и критическим пороговым значением t, и обеспечивает размыкание предохранительного реле до того, как при помощи средств определения разомкнутого состояния термостата будет выявлено это его разомкнутое состояние.
1
2
В соответствии с еще одной отличительной характеристикой предлагаемого изобретения данный аппарат содержит пятку, на которую этот аппарат может быть установлен в процессе перерывов между активными фазами глажения, и подошву глажения, находящуюся в термической связи с нагревательным элементом, на которую этот аппарат может быть установлен для осуществления активной фазы глажения, причем этот аппарат содержит средства выявления пространственного положения аппарата, позволяющие определить, установлен или не установлен данный аппарат на свою пятку, и величины сигнального порогового значения t и критического порогового значения t зависят от пространственного положения утюга, выявленного упомянутыми средствами определения пространственного положения.
1r
2r
1s
2s
В соответствии с еще одной отличительной характеристикой предлагаемого изобретения величины сигнального порогового значения t и критического порогового значения t, в том случае, когда утюг установлен на свою пятку, являются соответственно более высокими, чем величины сигнального порогового значения t и критического порогового значения t, в том случае, когда данный аппарат установлен на свою подошву.
1
Предлагаемое изобретение также относится к способу обеспечения безопасности аппарата для глажения, снабженного нагревательным элементом, регулируемым при помощи термостата, в котором предохранительное реле, включенное последовательно с упомянутым нагревательным элементом, размыкается в том случае, когда данный аппарат для глажения слишком длительное время остается неподвижным, отличающемуся тем, что упомянутое предохранительное реле размыкается в том случае, когда упомянутый термостат находится в разомкнутом состоянии, и когда данный аппарат является неподвижным на протяжении некоторого времени t, превышающего сигнальное пороговое значение t.
2
2
1
В соответствии с еще одной отличительной характеристикой предлагаемого изобретения упомянутое предохранительное реле является разомкнутым, самое позднее, в том случае, когда данный аппарат является неподвижным на протяжении некоторого времени t, превышающего критическое пороговое значение t, причем это критическое пороговое значение t превышает сигнальное пороговое значение t.
1
2
В соответствии с еще одной отличительной характеристикой предлагаемого изобретения разомкнутое состояние термостата отслеживается в некотором диапазоне времени обездвиживания данного аппарата, определяемом между сигнальным пороговым значением t и критическим пороговым значением t, и предохранительное реле оказывается разомкнутым сразу же, как будет выявлено разомкнутое состояние термостата в диапазоне нахождения данного аппарата в неподвижном состоянии.
Другие технические задачи, характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания способа его реализации, приведенного здесь в качестве не являющегося ограничительным примера, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, среди которых:
- фиг.1 представляет собой схематический вид контура электрического питания нагревательного элемента утюга для глажения в соответствии со специфическим способом реализации предлагаемого изобретения;
- фиг.2 представляет собой пример реализации алгоритма функционирования способа обеспечения безопасности в соответствии с предлагаемым изобретением.
Здесь представлены только те элементы, которые необходимы для понимания сути предлагаемого изобретения.
На фиг.1 схематически представлен контур электрического питания нагревательного электрического сопротивления 1 утюга, содержащего подошву, термически связанную с нагревательным электрическим сопротивлением 1, и пятку, на которую этот утюг может быть установлен по существу в вертикальное положение.
Упомянутое электрическое нагревательное сопротивление 1 соединено последовательно с термостатом 2, заданная температура срабатывания которого устанавливается пользователем, и контур электрического питания содержит две клеммы L и N, на которые подается электрическое напряжение питания в том случае, когда утюг включен в электрическую сеть.
Для того чтобы ограничить опасность возникновения возгорания, предлагаемый утюг снабжен предохранительным устройством, имеющим в своем составе предохранительное реле 3, контролируемое модулем 4 управления, причем это предохранительное реле 3 включается последовательно с нагревательным электрическим сопротивлением 1 таким образом, чтобы размыкание этого предохранительного реле 3 прерывало электрические питание электрического нагревательного сопротивления 1.
Модуль 4 управления известным образом принимает информацию от детектора 5 движения и от датчика 6 пространственного положения, что позволяет определить, установлен или не установлен данный утюг на свою пятку. Датчик 6 положения предпочтительным образом располагается так, чтобы выявлять факт размещения утюга на своей пятке в том случае, когда подошва этого утюга наклонена на угол, превышающий 20°, по отношению к горизонтальному направлению. Таким образом, данный утюг рассматривается как установленный на свою пятку, в том случае, когда этот утюг размещен на независимой подставке для утюга, такой, например, как подставка, интегрированная в конструкцию гладильной доски, причем эти подставки для утюга обычно имеют наклон порядка 45°. Предпочтительным образом модуль 4 управления представляет собой ASIC или электронную схему, размещенную на печатной плате, на которой также размещается совокупность других элементов 3, 5, 6 данного предохранительного устройства.
Говоря более конкретно, в соответствии с предлагаемым изобретением модуль 4, обеспечивающий контроль размыкания предохранительного реле 3, имеет в своем составе или связан со средствами 2а определения состояния размыкания или замыкания термостата 2. В качестве примера, эти средства 2а определяют состояние размыкания термостата 2 путем измерения электрического напряжения на клеммах делителя напряжения между нагревательным элементом 1 и термостатом 2 или путем измерения токовой нагрузки, проходящей через предохранительное реле 3, при помощи шунта.
Предохранительное устройство также может управлять размыканием предохранительного реле 3, принимая во внимание состояние размыкания термостата 2, таким образом, чтобы размыкание этого предохранительного реле 3 могло быть осуществлено предпочтительным образом в том случае, когда термостат 2 находится в разомкнутом состоянии. Таким образом, имеется возможность исключить ускоренный износ предохранительного реле 3, порождаемый, в частности, возникновением электрической дуги в том случае, когда это предохранительное реле 3 размыкается, находясь под напряжением.
Один из вариантов реализации способа обеспечения безопасности утюга для глажения в соответствии с предлагаемым изобретением теперь будет описан более подробно со ссылками на фиг.2.
В соответствии с этой фигурой на первом этапе 101 осуществления предлагаемого способа модуль 4 управления определяет, является ли утюг неподвижным, на основе информации, поступающей от детектора 5 движения.
В том случае, когда этот утюг рассматривается как неподвижный, модуль 4 управления осуществляет этап 102 способа, в соответствии с которым этот модуль 4 управления определяет, на основе информации, поступающей от датчика 6 пространственного положения, установлен ли находящийся в неподвижном состоянии утюг на свою пятку или он установлен на свою подошву.
0
1r
При этом если утюг установлен на свою пятку, модуль 4 управления переходит к осуществлению этапа 103А способа, в соответствии с которым этот модуль измеряет время t, прошедшее от последнего момента времени t, когда данный утюг был идентифицирован как являющийся неподвижным. Это время t пребывания утюга в неподвижном состоянии сравнивается с заданным сигнальным пороговым значением t, составляющим, например, приблизительно 8 минут, а затем, в зависимости от результата этого сравнения, выполняются следующие операции:
1r
1r
- если прошедшее время t оказывается меньшим, чем сигнальное пороговое значение t, способ снова переходит к осуществлению этапа 101. Таким образом, модуль 4 управления продолжает контролировать время t пребывания утюга в неподвижном состоянии и выполнять сравнение этого времени с сигнальным пороговым значением t;
1r
- если время t пребывания утюга в неподвижном состоянии превышает сигнальное пороговое значение t, способ переходит к осуществлению этапа 104А.
В процессе осуществления этапа 104А модуль 4 управления контролирует состояние размыкания или замыкания термостата 2 и выполняет следующие операции:
- если термостат 2 находится в своем разомкнутом состоянии, модуль 4 управления непосредственно переходит к выполнению этапа 106 предлагаемого способа, в соответствии с которым этот модуль 4 управления выдает команду на размыкание предохранительного реле 3. Такое размыкание предохранительного реле 3 осуществляется только в том случае, когда это реле не находится под электрическим напряжением, таким образом, чтобы износ этого предохранительного реле оказался предельно малым;
- и, наоборот, в том случае, когда термостат 2 находится в своем замкнутом положении, модуль 4 управления переходит к выполнению промежуточного этапа 105А предлагаемого способа.
2r
1r
2r
В процессе осуществления этого этапа 105А модуль 4 управления обеспечивает проверку того обстоятельства, не превышает ли время t нахождения утюга в неподвижном состоянии величины критического порогового значения t, превышающего сигнальное пороговое значение t. В качестве примера можно указать, что величина критического порогового значения t выбирается таким образом, чтобы выполнялось следующее соотношение: t2r = t1r+20 секунд.
Затем модуль 4 управления выполняет следующие операции:
2r
- в том случае, когда время t нахождения утюга в неподвижном состоянии не превышает критического порогового значения t, способ обеспечения безопасности снова переходит к выполнению этапа 101 и этот модуль 4 управления заново осуществляет операции, связанные с этапом 101, и последующие операции;
2r
2r
- в том случае, когда время t нахождения утюга в неподвижном состоянии превышает критическое пороговое значение t, модуль 4 управления непосредственно переходит к выполнению этапа 106 предлагаемого способа, в соответствии с которым этот модуль 4 управления выдает команду на размыкание предохранительного реле 3. Это размыкание предохранительного реле 3 в случае превышения критического порогового значения t нахождения утюга в неподвижном состоянии осуществляется в том положении, когда это предохранительное реле находится под электрическим напряжением.
После осуществления размыкания предохранительного реле 3 модуль 4 управления снова выполняет различные операции, связанные с осуществлением этапов 101 и последующих этапов предлагаемого способа.
В частности, в том случае, когда детектор 5 выявляет движение утюга в процессе осуществления этапа 101, модуль 4 управления переходит к выполнению этапа 110, который состоит в выдаче команды на замыкание предохранительного реле 3.
1s
2s
1r
2r
И наконец, если в процессе осуществления этапа 102 датчик 6 определения пространственного положения направляет в модуль 4 управления сигнал, который означает, что утюг установлен на подошву, модуль 4 управления переходит к осуществлению этапов 103В и последующих этапов предлагаемого способа. Этапы 103В, 104В и 105В предлагаемого способа со всех точек зрения аналогичны этапам 103А, 104А и 105А, описанным в предшествующем изложении, но с той лишь разницей, что здесь используются пороговые значения t и t вместо пороговых значений t и t.
1s
2s
В качестве примера, можно указать, что сигнальное пороговое значение t имеет величину порядка 30 секунд и критическое пороговое значение t имеет величину порядка 40 секунд таким образом, чтобы замыкание предохранительного реле 3 в результате осуществления способа обеспечения безопасности происходило значительно быстрее в том случае, когда данный утюг установлен на свою подошву, чем в том случае, когда этот утюг установлен на свою пятку.
1r
1s
2r
2s
1r
2r
Такой способ обеспечения безопасности использования утюга, в соответствии с которым обеспечивается управление размыканием предохранительного реле в том случае, когда термостат находится в разомкнутом состоянии, в диапазоне времени нахождения этого утюга в неподвижном состоянии, заключенном между сигнальным пороговым значением t и t и критическим пороговым значением t и t, обладает преимуществом, которое заключается в том, что этот способ в подавляющем большинстве случаев позволяет обеспечить размыкание предохранительного реле в ситуации, когда через это предохранительное реле не проходит электрический ток. В частности, в том случае, когда данный утюг достаточно продолжительное время остается установленным на свою пятку, термостат быстро изменяет свое состояние таким образом, что вероятность того, что этот термостат окажется в своем разомкнутом состоянии в промежутке времени, заключенном между моментами времени t и t, оказывается весьма значительной.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечения безопасности позволяет уменьшить эксплуатационную нагрузку на предохранительное реле, что позволяет существенно повысить срок службы этого реле и, соответственно, уменьшить его габаритные размеры. Следствием этого является снижение стоимости предлагаемого предохранительного устройства.
Предпочтительным образом предлагаемый способ обеспечения безопасности позволяет управлять приведением в действие одного или нескольких световых сигнализаторов, предназначенных для того, чтобы информировать пользователя в том случае, когда время нахождения утюга в неподвижном состоянии превышает соответственно сигнальное пороговое значение и критическое пороговое значение.
Разумеется, предлагаемое изобретение ни в коем случае не ограничивается описанным в предшествующем изложении и проиллюстрированным на приведенных в приложении фигурах способом его реализации, который был рассмотрен здесь лишь в качестве примера. Остаются возможными различные модификации этого способа, в частности, с точки зрения конструкции различных элементов или их замены соответствующими техническими эквивалентами, но без выхода за рамки области правовой защиты данного изобретения.
Таким образом, в соответствии с возможным вариантом реализации предохранительное устройство может иметь в своем составе только один датчик, который, в результате анализа сигналов, позволяет определить одновременно пространственное положение утюга и факт приведения его в движение. В качестве примера реализации этот датчик может представлять собой датчик, выдающий сигнал, относящийся к пространственному положению утюга, причем выявление движение этого утюга осуществляется в этом случае в результате дифференцирования сигнала, выдаваемого этим датчиком.
Таким образом, в соответствии с вариантом реализации, не представленным на приведенных в приложении фигурах, предлагаемое изобретение также может быть применено к аппарату, предназначенному для вертикального разглаживания.