用于电开水锅炉的电子热保护器制造技术

描述了一种控制装置（Ｒ），它能执行电开水锅炉的热调节及热保护过程。在常规运行条件下，热调节过程在不断进行，且通到电阻（２）的电源通过可以阻止电流流过电路（１）的装置（３）来接通或截止。在异常运行条件时，热保护过程被激活；它通过断开两个继电器（４）来关闭电路（１）。通过本发明专利技术，单一电子设备（７，８，９，１０）从一个或多个温度传感器（６）接收信息、管理所述热调节和热保护过程，并决定要继续热调节过程还是要通过断开两个继电器（４）而激活热保护过程。执行监视操作正确性的监视狗（８）的功能的硬件逻辑电路（８）是本发明专利技术的一个特征。本发明专利技术的另一个特征是一旦异常不再存在并且已达到最多复位尝试次数，就可允许用户手动地复位热调节过程。

Electronic heat protector for electric boiling water boiler

A control device (R) that performs thermal adjustment and thermal protection of an electric water boiler is described. Under normal operating conditions, the heat regulating process is ongoing, and the power supply to the resistor (2) is connected or cut off by means (3) that can prevent the current from flowing through the circuit (1). During abnormal operation conditions, the thermal protection process is activated; it closes the circuit (1) by disconnecting two relays (4). According to the invention, a single electronic device (7, 8, 9, 10) from one or a plurality of temperature sensors (6) the process of receiving information, management of the thermal regulation and thermal protection, and decided to continue the process of thermal regulation or by disconnecting the two relay (4) and the activation process of thermal protection. A hardware logic circuit (8) that performs the function of the watchdog (8) for monitoring the correctness of the operation is a feature of the present invention. Another feature of the invention is that the user can manually reset the thermal adjustment process manually once the exception is no longer present and has reached the maximum number of reset attempts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】说明书本专利技术涉及用于电开水锅炉的调节及安全控制装置。电开水锅炉具有两个控制容器中所盛水的温度的装置。一个是调节恒温器(下文中也称为热调节器)。其任务是通过使开水锅炉的温度保持在制造商和/或用户所设定的t.r值来调节温度；当然，用户可进行的任何调节范围都是防止达到危险温度。另一个装置是热保护恒温器(下文中称为热保护器)。其任务是如果被监控温度达到正常运行期间可达温度值与安全条例所规定的t.s最大值之间的中间截止值t.i，则切断通往电阻的电源而提供热保护。一般来说，这只有在调节恒温器发生故障时才会发生；例如，如果设定值不正确或者如果电接触被焊接住而不能再断开。然而，例如容器内缺水的异常情况会导致温度的突然增加，从而即使调节恒温器处于良好状态也会激活热保护器是可能的。调节恒温器的准确度是十分重要的，这不是为了舒适而是为了限制消耗；经实验证实，在一给定时期假设开水锅炉中平均温度相同，由于其不准确控制而产生的实际温度变化越急剧，热损失越大。根据这个观点，事实是最精确的电气-机械恒温器是那些使用泡状传感器的，其次是使用杆式传感器的，再次是其传感器由双稳态双金属箔组成的。电子恒温器是最佳的，它通常使用NTC作为传感器，它不仅能提供电气-机械恒温器所不能达到的准确调节，而且还能提供许多其他优点，例如用微处理器控制它们的简易性，通过微处理器可编程运行时间、温度以及其他功能。电气-机械恒温器通过物理地断开电接触来切断提供给电阻的电源，而电子恒温器则通过切断流过半导体器件(TRIAC)的电流或通过指令打开继电器而动作，其中如果所需电流强度足够低，该半导体器件可以直接安排成串联在电阻的电路内，继电器断开电阻电路。然而，安全调节并不需要调节恒温器物理地断开电路的各个相位。电阻电路两端的双极物理断开由热保护恒温器指令；另一方面，激活温度不需要特定精确度，因为像双稳态双金属箔那样的灵敏度较低的传感器的容许残留值可以在远高于调节温度t.r但远低于最高允许温度t.s的截止温度t.i下被激活。到目前为止，开水锅炉中的热保护恒温器一直是具有极简单机制的电气-机械类型；一般而言，它属于那种包含众所周知的双稳态双金属盘作为传感器/驱动器设备的类型。当达到设定温度时，热保护恒温器不可逆地断开两(或三)个电源相位；当过热温度不是影响调节恒温器的故障导致时，在大多数模型中复位接触来重新启动开水锅炉是可能的，但是复位设备只能由维修技术人员检查，从而造成了不便，即开水锅炉的复位总是需要技术服务部门的干预，即使故障的起因完全是偶然的。为了使结构紧凑并便于组装，电气-机械恒温器及热保护恒温器往往装在同一壳体内，但这并不意味着它们不是两个独立的装置，它们每一个都有自己的传感器、自己的用于断开电接触的机制及它自己的电接触。总之，安全需要两个恒温器的每一个都必须具有自己的“电气-机械逻辑”。对于电子调节恒温器，迄今为止它们的使用一直限于较高级的产品，考虑到不可能省去电气-机械热保护器的成本，后者通常极难与电子恒温器装在同一个壳体内。虽然最普遍类型的热保护器是具有双金属箔的热保护器，但它必须尽可能地置于其温度必须进行监控的区域附近，亦即，即使在正常运行情况下，该区域中工作温度能够高到损坏电子装置。本专利技术的主要目的是指定一种手段，通过它可得到至少能够用作电开水锅炉中的恒温器及热保护器的单个控制装置。本专利技术的另一个目的是指定一种手段，通过它允许所述单个控制装置使用单一操作逻辑，即单一硬件装置和单一软件装置，以至少用于控制热调节器及热保护器的功能。本专利技术的再一个目的是能够让使用者在开水锅炉因偶然的、不属于能检测到的故障的原因被热保护器阻断时复位开水锅炉的正常运行。本专利技术的又一个目的是赋予所述单一控制装置不涉及热调节或热保护的其它信息、编程和控制功能。根据本专利技术，这些和其它目的通过适当方法起作用的、包括适当电子和电气-机械装置的组合的控制装置来实现。在以下说明书以及附图和所附权利要求中，本专利技术通过一些较佳的但非排他性的变体进行说明，其中附图和所附权利要求构成本专利技术说明书的组成部分。下面叙述本专利技术的一些较佳变体。附图说明图1是本说明书的唯一附图，它示意性地示出根据本专利技术的电子及电气-机械控制装置R。参照附图，R表示一控制装置，它作为一个整体具有热调节器和热保护器的功能；1是通过连接端子2.1向加热水的电阻2供电的电源电路；3表示一调节继电器，其断开及闭合控制对电阻2供电的电源，以在常规运行期间使水保持设定温度；4表示两个安全继电器(或具有双微型开关的单个继电器)，如果控制装置R检测到任何与安全调节不相容的操作故障，控制装置R就将继电器打开；5表示两根(可能的)保险丝，它们与所述继电器4串联，并且保护继电器4的触点免遭导致其粘合的过电流。控制装置R包括一个或两个温度传感器6，它们最好是适合传送电子器件能解读的温度信号的NTC型，或任何其它类型；在两个传感器6中，一个专用于控制设定的调节温度t.r，另一个专用于控制截止温度t.i；但是，要与相关调节要求一致，并与其中能检测调节温度t.r和截止温度t.i的点相一致，单个传感器6可同时用于与热调节和热保护相关的信息；至少一个第二传感器6可用于与热调节及热保护功能无关的辅助功能，例如，根据已知方法估计开水锅炉中的平均温度和能含量，如果两个不同选择区内的水温为已知，则这两个值是便于推导的。控制装置R还包括装有专用软件的微处理器7，用以至少执行以下任务-接收和解释来自传感器6的信号；-如果没有运行故障，则通过指令电缆3.1指令继电器3调制通过电阻2提供给水的热功率，以使温度保持在设定调节温度值t.r左右；-如果有运行故障，则通过指令电缆4.1迫使继电器4断开，以切断电阻2的两个电源相位。此外，微处理器7能够识别的运行故障不仅包括检测传感器6用信号表示的过热温度，而且包括检测传感器6因以电阻值为无穷大、零或不合理值(即超出传感器6的可能范围的值)用信号表示的电阻器的断路或短路而出现的故障。控制装置R还包括硬件电路8，该硬件电路8用作监控器(通常称为且众所周知称为系统“监视狗”)，它监视微处理器7的正常工作，并且如果用微处理器7或其他主要或辅助装置(包括控器装置R)检测到异常动作，则通过指令电路4.2断开继电器4。对于根据已知技术和方法作用的所述监视狗8，下文中不再加以叙述，因为可隐含推断出它能监视对在本领域目前已有技术所提供的范围内的任何功能的控制。要提醒的是，提供逻辑电路的可能冗余、以及通过用作监视狗的硬件电路的监视方法的当前电子设备的制造技术，至少对主要功能的适当性能而言，使获得有关管理当局认可和接受的、具有安全功能的非常可靠的设备成为可能。如果继电器4之一由于检测到故障而断开，一旦故障消除后，控制装置的自动闭合不会发生，只有手动操作的复位装置9可指令它们闭合。然而，所述复位指令只有在微处理器7确定使继电器4断开的故障不再存在时才能被安全系统接受。换言之，如果例如发生温度的意外增加，则仅在温度恢复正常之后才接受继电器4的复位指令和随后的闭合；相反，如果(作为示例)，故障是传感器的不可逆损坏，则不可能恢复到正常状态，因此复位指令继续被微处理器7拒绝。众所周知，电气-机械热保护器还配备了一旦故障已消除就复位恒温器的复位命令；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电开水锅炉中的热调节及热保护功能的控制装置Ｒ，包括：－至少一个传感器（６），用于测量容器中水的温度，－电源电路（１），通过连接端（２．１）向电阻（２）供电，用于加热容器中的水，－热调节装置，用于使容器中的水温 保持在设定调节温度（ｔ．ｒ）附近，所述热调节装置包括装置（３），用以在所述电阻（２）的连接端（２．１）的至少一端上阻断电路（１）的电流，－热保护装置，用于防止将容器中的水加热到超过截止温度（ｔ．ｉ），所述截止温度低于最大可允许安全温 度（ｔ．ｓ）；所述热保护装置包括装置（４），用于断开电路（１）的所述两个所述连接端（２．１），其特征在于：执行热调节和热保护功能的装置包括：－单一电子逻辑（７，８，９，１０），能通过所述装置（３，４）切断到一个或两个连接端（ ２．１）的电功率，－所述电子逻辑（７，８．９，１０）取决于通过所述传感器（６）按内部指令和能驱动以下过程的任何其它信号接收的温度值：－热调节过程，在此期间，所述控制装置（Ｒ）周期性地激活／停用电阻（２）的电源，以使开水锅炉的 温度保持在调节温度（ｔ．ｒ）左右，－或热保护过程，在此期间，所述控制装置（Ｒ）迫使在两个连接端（２．１）向电阻（２）供电的电路（１）截止、并使它们保持此状态直到执行任何手动复位操作以防止进一步把水加热到设定截止温度（ｔ．ｉ）以上的温 度，并且其中防止电路（１）内有电流通过的所述装置（３），以及用于在连接端（２．１）两端断开电路（１）的所述装置（４）可由控制装置（Ｒ）激活。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F费奥罗尼，R莫瑞希，L拉蒂尼，R萨姆鲍雷斯，
申请(专利权)人：特莫瓦特股份公司，默洛尼卫生洁具有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]