Спосіб забезпечення безпеки електронагрівальних приладів та запобіжний пристрій для здійснення зазначеного способу

1. Спосіб забезпечення безпеки при уведенні в дію електронагрівальних приладів для саун, парових кабін, парових бань і т. ін., за яким процес приведення в дію вказаних приладів контролюють за допомогою запобіжного пристрою таким чином, що в разі відхилення параметрів приведення в дію від їх попередньо заданих значень електронагрівальний прилад (11) вимикається пристроєм керування запобіжного пристрою, в той час як за допомогою принаймні одного термочутливого елемента (13) вимірюють температуру під час нагрівання для керування роботою пристрою керування, при цьому пристрій керування в разі виходу його з ладу подає попереджувальний сигнал, який відрізняється тим, що процес нагрівання електронагрівального приладу (11) контролюють за допомогою пристрою для контролю за процесом нагрівання запобіжного пристрою, аж поки не буде досягнуто температури нормальної експлуатації. 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що температуру під час нагрівання порівнюють за допомогою пристрою для контролю за процесом нагрівання із залежною від часу попередньо заданою температурою, причому після досягнення граничного значення різниці температур пристрій керування вимикає електронагрівальний прилад. 3. Спосіб за пунктом 2, який відрізняється тим, що попередньо задану температуру визначають 2 (19) 1 3 97132 4 всередині кабіни (10) використаний термочутливий елемент (13). 10. Запобіжний пристрій за пунктом 8, який відрізняється тим, що термочутливий елемент (13) є інфрачервоним датчиком, який застосовується для безконтактного вимірювання температури поверхні електронагрівального приладу. 11. Запобіжний пристрій для здійснення способу забезпечення безпеки за будь-яким із пунктів 1-7, який відрізняється тим, що він оснащений пристроєм керування для керування роботою електронагрівального приладу (11) з пристроєм для контролю за кабіною із щонайменше одним термочутливим елементом для визначення температури нагрівального приладу, пристроєм для контролю за кабіною (ТК) для контролю входу (12) до кабіни, деблокувальним вимикачем (S2) для деблокування пристрою керування та сигналізаційним пристроєм (SP1), причому сигналізаційний пристрій виконаний з можливістю подавання попереджува льного сигналу в разі виходу з ладу пристрою для контролю за кабіною. 12. Запобіжний пристрій за пунктом 11, який відрізняється тим, що пристрій для контролю за кабіною виконаний з можливістю розпізнавання зачиненого входу (12) до кабіни, а при температурі, нижчій за задану, використаний деблокувальний вимикач (S2), виконаний з можливістю приведення в дію реле (K1) з електромеханічним самофіксуючим приводом та вмикання електронагрівального приладу (11) за допомогою пристрою керування, причому при відчинених дверях кабіни реле відпускається, і електронагрівальний прилад вимикається за допомогою пристрою керування, а коли якір реле притягнуто, наприклад, у випадку виходу з ладу самого реле, подається попереджувальний сигнал. 13. Запобіжний пристрій за пунктом 11 або 12, який відрізняється тим, що термочутливий елемент є термобіметалічним вимикачем (S3). Цей винахід стосується способу забезпечення безпеки при уведенні в дію електронагрівальних приладів для саун, парових кабін, парових бань і т. ін., а також запобіжного пристрою для здійснення зазначеного способу, відповідно до якого/яких запобіжний пристрій виконує контроль процесу приведення в дію таким чином, що в разі відхилення параметрів приведення в дію від їх заздалегідь заданих значень електронагрівальний прилад вимикається пристроєм керування запобіжного пристрою, в той час як принаймні один термочутливий елемент вимірює температуру під час нагрівання з метою керування роботою керівного пристрою. Способи забезпечення безпеки та запобіжні пристрої для їх здійснення вищезазначеного вигляду мають, зокрема, за мету не допустити, щоб сторонні предмети залишалися без нагляду на електронагрівальних приладах саун, парових кабін, парових бань, тощо, і під час нагрівання електронагрівального приладу внаслідок самозаймання ставали причиною пожежі. Зокрема, цілком реальною є можливість, що перед увімкненням електронагрівального приладу в кабіні сауни користувач залишить на ньому без нагляду, наприклад, рушника. Оскільки пристрої керування роботою електронагрівальних приладів для саун, що пропонуються в продажу, надають можливість автоматично вмикати їх після того, як спливе попередньо заданий проміжок часу, або ж експлуатувати електронагрівальний прилад без нагляду, то забутий на електронагрівальному приладі рушник або інший сторонній предмет легко можуть зайнятися, особливо з урахуванням того, що температура поверхні електронагрівального приладу для сауни під час роботи сягає значень набагато більших за 100 °С. Відомі з попереднього рівня техніки способи забезпечення безпеки або запобіжні пристрої для їх здійснення попереджують розігрівання електронагрівального приладу сауни до температури нормальної експлуатації, якщо люди під час розігрівання перебувають у кабіні сауни або саме заходять до неї. Таким чином, перебування людей у кабіні сауни стає можливим лише після того, як буде досягнуто температури нормальної експлуатації, при цьому запобіжний пристрій не вимикає електронагрівальний прилад сауни. Взагалі ж виходять із передумови, що жоден користувач не залишить сторонні предмети без нагляду на відчутно розігрітому електронагрівальному приладі сауни. Однак для здійснення способів забезпечення безпеки, відомих з попереднього рівня техніки, застосовують запобіжні пристрої, які з причини виробничого браку тощо можуть вийти з ладу, так що запобіжний пристрій або й сам спосіб забезпечення безпеки перестають діяти, а користувач або експлуатаційник кабіни сауни можуть про те й уяви не мати. А тому завданням цього винаходу є запропонувати спосіб забезпечення безпеки та запобіжний пристрій для його здійснення, які б попереджували залишення без нагляду або й самозаймання сторонніх предметів на електронагрівальних приладах, а в разі виходу запобіжного пристрою з ладу це відразу б ставало помітним. Це завдання вирішується шляхом застосування способу забезпечення безпеки згідно до ознак, наведених у пункті 1 патентної формули, та запобіжного пристрою згідно до ознак, перерахованих у пункті 8 або 11 патентної формули. Відповідно до запропонованого згідно з винаходом способу забезпечення безпеки при уведенні в дію електронагрівальних приладів для саун, парових кабін, парових бань і т. ін., а також запобіжного пристрою для здійснення зазначеного способу, згідно з яким запобіжний пристрій виконує контроль процесу приведення в дію таким чином, що в разі відхилення параметрів приведення в дію від їх попередньо заданих значень електронагрівальний прилад вимикається пристроєм керування запобіжного пристрою, в той час як принаймні один термочутливий елемент вимірює температуру під час нагрівання з метою керування роботою керівного пристрою, а в разі виходу з ладу керівно 5 го пристрою подається попереджувальний сигнал. Таким, зокрема й переважно, чином увага користувача або експлуатаційника кабіни сауни звертається на те, що запобіжний пристрій вийшов з ладу. Це дозволяє ефективно запобігати використанню кабіни сауни з несправним запобіжним пристроєм. Попередження можуть подаватися, наприклад, у вигляді акустичних або світлових сигналів безпосередньо в кабіні сауни, перед входом до неї або ж на пульті керування на деякій відстані від кабіни. В одному з варіантів здійснення способу запобіжний пристрій оснащено пристроєм для контролю за нагріванням, який контролює ступінь нагріву електронагрівального приладу, аж поки не буде досягнуто температури нормальної експлуатації, в той час як пристрій для контролю за нагріванням порівнює температуру під час нагрівання з залежною від часу попередньо заданою температурою, причому після досягнення граничного значення різниці температур пристрій керування вимикає електронагрівальний прилад. Залежна від часу попередньо задана температура може просто визначатися в процесі нагріву електронагрівального приладу шляхом вимірювання температури через задані проміжки часу, виходячи з чого складають типову для електронагрівального приладу характеристику нагрівання. Якщо на електронагрівальному приладі знаходиться, наприклад, забутий без нагляду рушник, то виміряне підвищення температури за одиницю часу є відносно незначним, що дає можливість визначити різницю температур. Особливо ефективним вважається визначати попередньо задану температуру під час первинного уведення електронагрівального приладу в експлуатацію. Оскільки кожен електронагрівальний прилад у залежності від його конструктивного виконання та місця, в якому його змонтовано, або особливостей кабіни має індивідуальну характеристику нагрівання, то вважається за доцільне визначати цю останню під час первинного уведення в експлуатацію за умов експлуатації, що діятимуть в подальшому. Це дозволяє щонайоптимальнішим чином адаптувати спосіб забезпечення безпеки або запобіжний пристрій для його здійснення до переважних умов довколишнього середовища. Згідно до одного з варіантів здійснення способу температура в кабіні може вимірюватися термочутливим елементом. Це дозволяє досить просто визначити, чи під час фази нагрівання на електронагрівальному приладі не зосталося забутого без нагляду стороннього предмета, оскільки цей останній покриває електронагрівальний прилад і температура в приміщенні зростає порівняно повільно. Згідно до ще одного варіанту здійснення способу температура поверхні електронагрівального приладу може вимірюватися термочутливим елементом безконтактно. Це дозволяє особливо швидко визначити, чи не зосталося зверху на електронагрівальному приладі залишеного без нагляду стороннього предмета, тому що температура цього стороннього предмета під час фази нагрівання зростає порівняно повільніше, аніж температура 97132 6 поверхні електронагрівального приладу. Згідно до ще одного варіанту здійснення способу забезпечення безпеки запобіжний пристрій оснащено пристроєм для контролю кабіни, який здійснює контроль за кабіною перед приведенням у дію та під час нагрівання електронагрівального приладу аж до виходу на нормальний режим експлуатації, причому вхід до кабіни контролюється щонайменше одним датчиком для контролю доступу до кабіни, а в разі встановлення факту доступу до кабіни до початку або ж під час самого нагрівання керівний пристрій вимикає електронагрівальний прилад, аж поки не буде досягнуто попередньо заданої температури, причому нагрівання виконується лише після приведення в дію деблокувального вимикача пристрою для контролю за кабіною. Завдяки такому пристрою для контролю за кабіною й забезпечується неможливість перебування людей в кабіні під час фази нагрівання електронагрівального приладу і аж до досягнення температури нормальної експлуатації в кабіні. Перед приведенням у дію виконується контроль електронагрівального приладу щодо того, чи немає на ньому залишених без нагляду сторонніх предметів, завдяки чому безпечне нагрівання електронагрівального приладу стає можливим і при дистанційному керуванні роботою кабіни. Особливо доцільним виявилося вимірювати температуру електронагрівального приладу з використанням термочутливого елемента. Це дозволяє досить просто встановити, коли електронагрівальний прилад досяг заданої температури і може бути вимкнений запобіжним пристроєм. Користувач відчуває, коли досягнуто заданої температури, і може легко визначити, що електронагрівальний прилад працює належним чином і на ньому немає залишених без нагляду сторонніх предметів. Запобіжний пристрій згідно з винаходом має у відповідності до першого варіанту здійснення керівний пристрій для керування роботою електронагрівального приладу з пристроєм для контролю за нагріванням із щонайменше одним термочутливим елементом, пристроєм пам'яті для зберігання залежних від часу температурних характеристик, пристроєм для обробки даних для порівняння залежної від часу фактичної температури з заданою та сигналізаційним пристроєм, причому в разі виходу з ладу пристрою для контролю за нагріванням сигналізаційний пристрій здійснює подавання попереджувального сигналу. Такий запобіжний пристрій може бути легко інтегрований у цифрову систему керування самої кабіни або ж електронагрівального приладу. Крім того, в пам'ять можна записувати найрізноманітніші температурні характеристики, а це зумовлює дуже високий ступінь адаптування запобіжного пристрою. У випадку виходу з ладу будь-якого конструктивного елемента запобіжного пристрою, наприклад, пристрою для обробки даних, ця несправність дуже легко визначається і вмикається подавання попереджувального сигналу. Відповідно до ще одного варіанту виконання запобіжного пристрою термочутливий елемент може застосовуватися для вимірювання темпера 7 тури приміщення в кабіні. Так, наприклад, один і той самий термочутливий елемент може бути складовою частиною запобіжного пристрою і водночас застосовуватися для керування роботою електронагрівального приладу в нормальному режимі експлуатації. Крім того, в якості термочутливого елемента для безконтактного визначення температури поверхні електронагрівального приладу може бути використаний інфрачервоний датчик. Розміщений над електронагрівальним приладом на певній відстані від нього інфрачервоний датчик може таким чином визначати температуру верхньої площини електронагрівального приладу, що одразу ж стає можливим розпізнавати, чи не залишений на ньому без нагляду сторонній предмет. Стає також можливим визначати температуру поверхні нагрівальних елементів електронагрівального приладу, тому що температура поверхні залишеного без нагляду над нагрівальними елементами стороннього предмета порівняно більш низька. Відповідно до ще одного варіанту виконання запобіжного пристрою згідно з винаходом для здійснення способу забезпечення безпеки запобіжний пристрій оснащено керівним пристроєм для керування роботою електронагрівального приладу з пристроєм для контролю за кабіною, який має щонайменше один термочутливий елемент для визначення температури електронагрівального приладу, чутливий датчик на вході до кабіни для здійснення контролю доступу до неї, деблокувальний вимикач для деблокування керівного пристрою та сигналізаційний пристрій, причому в разі виходу з ладу пристрою для контролю за кабіною сигналізаційний пристрій здійснює подавання попереджувального сигналу. Такий пристрій для контролю за кабіною може бути легко інтегрований у цифрову систему керування самої кабіни або ж електронагрівального приладу. В разі збою в роботі запобіжного пристрою з причини, наприклад, виходу з ладу конструктивного елемента або вимикача, запобіжний пристрій може дуже просто здійснювати подавання попереджувального сигналу. Деблокувальний вимикач може, зокрема, бути виконаний у вигляді задіюваної вручну кнопки чи клавіші на керівному пристрої. Пристрій для контролю за кабіною може бути виконаний у вигляді змонтованого на дверях контактного вимикача або ж встановленого в самій кабіні датчика переміщення. Особливо доцільним виявилося таке виконання, коли зачинений вхід до кабіни розпізнається з допомогою пристрою для контролю за кабіною, а при температурі нижчій за задану з допомогою деблокувального вимикача приводиться в дію реле з електромагнітним самофіксуючим приводом, так що керувальний пристрій вмикає електронагрівальний прилад, причому реле при відчинених дверях кабіни відпускає, так що електронагрівальний прилад може бути вимкнений керувальним пристроєм, а коли якір реле притягнуто, наприклад, у випадку виходу з ладу самого реле, здійснюється подавання попереджувального сигналу. Відповідно до ще одного варіанту виконання запобіжного пристрою термочутливий елемент 97132 8 може бути виконаний у вигляді термобіметалічного вимикача. З допомогою такого вимикача легко визначати задану температуру та конвертувати її в механічний комутаційний сигнал. Особливо доцільно використовувати термобіметалічний вимикач для визначення температури електронагрівального приладу. Інші переважні варіанти виконання запобіжного пристрою стануть більш зрозумілими в подальшому із опису ознак винаходу у підпунктах, залежних від головного пункту 1 формули винаходу на спосіб. В подальшому переважні варіанти здійснення винаходу пояснюються більш детально із посиланнями на додані креслення. На кресленнях представлені: Фіг. 1а: кабіна сауни з електронагрівальним приладом, у частковому розрізі; Фіг. 1b: вид на кабіну сауни в перспективі; Фіг. 2: блок-схема роботи електронагрівального приладу в нормальному режимі; Фіг. 3: блок-схема первинного уведення в експлуатацію електронагрівального приладу із запобіжним пристроєм відповідно до першого варіанту виконання; Фіг. 4: блок-схема приведення в дію електронагрівального приладу відповідно до першого варіанту здійснення способу згідно з винаходом із запобіжним пристроєм відповідно до першого варіанту виконання; Фіг. 5: блок-схема приведення в дію електронагрівального приладу відповідно до другого варіанту здійснення способу згідно з винаходом із запобіжним пристроєм відповідно до другого варіанту виконання; Фіг. 6: схема запобіжного пристрою відповідно до третього варіанту виконання; Фіг. 7: блок-схема приведення в дію електронагрівального приладу відповідно до третього варіанту здійснення способу згідно з винаходом із запобіжним пристроєм відповідно до третього варіанту виконання; При сумісному розгляді Фіг. 1a та Фіг. 1b добре видно кабіну 10 сауни з електронагрівальним приладом 11, вхідними дверима 12 до кабіни, термочутливим елементом 13 та керівним пристроєм 14, до складу якого входить запобіжний пристрій, що з'єднаний з термочутливим елементом 13 та електронагрівальним приладом 11. На представленій на Фіг. 2 блок-схемі зображені відомі з попереднього рівня техніки уведення в дію електронагрівального приладу та його робота в нормальномурежимі. Після вмикання нагрівального приладу кабіна прогрівається до попередньо заданої температури, причому ця попередньо задана температура утримується протягом попередньо заданого часу роботи. Якщо температура протягом робочого часу знижується, то електронагрівальний прилад повторно прогрівається до попередньо заданої температури. Після того, як спливе попередньо заданий час роботи, електронагрівальний прилад вимикається. На Фіг. 3 показано блок-схему первинного уведення в експлуатацію електронагрівального приладу в кабіні сауни із запобіжним пристроєм 9 відповідно по першого варіанту виконання. Показане тут первинне уведення в експлуатацію використовують для визначення характеристики нагрівання електронагрівального приладу з метою застосування цієї характеристики нагрівання під час подальших, за відомих умов здійснюваних без нагляду, приведеннях в дію в якості мірила підвищення температури в залежності від часу, що дозволяє виявляти зміни характеристики нагрівання з причини залишених на електронагрівальному приладі без нагляду сторонніх предметів. Після вмикання електронагрівального приладу в межах необхідного для його розігрівання проміжку часу X визначають перше значення температури і записують його в першу пам'ять для тривалого зберігання даних, причому, якщо проміжок часу X не сплив, визначається й записується в пам'ять друге значення температури, і т. д. Визначення та запис у пам'ять температурних значень продовжується аж до закінчення проміжку часу X, причому за визначеними протягом проміжку часу X значеннями температури складається індивідуальна характеристика нагрівання електронагрівального приладу для умов оточуючого середовища, що передбачені для роботи в нормальному режимі. Блок-схема повторного уведення в дію електронагрівального приладу та його роботи в нормальному режимі експлуатації відповідно до першого варіанту здійснення способу із запобіжним пристроєм відповідно до першого варіанту виконання представлена на Фіг. 4. Після вмикання електронагрівального приладу спочатку складається характеристика нагрівання, як це вже пояснювалося вище стосовно Фіг. 3. На відміну від Фіг. 3, характеристика нагрівання не записується в пам'ять для тривалого зберігання, а впродовж процесу нагрівання постійно порівнюється з записаною в пам'ять для тривалого зберігання характеристикою нагрівання, складеною під час первинного введення електронагрівального приладу в експлуатацію. Якщо обидві характеристики нагрівання фактично ідентичні одна одній, то здійснюється перехід від уведення в дію до роботи в нормальному режимі. Якщо ж характеристики нагрівання відрізняються одна від одної більш, ніж на граничне значення температури, керівний пристрій запобіжного пристрою вимикає електронагрівальний прилад. Представлена на Фіг. 5 блок-схема ілюструє уведення в дію та роботу в нормальному режимі електронагрівального приладу у відповідності до другого варіанту способу забезпечення безпеки згідно до винаходу або ж із запобіжним пристроєм відповідно до другого варіанту виконання. Після вмикання електронагрівального приладу щоразу після того, як спливе попередньо заданий проміжок часу X, з допомогою інфрачервоного датчика визначається температура поверхні електронагрівального приладу і порівнюється із виміряним че 97132 10 рез такий же проміжок часу при первинному уведенні електронагрівального приладу в експлуатацію та записаним в пам'ять для тривалого зберігання значенням температури. Якщо обидва температурні значення по суті однакові, то після завершення серії вимірювань здійснюється перехід до роботи електронагрівального приладу в нормальному режимі експлуатації. Якщо ж обидва температурні значення відрізняються одне від одного більш ніж на граничне значення температури, електронагрівальний прилад вимикається. На Фіг. 6 зображено схему третього варіанту виконання запобіжного пристрою для здійснення третього варіанту способу забезпечення безпеки згідно з винаходом. Далі вважаємо за потрібне звернути увагу на Фіг. 7, на якій представлена блок-схема способу відповідно до третього варіанту здійснення винаходу. Перед увімкненням здійснюють візуальний контроль встановленого в кабіні сауни електронагрівального приладу, щоб упевнитися, що на ньому немає залишених без нагляду сторонніх предметів. Після завершення такого контролю двері кабіни сауни зачиняють, при цьому контактний вимикач на дверях кабіни перемикається в положення «Двері зачинені». Після цього натискують кнопку S2 деблокування, так що реле K1 притягує якір і завдяки релейному контакту реле K1 електромеханічно утримується в такому стані з притягнутим якорем. Для сигналізації стану реле додатково передбачена ще сигнальна лампочка L. З притягнутим якорем реле K1 замикає ще й інші контакти, які, в свою чергу, замикають деблокувальну перемичку F для розігрівання й приведення в дію електронагрівального приладу. Далі передбачено ще термореле S3, що приводиться в дію від термобіметалічного елемента й за температури нижче 40 °С розмикає деблокувальну перемичку F паралельно реле K1, а за температури, вищої за 40 °C, замикає її. Це дозволяє попередити вимикання електронагрівального приладу запобіжним пристроєм після того, як буде досягнуто заданої температури в 40 °C або вище. Вимикання електронагрівального приладу за температури, нижчої за 40 °C, відбувається у тому разі, якщо спрацьовує контактний вимикач TK на дверях кабіни, в результаті чого реле K1 більше не утримується в притягнутому стані якоря й повертається до свого вихідного стану. Це дозволяє забезпечити продовження роботи електронагрівального приладу в тому випадку, коли він ще не прогрівся до заданої температури в 40 °С, а люди відчинили двері кабіни сауни й увійшли до неї. У випадку, якщо реле K1 вийшло з ладу і, незважаючи на відкриття дверей і спрацьовування контактного вимикача TK на дверях кабіни, залишається з притягнутим якорем, сигнальний пристрій SP1 видає попереджувальний сигнал, що сигналізує несправність у роботі запобіжного пристрою. 11 97132 12 13 97132 14 15 97132 16 17 97132 18 19 97132 20 21 97132 22 В описі до патенту на винахід графічні зображення та текст подаються в редакції заявника Комп’ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601