УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ КУХОННОЙ ПЛИТЫ И ВЫТЯЖКИ
EMERGENCY ALARM DEVICE FOR COOKER AND KITCHEN EXTRACTOR FAN

Изобретение относится к устройству аварийной сигнализации для кухонной плиты и вытяжки, которое подает сигнал, если газовая или электрическая плита оставлена включенной без использования или если фильтр-жироуловитель вытяжки требует очистки. Устройство содержит по меньшей мере один датчик температуры и электронную схему, которая распознает сигнал датчика и на его основе включает сигнал тревоги или подает сигнал на управляющий выход.
Причиной практически 30% пожаров, вызванных электричеством, является кухонная плита. Риск возникновения пожара в дымоходе и в доме значительно увеличивается при избыточной загрязненности жирового фильтра-жироуловителя вытяжки.
Большинство пожаров, вызванных кухонной плитой, связано с ее неправильным использованием. Наиболее типичны случаи, когда пользователи забывают выключить плиту или включают ее непреднамеренно. Типичными проблемными группами пользователей являются пожилые люди и дети, а также домашние животные. Пожилые пользователи обычно оставляют плиту включенной, а дети и домашние животные могут включить ее случайно. Определять степень загрязненности фильтра-жироуловителя кухонной вытяжки неудобно, и во многих случаях фильтр моют слишком редко, повышая тем самым риск возникновения пожара в дымоходе и ухудшая качество воздуха внутри помещения из-за невозможности вывода дыма, образующегося при приготовлении пищи.
Известные устройства отслеживания и сигнализации для кухонной плиты подают сигнал тревоги, когда температура плиты превышает установленную предельную температуру, и автоматически отключают плиту. Также известны таймеры, которые самостоятельно регулируются в соответствии с выходным сигналом плиты и отключают плиту от источника питания, когда одна из конфорок включена при высоком уровне в течение чрезмерно длительного времени.
Недостатки этих известных решений заключаются в том, что они имеют длительное время реагирования, когда плиту оставляют включенной без использования, или в том, что таймеры, которые самостоятельно регулируются в соответствии с выходным сигналом плиты, слишком быстро отключают ее от источника питания при приготовлении большого количества еды. В результате излишне медленного срабатывания пользователь имеет достаточно времени, чтобы уйти из этого места до включения сигнала тревоги. Кроме того, возможные препятствия, такие как рука или грязь, между датчиком и контролируемой областью могут препятствовать включению сигнала тревоги или могут задерживать его включение. В некоторых устройствах на включение сигнала тревоги также влияет окружающая температура. Кроме того, решения, в которых используется датчик инфракрасного излучения и которые выводят результат измерений, обычно применяются в электрических плитах, хотя газовые плиты распространены гораздо шире. Другим моментом, не представленным на рынке, является подача сигнала тревоги при загрязнении фильтра-жироуловителя вытяжки, который позволил бы обеспечить своевременную очистку фильтра и тем самым свести к минимуму риск пожара. Практически все коммерчески доступные устройства требуют вызова квалифицированного мастера, в результате чего цена покупки может даже удвоиться. Стоимость устройства слежения может превышать стоимость новой кухонной плиты.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства аварийной сигнализации, лишенного описанных выше недостатков, стоимость которого существенно ниже стоимости известных устройств. Указанная задача решена в устройстве согласно изобретению, содержащем по меньшей мере два датчика температуры, которые существенно различным образом взаимодействуют с тепловым излучением плиты. При этом схема распознавания определяет скорость изменения температуры датчиков и/или разность между температурой датчиков, и/или скорость изменения разности между температурой датчиков, и осуществляет включение сигнала тревоги или подачу сигнала на управляющий выход, когда скорость изменения температур и/или разность температур, и/или скорость изменения разности температур превышает или превышают заданное значение. Устройство аварийной сигнализации согласно изобретению напоминает пользователю об оставленной газовой или электрической плите включенной и о чрезмерно загрязненном фильтре-жироуловителе вытяжки. Такое решение позволяет обеспечить очень быстрое распознавание и сигнализацию, когда неиспользуемую в настоящий момент времени конфорку газовой или электрической плиты оставляют включенной. Таким образом, времени для ухода пользователя из этого места и даже для фактического перегрева недостаточно. В лучшем случае решение позволяет включить сигнал тревоги менее чем за несколько минут, что позволяет обеспечить нормальную работу плиты, без каких-либо ограничений.
Устройство аварийной сигнализации согласно изобретению может быть закреплено на вытяжке с помощью магнитов, что обеспечивает возможность распознавания быстрого изменения температур в вытяжке и исключительных ситуаций. Простейшая сигнализация в соответствии с изобретением измеряет быстрое изменение температуры различных датчиков, установленных на нижней поверхности вытяжки, что позволяет сигнализировать о включенной конфорке кухонной плиты, которую оставили без использования. Другое решение согласно изобретению, основанное на быстром изменении температуры, измеряет разность между внешней и внутренней температурами вытяжки и/или скорость изменения разности температур, что позволяет выявлять не только оставленную включенной конфорку плиты, но и чрезмерно загрязненный фильтр-жироуловитель. Изменение температуры происходит быстро каждый раз, когда конфорку кухонной плиты оставляют включенной или включают без использования. Быстрое изменение происходит в результате быстрого повышения температуры, когда конфорка кухонной плиты остается пустой или когда поглощающую тепло кухонную посуду с ее содержимым снимают с плиты. Соответствующее быстрое изменение не происходит в процессе приготовления пищи, при этом пища и посуда нагреваются медленно. Существует большая разность температур между пространством внутри и снаружи вытяжки, причем эта разность температур быстро изменяется, если фильтр-жироуловитель чрезмерно загрязнен, поскольку он действует как барьер и затрудняет передачу тепла внутри вытяжки. Когда на плите стоит посуда для приготовления пищи или когда фильтр-жироуловитель достаточно чист, внутреннее пространство вытяжки и область приготовления пищи нагреваются медленно, практически с одинаковой скоростью, но при включении пустой конфорки, или при загрязнении фильтра, пространство рядом с плитой, расположенное в непосредственном контакте с тепловым излучением конфорок плиты, нагревается быстрее, чем внутреннее пространство вытяжки. Когда посуду для приготовления пищи снимают с плиты, и плита непреднамеренно остается включенной, или когда начинают готовить пищу, а жировой фильтр достаточно загрязнен, то возникающее в результате относительно малое и быстрое изменение температуры или разности температур можно легко и быстро выявить. Определение скорости изменения температур или разности температур, или скорости изменения разности температур не обязательно связано с перегревом конфорки кухонной плиты, в связи с чем сигнал может генерироваться за меньшее время и при более низких температурах, чем в известных решениях, которые основаны исключительно на превышении высокой максимальной температуры. В решении согласно изобретению на чувствительность распознавания не влияет окружающая температура и происходящие медленные изменения температуры, в отличие от традиционных решений, в результате чего сигнал тревоги генерируется очень быстро и надежно. При необходимости можно использовать реле управления сигналом тревоги для управления также вытяжкой и кухонной плитой. Таким образом, при возникновении сигнала тревоги можно отключать вытяжку и подачу питания или газа к плите для предотвращения перегрева плиты и возможного пожара внутри дымовой трубы.
Конструктивно изобретение основано на модуле сигнализации, который работает от батареи или от внешнего источника электропитания. Этот модуль, содержащий датчики температуры для измерения внутренней и/или внешней температуры вытяжки, может быть установлен на поверхности или внутри кухонной вытяжки. Когда одновременно измеряют как внешнюю, так и внутреннюю температуры, модуль, установленный внутри кухонной вытяжки, соединен с помощью проводов или по беспроводному каналу связи с отдельным модулем, расположенным снаружи вытяжки на ее нижней поверхности и содержащим датчик температуры для измерения температуры снаружи кухонной вытяжки. Модуль, измеряющий внешнюю температуру, может быть очень малым и простым, его легко устанавливать и поддерживать чистым. Благодаря простой конструкции и креплению с помощью магнита его может закрепить любой человек, при этом модуль сигнализации, находящийся внутри вытяжки, не загрязняется, не перегревается, работает более надежно и не требует дополнительной очистки. Проще всего измерения могут осуществляться с помощью недорогих NTC-датчиков температуры (датчиков температуры с отрицательным температурным коэффициентом), которые нечувствительны к загрязнению и пламени, но чувствительны ко всему спектру теплового излучения. При использовании NTC-датчиков устройство в равной степени пригодно для применения как с газовыми, так и с электрическими плитами и может длительное время работать от батареек. Измерение скорости изменения температуры может также проводиться с помощью известных инфракрасных измерений. Решение с двумя датчиками, основанное на разности температур или скорости изменения температуры, нечувствительно к окружающей температуре и позволяет быстро подать сигнал тревоги, независимо от теплового выхода и температуры конфорки плиты.
Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемый чертеж.
На чертеже показана структурная блок-схема устройства согласно изобретению.
Блок-схема устройства аварийной сигнализации для отслеживания внутренней и внешней температуры вытяжки, основанная на известной технологии. Устройство содержит модуль 1, расположенный внутри вытяжки, и модуль 11, расположенный снаружи кухонной вытяжки, причем последний соединен посредством проводов или с помощью беспроводного соединения с модулем, установленным внутри вытяжки. Модуль 1 содержит источник 3 питания и электронную схему 4 распознавания и управления, работа которой основана на микропроцессоре или на логических схемах управления. Модуль 1 измеряет внутреннюю температуру кухонной вытяжки с помощью датчика 6, сигнал которого усиливается усилителем 7 до режима, соответствующего электронной схеме 4 распознавания и управления. Второй модуль 11 измеряет внешнюю температуру вытяжки с помощью измерительного датчика 9, который соединен с усилителем 10 модуля 1 и сигнал которого усиливается до режима, соответствующего электронной схеме 4 распознавания и управления. Известная электронная схема 4 сравнивает внутреннюю 6 и внешнюю 9 температуры вытяжки и после обнаружения достаточно быстрого и/или большого изменения включает звуковой сигнал 5 тревоги и, если необходимо, включает внешнее реле 2 управления. Звуковой сигнал 5 тревоги может быть выключен с помощью кнопки 8, которая установлена в модуле, расположенном снаружи вытяжки. Нажимную кнопку 8 также можно использовать для программирования требуемой разности температур или скорости изменения разности температур в памяти электронной схемы управления, имитируя состояние тревоги, что позволяет легко адаптировать устройство к различным условиям работы. Устройство сигнализации может иметь другую конфигурацию, в которой модуль 1 сигнализации постоянно расположен вне кухонной вытяжки, а устройство сигнализации имеет датчики 6, 9 температуры, расположенные в двух отдельных модулях 1, 11, один из которых находится внутри модуля, а другой - снаружи. Важно, чтобы их взаимодействие с тепловым излучением кухонной плиты в достаточной степени отличались друг от друга. Устройство аварийной сигнализации с двумя датчиками может быть встроено в вытяжку.