НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР С КОНТРОЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ БЫТОВОГО ЭЛЕКТРОПРИБОРА Российский патент 2015 года по МПК H05B1/02 

Настоящее изобретение относится, в целом, к области бытовых электроприборов и, в частности, к нагревательному контуру с контрольным устройством для стиральных машин, комбинированных стиральных машин с сушкой, сушильных машин, посудомоечных машин и т.п. и, в целом, для всех типов бытовых электроприборов, в которых имеется необходимость нагрева жидкости (промывочной жидкости, как в стиральных машинах или в посудомоечных машинах, или воздуха, как в машинах для сушки выстиранного белья).

Нагревательные контуры бытовых электроприборов типа вышеперечисленных обычно содержат нагревательный элемент для нагрева жидкости, состоящий из терморезистора и переключательного элемента (например, релейного переключателя, управляемого управляющим устройством данного бытового электроприбора или реле уровня, которое замыкается только тогда, когда в моечном баке присутствует достаточное количество жидкости, чтобы терморезистор был полностью погружен) для избирательного включения терморезистора при необходимости, например для нагрева стиральной жидкости для стирки белья или мытья посуды или для нагрева воздушного потока, используемого для сушки белья.

Нагревательный контур, как правило, контролируется для оценки правильности работы и обнаружения возможных неисправностей. Фактически, неисправности могут возникать в терморезисторе или в запитывающем его переключательном элементе. Контроль нагревательного контура следует производить для того, чтобы определить, включен он или нет, а также, не произошло ли короткое замыкание на землю. Некоторые из этих неисправностей могут быть чрезвычайно опасными для прибора, и даже более опасными для пользователя. Например, необходимо предупреждать перегрев терморезистора, чтобы не произошло повреждение или выход из строя его элементов, а также во избежание возникновения возгорания; кроме того, источником опасности является короткое замыкание терморезистора на землю, поскольку в этом случае ток может достигнуть корпуса прибора и вызвать поражение пользователя электротоком при прикасании. При обнаружении неисправности такого типа необходимо принять решение о прекращении пользования устройством.

Заявителем было обнаружено, что известные контрольные устройства нагревательных контуров не способны различать все возможные типы неисправностей, которые могут возникать в нагревательном контуре. Неспособность различать характер различных типов неисправностей приводит к тому, что некоторые неисправности могут быть классифицированы как опасные для пользователя и, таким образом, послужить причиной остановки работы оборудования, даже если, фактически, они не являются таковыми, и эксплуатация прибора может быть продолжена. Это нежелательно, поскольку пользователь при этом вынужден дожидаться помощи обслуживающего персонала даже если, в принципе, устройство может продолжать свою работу, хотя и с более низкими рабочими характеристиками.

Заявителем также было обнаружено, что некоторые из известных технических решений по контролю нагревательного контура требуют потребления энергии даже тогда, когда электроприбор не работает (т.е. выключен). Это также является нежелательным, особенно в настоящее время, когда энергопотребление бытовых электроприборов является одним из основных показателей их качества.

Учитывая указанные выше известные технические решения, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного нагревательного контура для бытовых электроприборов, гарантирующего полный контроль работы и распознавание практически всех возможных типов его неисправностей и, в то же время, не требующего ненужного расхода электроэнергии.

Согласно настоящему изобретению, предлагается стиральная и/или сушильная машина, содержащая нагревательный контур для нагрева стиральной жидкости и/или потока воздуха для сушки; данный нагревательный контур соединен с системой электроснабжения (переменного тока), обеспечивающей подачу электропитания в электроприбор, и содержит как минимум один терморезистор, последовательно соединенный с переключающими устройствами, управляемыми с помощью управляющего устройства для избирательного включения терморезистора, когда это требуется.

Переключающие устройства нагревательного контура включают в себя первый и второй переключатели, последовательно соединенные с терморезистором, причем терморезистор установлен между первым и вторым переключателями.

Для нагревательного контура предусмотрен контрольный контур, содержащий резистивную цепь, включающую в себя первый резистор, подсоединенный к нагревательному контуру таким образом, чтобы обеспечивалось шунтирование первого резистора при замыкании первого переключателя, терморезистор и второй резистор, подключенный к нагревательному контуру таким образом, чтобы обеспечивалось шунтирование второго резистора при замыкании второго переключателя.

Контрольный контур также содержит датчик тока, выполненный с возможностью измерения силы тока, проходящего через резистивную цепь, и подачи показаний замеренной силы тока на управляющее устройство.

Контрольное устройство служит для оценки возможных неисправностей нагревательного контура на основе показаний замеренной силы тока.

Кроме того, данный электроприбор может также содержать сетевой переключатель, управляемый управляющим устройством для избирательной подачи напряжения на электроприбор, а нагревательный контур может быть подсоединен к линиям электросети перед или за сетевым переключателем относительно вилки напряжения переменного тока электроприбора.

Сетевой переключатель может быть переключателем, замыкаемым только в случае, если управляющее устройство определит, что дверца бытового электроприбора закрыта.

Резистивная цепь контрольного контура может быть подсоединена к системе электроснабжения либо перед сетевым переключателем, либо за ним.

Далее, резистивная цепь может также включать в себя третий резистор, подсоединенный параллельно терморезистору и имеющий значительно более высокую величину сопротивления, чем у терморезистора.

Датчик тока может включать в себя резистор, подсоединенный последовательно первому и/или второму резисторам. При необходимости, датчик тока может включать в себя один из амперометрических преобразователей или датчик Холла.

Первый контакт первого резистора может быть подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - к первому контакту терморезистора, соединенному с указанным первым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора может быть подсоединен ко второму контакту терморезистора напротив первого контакта терморезистора, а второй контакт второго резистора - ко второму контакту системы электроснабжения.

Как вариант, первый контакт первого резистора может быть подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - ко второму контакту терморезистора, соединенному со вторым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора может быть подсоединен к первому контакту терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения, а второй контакт может быть соединен со вторым контактом системы электроснабжения.

Данный и другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясны после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием некоторых возможных вариантов осуществления изобретения, являющимся не ограничивающим примером исполнения, для лучшего понимания, приводимым со ссылками на следующие прилагаемые чертежи:

на фиг.1 показана блок-схема части электрического контура бытового электроприбора, например стиральной машины, с нагревательным контуром, выполненным в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения;

на фиг.2 - более подробная схема нагревательного контура, показанного на фиг.1, в возможном варианте осуществления настоящего изобретения;

на фиг.3-6 - схемы линий тока при различных условиях работы нагревательного контура, показанного на фиг.2;

на фиг.7 - схема нагревательного контура, показанного на фиг.1, в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.2; и

на фиг.8 - схема линии тока при работе нагревательного контура, представленного на фиг.7.

На фиг.1 представлена блок-схема части электрического контура бытового электроприбора, например стиральной машины (но не только). Позиции 105а и 105b обозначают два контакта, которые во время работы вставляются в розетку электропитания (не показана) для получения переменного напряжения (например, контакт 105а соединен со штырем штепсельной вилки, вставляемым в розетку и вступающим в контакт с линией напряжения, а контакт 105b соединен со штырем штепсельной вилки, который входит в контакт с нейтралью); номинальная величина переменного напряжения может составлять, например, 220 В при частоте 50 Гц или 110 В при частоте 60 Гц (возможны и другие значения, в зависимости от стандартов, принятых в конкретной стране).

Напряжение переменного тока поступает на трансформатор напряжения и в выпрямительную схему 110 для генерирования одного или нескольких значений напряжения постоянного тока, например напряжения 5 В, поступающего по линиям постоянного тока 115 и 120 в логическое управляющее устройство 125, содержащее, например, микропроцессор или микроконтроллер, управляющий работой бытового электроприбора. Одна из линий 115 и 120 постоянного тока может быть подсоединена к нейтрали (контакт 105b).

Блок 130 схематически обозначает все элементы бытового электроприбора, снабжаемые переменным напряжением; к ним относятся, например, электродвигатель для вращения барабана стиральной машины, дренажный насос для слива стиральной жидкости и/или жидкости для полоскания, электроклапан(-ы) для подачи воды из водопроводной сети. Поступающее на контакт 105а переменное напряжение избирательно подается на элементы, схематично обозначенные блоком 130, через сетевой переключатель 135 (который может являться, например, переключателем, связанным с закрытием дверцы), управляемый управляющим устройством 125, и который может замыкаться только при условии, если контрольное устройство 125 подтвердит правильное закрытие дверцы бытового прибора (не показана). Таким образом, в целях безопасности, для предупреждения возможных травм, запуск или остановка работы бытового прибора не могут быть произведены при открытой дверце. В альтернативных вариантах осуществления данного изобретения некоторые элементы, схематично представленные в виде блока 130, расположенного за сетевым переключателем 135, могут быть установлены перед ним; так, может быть установлен, например, дренажный насос 137, показанный пунктирными линиями на фиг.1, который, при его установке перед сетевым переключателем 135, в целях безопасности может приводиться в действие для слива имеющейся в устройстве жидкости даже при открытой дверце.

Позиция 140 обозначает нагревательный контур с контрольным устройством, предусмотренный в бытовом электроприборе для нагревания жидкости для стирки и/или полоскания белья. Согласно данному варианту осуществления изобретения, нагревательный контур 140 подключен к контактам переменного напряжения 105а, 105b перед сетевым переключателем 135, т.е. один контакт 145а нагревательного контура 140 соединен с проводником, подсоединенным к контакту 105а, и передает напряжение, а второй контакт 145b подсоединен к нейтрали 105b.

Управление работой нагревательного контура 140 осуществляет управляющее устройство 125, которое также с помощью контрольного устройства осуществляет контроль нагревательного контура 140 с целью обнаружения его возможных неисправностей, как более подробно будет описано ниже.

На фиг.2 подробно показана схема нагревательного контура 140 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Нагревательный контур 140 рассматриваемого здесь примера осуществления изобретения включает в себя, по меньшей, один терморезистор 205, последовательно соединенный с двумя переключателями 210а и 210b, а именно переключателем высокого напряжения 210а и переключателем низкого напряжения 210b, между линией напряжения, соединенной с контактом 105а напряжения и, соответственно, линией нейтрали, соединенной с нейтральный контактом 105b. Терморезистор 205 представляет собой элемент, который, при поступлении на него питания, осуществляет нагрев жидкости для стирки и/или полоскания белья. Переключатели 210а и 210b представляют собой, например, реле, в частности однопозиционные реле, или, при необходимости, двухпозиционные реле, управляемые, как и сетевой переключатель 135, управляющим устройством 125. Один или два плавких предохранителя могут быть предусмотрены на одном или обоих контактах 215а и 215b терморезистора 205 для защиты терморезистора 205 от сгорания в случае перегрева (в данном случае, один из плавких предохранителей или оба они расплавляются, отсоединяя терморезистор от нагревательного контура); однако, как будет ясно из описания, приводимого ниже, установка плавких предохранителей не является обязательной, поскольку, благодаря наличию описанного устройства, нагревательный контур и, в частности, терморезистор полностью защищены даже без плавких предохранителей.

Контрольное устройство нагревательного контура включает в себя резистивную цепь, определяющую контрольную линию тока. Резистивная цепь включает в себя следующие последовательно соединенные элементы:

- первый резистор R1, установленный между линией напряжения, предпочтительно за сетевым переключателем 135, и контактом 215а терморезистора 205, соединенным с переключателем 210а;

- терморезистор 205; и

- второй резистор R2, установленный между контактом 215b терморезистора 205, соединенным с переключателем 210b, и первым контактом датчика 240 тока, второй контакт которого соединен с одним из контактов 120 или 115 электросети, в частности с линией подачи постоянного напряжения, соединенной с нейтралью. Датчик 240 тока служит для измерения силы проходящего через него тока и для обеспечения индикации замеренной силы тока на измерительном входе 235 управляющего устройства 125.

Предпочтительно, третий резистор R3 может быть установлен в резистивной цепи, подключенной параллельно между контактами 215а и 215b терморезистора 205.

Первый резистор R1 может иметь величину сопротивления порядка нескольких сотен кОм, например 600-700 кОм; сопротивление второго резистора R2 также может составлять несколько сотен кОм, например 100-200 кОм. Типичная величина сопротивления терморезистора 205 составляет несколько десятков Ом, например около 30 Ом. Третий резистор R3 (если установлен) имеет величину сопротивления значительно выше, чем типичное сопротивление терморезистора 205, например 100-200 кОм; таким образом, при нормальной работе терморезистора 205 общее сопротивление параллельного соединения между третьим резистором R3 и терморезистором 205 практически равно сопротивлению терморезистора 205. Установка третьего резистора R3 позволяет осуществлять распознавание различных типов неисправностей нагревательного контура, как будет подробно описано ниже.

Датчик 240 тока, например, может быть реализован в виде четвертого резистора R4, как показано на фиг.7 и 8, что обеспечивает измерение силы проходящего через него тока в виде возникающего на нем напряжения; в таком случае, измерительный вход 235 управляющего устройства 125 соединяется или подсоединяется к общему контакту между вторым резистором R2 и четвертым резистором R4. Сопротивление четвертого резистора, выполняющего роль датчика тока, является, предпочтительно, пренебрежимо малым по сравнению с сопротивлением второго резистора R2; например, оно может составлять несколько кОм.

Кроме того, управляющее устройство 125 может воспринимать сетевое напряжение на контакте 105а, например, с помощью резистивной цепи разделения напряжения, которая может включать в себя один или два резистора 245, 246, подсоединенные между сетевым напряжением и нейтралью.

Нагревательный контур 140 на фиг.2 с соответствующим контрольным устройством работает следующим образом.

Когда устройство включают в сетевую розетку, активируется управляющее устройство 125.

При вводе пользователем команды на начало работы, при условии, что, согласно оценке, дверца закрыта должным образом, управляющее устройство выдает команду сетевому переключателю 135 на замыкание, в результате чего активируются составляющие компоненты устройства, схематично изображенные в виде блока 130.

При необходимости подогрева жидкости для стирки и/или потока воздуха для сушки управляющее устройство 125 выдает команду на замыкание переключателей 210а и 210b. Таким образом, запитывается терморезистор 205. Кроме того, в этом случае управляющее устройство 125 выдает команду на замыкание переключателей 210а и 210b только при условии, что, согласно оценке, дверца данного устройства является закрытой.

Благодаря описанной конструкции цепи, управляющее устройство 125 может осуществлять контроль правильности работы нагревательного контура и выявлять его возможные неисправности. Для этого управляющее устройство 125 может быть сконфигурировано (т.е. запрограммировано) на проведение последовательности проверок работы нагревательного контура с целью выявления возможных неисправностей его компонентов.

Управляющее устройство 125 периодически измеряет сетевое напряжение с помощью разделительной сети 245, 246 (например, каждые 20-80 миллисекунд).

По замеренному значению сетевого напряжения управляющее устройство 125 может вычислить опорное значение силы тока, проходящего по резистивной цепи; опорное значение силы I₀ тока рассчитывается для условий работы, при которых сетевой переключатель 135 замкнут, оба переключателя 210а и 210b разомкнуты, и в нагревательном контуре не наблюдается неисправностей (см. фиг.3), следующим образом:

I₀=V_145a/(R1+R2),

где V_145a - потенциал на контакте 145а, связанный с замеренным сетевым напряжением, R1 - величина сопротивления первого резистора R1, и R2 - величина сопротивления второго резистора R2 (сопротивление терморезистора 205 является пренебрежимо малым, и, следовательно, также сопротивление шунта терморезистора 205 и третьего резистора R3 является пренебрежимо малым).

Вычисленное опорное значение силы I₀ тока используется для задания рабочей точки и предельных значений, которые могут быть использованы для обнаружения возможных неисправностей.

Например, если управляющее устройство 125 выдает обоим переключателям 210а и 210b оставаться разомкнутыми, и сила тока, замеренная датчиком 240 тока, значительно выше опорного значения I₀, управляющее устройство 125 может сделать вывод, что переключатель 210а заклинен в замкнутом положении, или что произошел отказ выходного сигнала управляющего устройства 125, управляющего переключателем 210а, и данный сигнал не может разомкнуть переключатель 210а. Фактически, как показано на фиг.4, когда переключатель 210а замкнут, первый резистор R1 шунтируется, так что общее сопротивление резистивной цепи меньше ожидаемого, и сила тока, проходящего через датчик тока 240, выше и приблизительно равна V_145a/R2 (практически весь ток проходит через терморезистор 205, поскольку его сопротивление намного меньше сопротивления третьего резистора R3). И наоборот, если сила тока, измеряемая датчиком 240 тока, практически равна нулю, управляющее устройство 125 может сделать вывод о том, что имеет место проблема с переключателем 210b (переключатель может быть заклинен в замкнутом положении, или произошел отказ управляющего выходного сигнала управляющего устройства 125). Фактически, как показано на фиг.5, при замкнутом переключателе 210b датчик 240 тока шунтируется.

Если сила тока, измеряемая датчиком 240 тока, ниже опорного значения I₀, и приблизительно равна

V_145a/(R1+R2+R3),

где R3 - сопротивление третьего резистора R3, управляющее устройство 125 может сделать вывод о том, что терморезистор 205 разомкнут (т.е. ток через него не проходит); фактически, как показано на фиг.6, в данном состоянии ток через терморезистор 205 действительно не проходит, а проходит вместо этого через третий резистор 220. Из вышеизложенного можно заключить, что установка третьего резистора R3 обеспечивает возможность отличать данный тип неисправности от неисправности типа "переключатель 210b заклинен в замкнутом положении" (действительно, без третьего резистора R3 сила тока, проходящего через датчик 240 тока, равнялась бы нулю, как и в случае неисправности типа "переключатель 210b заклинен в замкнутом положении").

Отказ терморезистора 205, вызывающий утечку тока по направлению к земле (на контакт 145b) или к сети (контакт 145а), соответствует установке дополнительного резистора параллельно второму резистору R2 или параллельно первому резистору R1, что изменяет величину силы тока, проходящего через датчик 240 тока (конфигурация схемы позволяет различать неисправности типа утечки по направлению к земле или к сети, соответствующие значениям сопротивления порядка 100 кОм).

Когда управляющее устройство 125 выдает команду на размыкание сетевого переключателя 135 (при разомкнутых переключателях 210а и 210b), ток, протекающий по резистивной цепи, должен равняться нулю, чтобы при неисправности можно было обнаружить какой-нибудь другой ток.

Если датчик 240 тока практически выполнен в виде резистора, как упоминалось выше, по замеренному значению сетевого напряжения управляющее устройство 125 может рассчитывать в динамическом режиме и периодически корректировать (например, каждые 20-80 мс) пороговые значения, представляющие собой безразмерные величины, вычисляемые с помощью математической функции, реализуемой управляющим устройством 125. Аналогичным образом, по напряжению на измерительном входе 235, обусловленному величиной силы тока, замеренной датчиком 240 тока, управляющее устройство 125 рассчитывает безразмерную величину, которая сравнивается с безразмерными пороговыми значениями, вычисленными по замеренному сетевому напряжению. На основании результатов данного сравнения, управляющее устройство 125 может обнаруживать неисправности в нагревательном контуре. Следует отметить, что при изменении сетевого напряжения пороговые значения также изменяются; благодаря этому учитывается фактическое значение сетевого напряжения, которое, как известно, может изменяться в различных странах, а также вследствие колебаний напряжения в сети по времени относительно номинального значения. Это делает обнаружение возможных неисправностей более точным и надежным.

На фиг.7 схематически представлен нагревательный контур в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Разница по сравнению с нагревательным контуром, представленным на фиг.2, заключается в том, что первый резистор R1 резистивной цепи установлен между линией подвода напряжения за сетевым переключателем 135 и контактом 215b терморезистора 205, соединенным с переключателем 210b, а второй резистор R2 соединен с контактом 215а терморезистора 205. Схема работает практически так же, как и схема, показанная на фиг.2; на фиг.8 показана линия тока при условии отсутствия неисправностей, когда сетевой переключатель 135 замкнут, а оба переключателя 210а и 210b разомкнуты (состояние, в котором производится вычисление опорного значения силы тока).

Приведенная ниже таблица (таблица 1), относящаяся к схеме, представленной на фиг.7, показывает, как напряжение, измеренное на измерительном входе 235, и, следовательно, безразмерная величина, вычисленная управляющим устройством 125, изменяются в зависимости от состояния нагревательного контура и при различных видах неисправностей. Приведенные в таблице 1 подчеркнутые значения указывают на состояние неисправности.

Таблица 1 Запорное устройство дверцы Переключатель 210а Переключатель 210b Замеренное значение Открыто Разомкнут Разомкнут 0 0 0 0 0 202 Закрыто Разомкнут Разомкнут 170 <150 <170 3 <170 202 Закрыто Разомкнут Замкнут 3 0 <170 3 3 202 Закрыто Замкнут Замкнут 202 202 202 202 3 202   Отсутствие неисправностей Терморезистор разомкнут Переключатель 210b заклинило в разомкнутом положении ИЛИ неисправность управляющей схемы Переключатель 210b заклинило в замкнутом положении Переключатель 210а заклинило в разомкнутом положении ИЛИ неисправность управляющей схемы Переключатель 210а заклинило в замкнутом положении

Когда управляющее устройство 125 выдает команду сетевому переключателю 135 и двум другим переключателям 210а и 210b оставаться в разомкнутом положении (первый ряд таблицы 1), напряжение на четвертом сопротивлении R4, измеряемое управляющим устройством 125 на измерительном входе 235, должно быть низким (при отсутствии неисправностей), близким к потенциалу земли (в данном состоянии ток через резистивную цепь не проходит, и, следовательно, на четвертом резисторе R4 напряжение не возникает); в таблице 1 безразмерная величина, соответствующая состоянию отсутствия отказов, равна 0. Полученное высокое значение напряжения на измерительном входе 235 (соответствующее величине сетевого напряжения) (и, следовательно, высокое значение полученной на его основании безразмерной величины), таким образом, указывает на тот факт, что переключатель 210а работает неправильно и заклинен в замкнутом положении; в данном состоянии общее сопротивление резистивной цепи меньше ожидаемого (поскольку первый резистор R1 шунтируется), и сила тока, проходящего через датчик 240 тока, довольно высока, так что на четвертом резисторе R4 возникает достаточно высокое напряжение.

Когда управляющее устройство 125 выдает команду на замыкание сетевого переключателя 135, но сохраняет два других переключателя 210а и 210b в разомкнутом положении, чтобы сохранить терморезистор 205 в обесточенном состоянии (второй ряд в таблице 1), напряжение, замеряемое на входе 235, при отсутствии неисправностей должно соответствовать опорной величине силы I₀ тока (см. фиг.8). В таблице 1 безразмерной величиной, соответствующей состоянию отсутствия неисправностей, является 170. Как показано в таблице 1, на основании значения напряжения, замеренного на входе 235, управляющее устройство 125 может выявить и определить три возможных типа неисправностей:

a) Относительно высокое значение (150 или менее в таблице 1), но значительно ниже, чем величина (170), соответствующая условию отсутствия неисправностей, указывает на то, что терморезистор 205 "разомкнут", т.е. ток через него не проходит; фактически, в данном случае величина сопротивления шунта между терморезистором 205 и третьим резистором R3 практически совпадает с величиной сопротивления третьего резистора R3, которое является значительно более высоким, чем сопротивление терморезистора 205. Данный тип неисправности может быть обусловлен неправильным срабатыванием одного или обоих плавких предохранителей, которые могут быть установлены на контактах терморезистора 205, или наличием проблемы в самом терморезисторе 205.

b) Очень низкое значение (3 в таблице 1), близкое к потенциалу земли, указывает на тот факт, что переключатель 210b заклинен в замкнутом положении; фактически, в данном состоянии контакт 215b коротко замкнут на нейтраль, и, следовательно, датчик 240 тока шунтируется.

c) Высокое значение, соответствующее сетевому напряжению (202 в таблице 1), указывает на тот факт, что переключатель 210а заклинило в замкнутом положении; фактически, в данном состоянии контакт 215а коротко замкнут на линию сетевого напряжения, и первый резистор R1 может шунтироваться.

Когда управляющее устройство 125 выдает сетевому переключателю 135 команду на замыкание, переключателю 210а на размыкание и переключателю 210b на замыкание (третий ряд в таблице 1), состояние отсутствия неисправностей соответствует очень низкому значению, замеренному на входе 235 (соответствует безразмерной величине 3 в таблице 1); действительно, в данном состоянии контакт 215b коротко замкнут на нейтраль, и, таким образом, потенциал на контакте 215а низок. Как показано в таблице 1, на основании значения напряжения, замеренного на входе 235, управляющее устройство 125 может выявить и определить два возможных типа неисправностей:

d) Первое высокое значение напряжения (170 или ниже, как указано в таблице 1) означает, что переключатель 210b заклинен в разомкнутом положении (данное состояние неисправности соответствует состоянию, показанному на фиг.8), или что произошел отказ выходного сигнала управляющего устройства, управляющего работой переключателя 210b.

e) Соответствующее сетевому напряжению второе высокое значение (выше, чем первое высокое значение) (202 в таблице 1) указывает на тот факт, что переключатель 210а заклинен в замкнутом положении; фактически, в данном состоянии контакт 215а коротко замкнут на сетевое напряжение.

Когда, наконец, управляющее устройство 125 выдает всем переключателям 135, 210а и 210b команду на замыкание (четвертый ряд в таблице 1), состояние отсутствия неисправности соответствует высокому значению напряжения, замеренного на входе 235; фактически, в данном состоянии контакт 225а должен быть коротко замкнут на сетевое напряжение. Очень низкое значение напряжения (близкое к земному потенциалу) в данном случае указывает на тот факт, что переключатель 210а заклинило в разомкнутом положении, или, что имеется неисправность отказ выходного сигнала управляющего устройства 125, управляющего работой переключателя 210а. Фактически, в данном состоянии контакт 215b коротко замкнут на нейтраль, и, таким образом, потенциал на контакте 215а низок.

Наличие двух переключателей 210а и 210b в нагревательном контуре 140, одного перед терморезистором 205, а другого за ним, повышает надежность нагревательного контура 140; кроме того, в случае неисправности терморезистора для обеспечения безопасности пользователя можно произвести размыкание обоих переключателей 210а и 210b без необходимости открывать дверцу и, возможно, без необходимости остановки работы устройства.

В частности, описанный выше нагревательный контур позволяет распознавать, в чем заключается неисправность: в отключении терморезистора, или в утечках тока в терморезисторе; неисправность первого типа не является опасной для пользователя; она просто означает, что нагрев стиральной жидкости (или потока воздуха для сушки) не может быть произведен, в то время как неисправность второго типа, наоборот, является потенциально опасной вследствие рассеяния тока. В обоих случаях, нет необходимости прерывания рабочего цикла устройства; управляющее устройство 125 выдает команду на размыкание переключателей 210а и 210b и дает устройству завершить цикл.

Таким образом, благодаря устройству контура описанного варианта осуществления изобретения можно обнаруживать не только неисправность терморезистора 205, заключающуюся в коротком замыкании на нейтраль, но и делать вывод о том, является ли неисправность терморезистора опасной или допустимой.

Преимущество описанного технического решения заключается в том, что нагревательный контур, содержащий элементы, необходимые для правильного контроля состояния нагревательного контура на предмет возникновения возможных неисправностей, практически не требует резервного энергопитания. Фактически, когда устройство не работает, сетевой переключатель 135 и два переключателя 210а и 210b разомкнуты, и таким образом, не имеется токопроводящего канала между сетевым напряжением и нейтралью (и кроме того, резистивный канал, содержащий резисторы R1, R3 параллельно 205, R2 и R4, отсоединен от сетевого напряжения); единственное потребление происходит по резистивной разделительной сети 245, 246. Однако ничто не мешает подсоединить резистивную цепь (т.е. первый резистор R1) перед сетевым переключателем 135, или, наоборот, подключить нагревательный контур (терморезистор 205 и переключатели 210а и 210b) за сетевым переключателем 135, а контрольную резистивную цепь перед сетевым переключателем, или поместить всю цепь 140 за сетевым переключателем 135.

Безусловно, специалисты в данной области техники будут в состоянии внести некоторые изменения в описанный выше пример осуществления изобретения без выхода за рамки объема изобретения, определяемого приведенными ниже пунктами формулы изобретения. Например, датчик 240 тока может быть выполнен в виде любого известного устройства, например как амперометрический преобразователь или датчик Холла, и т.д.

Изобретение относится к контрольным устройствам, в частности, в области бытовых электроприборов. Бытовой электроприбор (стиральный и/или сушильный) содержит нагревательный контур (140), предназначенный для нагрева стиральной жидкости и/или потока воздуха для сушки и соединенный с системой электроснабжения (105а, 105b), обеспечивающей подачу электропитания в электроприбор, при этом нагревательный контур содержит терморезистор (205), последовательно соединенный с переключающими устройствами (210а, 210b), управляемыми с помощью управляющего устройства (125) для избирательного включения терморезистора, когда это требуется. Переключающие устройства последовательно соединены с терморезистором, установленным между первым и вторым переключателями. Контрольный контур относится к нагревательному контуру и содержит резистивную цепь, включающую в себя первый резистор (R1) , терморезистор и второй резистор (R2). Контрольный контур содержит датчик (240) тока. Изобретение обеспечивает полный контроль работы и распознавание неисправностей. 19 з.п. ф-лы,1 табл., 8 ил.

1. Бытовой электроприбор, содержащий нагревательный контур (140), предназначенный для нагрева текучей среды и соединенный с системой (105а, 105b) электроснабжения, обеспечивающей подачу электропитания в электроприбор, причем нагревательный контур (140) содержит по меньшей мере один терморезистор (205), соединенный с переключающими устройствами (210а, 210b), управляемыми с помощью управляющего устройства (125) для избирательного включения терморезистора, когда это требуется, отличающийся тем, что:
- переключающие устройства нагревательного контура содержат первый и второй переключатели (210а, 210b), соединенные с терморезистором, причем терморезистор установлен между первым и вторым переключателями;
- контрольный контур, относящийся к нагревательному контуру и содержащий резистивную цепь, включающую в себя первый резистор (R1), подсоединенный к нагревательному контуру таким образом, чтобы обеспечивалось шунтирование первого резистора при замыкании первого переключателя, терморезистор и второй резистор (R2), подключенный к нагревательному контуру таким образом, чтобы обеспечивалось шунтирование второго резистора при замыкании второго переключателя; при этом контрольный контур дополнительно содержит датчик (240) тока, выполненный с возможностью измерения силы тока, проходящего по резистивной цепи, и подачи показаний замеренной силы тока управляющему устройству, при этом
- контрольное устройство выполнено с возможностью оценки возможных неисправностей нагревательного контура на основе показаний замеренной силы тока.

2. Электроприбор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит сетевой переключатель (135), управляемый управляющим устройством для избирательной подачи напряжения на электроприбор, при этом нагревательный контур подсоединен к электросети перед или за сетевым переключателем относительно вилки напряжения переменного тока электроприбора.

3. Электроприбор по п. 2, отличающийся тем, что сетевой переключатель выполнен с возможностью замыкания только в случае, если управляющее устройство определит, что дверца бытового электроприбора закрыта.

4. Электроприбор по п. 2, отличающийся тем, что резистивная цепь контрольного контура подсоединена к системе электроснабжения либо за сетевым переключателем (135), либо перед ним.

5. Электроприбор по п. 3, отличающийся тем, что резистивная цепь контрольного контура подсоединена к системе электроснабжения либо за сетевым переключателем (135), либо перед ним.

6. Электроприбор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что резистивная цепь дополнительно содержит третий резистор (R3), подсоединенный параллельно терморезистору и имеющий значительно более высокую величину сопротивления, чем сопротивление терморезистора.

7. Электроприбор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что датчик тока содержит резистор, включенный последовательно с первым и/или вторым резисторами.

8. Электроприбор по п. 6, отличающийся тем, что датчик тока содержит резистор, включенный последовательно с первым и/или вторым резисторами.

9. Электроприбор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что датчик тока содержит амперометрический преобразователь или датчик Холла.

10. Электроприбор по п. 6, отличающийся тем, что датчик тока содержит амперометрический преобразователь или датчик Холла.

11. Электроприбор по любому из пп. 1-5, 8, 10, отличающийся тем, что первый контакт первого резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - к первому контакту (215а) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту (215b) терморезистора напротив первого контакта терморезистора, а второй контакт второго резистора - ко второму контакту системы электроснабжения.

12. Электроприбор по п. 6, отличающийся тем, что первый контакт первого резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - к первому контакту (215а) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту (215b) терморезистора напротив первого контакта терморезистора, а второй контакт второго резистора - ко второму контакту системы электроснабжения.

13. Электроприбор по п. 7, отличающийся тем, что первый контакт первого резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - к первому контакту (215а) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту (215b) терморезистора напротив первого контакта терморезистора, а второй контакт второго резистора - ко второму контакту системы электроснабжения.

14. Электроприбор по п. 9, отличающийся тем, что первый контакт первого
резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт
- к первому контакту (215а) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту (215b) терморезистора напротив первого контакта терморезистора, а второй контакт второго резистора - ко второму контакту системы электроснабжения.

15. Электроприбор по любому из пп. 1-5, 8, 10, отличающийся тем, что первый контакт первого резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - ко второму контакту (215а) терморезистора, соединенному со вторым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен к первому контакту (215b) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения, а второй контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту системы электроснабжения.

16. Электроприбор по п. 6, отличающийся тем, что первый контакт первого резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - ко второму контакту (215а) терморезистора, соединенному со вторым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен к первому контакту (215b) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения, а второй контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту системы электроснабжения.

17. Электроприбор по п. 7, отличающийся тем, что первый контакт первого резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - ко второму контакту (215а) терморезистора, соединенному со вторым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен к первому контакту (215b) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения, а второй контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту системы электроснабжения.

18. Электроприбор по п. 9, отличающийся тем, что первый контакт первого резистора подсоединен к первому контакту системы электроснабжения, а второй контакт - ко второму контакту (215а) терморезистора, соединенному со вторым контактом системы электроснабжения; при этом первый контакт второго резистора подсоединен к первому контакту (215b) терморезистора, соединенному с первым контактом системы электроснабжения, а второй контакт второго резистора подсоединен ко второму контакту системы электроснабжения.

19. Электроприбор по п. 1, отличающийся тем, что он представляет собой стиральную машину, а текучая среда является стиральной жидкостью.

20. Электроприбор по п. 1, отличающийся тем, что он представляет собой сушильную машину, а текучая среда является воздухом для сушки.