Int. Cl. 6 : A61F 7/08. k 71 Solicitante/s: Federíco Gómez Forrellad. k 72 Inventor/es: Gómez Forrellad, Federíco

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1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: k Número de solicitud: U k Int. Cl. 6 : A61F 7/08 k 12 SOLICITUD DE MODELO DE UTILIDAD U k 22 Fecha de presentación: k 43 Fecha de publicación de la solicitud: k 71 Solicitante/s: Federíco Gómez Forrellad Miguel i Badia, Barcelona, ES k 72 Inventor/es: Gómez Forrellad, Federíco k 74 Agente: Curell Suñol, Marcelino k 4 Título: Dispositivo regulador para el control de la temperatura en un circuito eléctrico de carga. ES U Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES U 2 DESCRIPCION Dispositivo regulador para el control de la temperatura en un circuito eléctrico de carga. La presente invención se refiere, conforme se indica en su enunciado, a un dispositivo regulador para el control de la temperatura en un circuito eléctrico de carga, que es de especial aplicación a un circuito de carga que comprende un órgano de control y de alimentación con corriente eléctrica alterna rectificada en onda completa y un tiristor en serie con la carga. El presente dispositivo encuentra especial aplicación en los circuitos eléctricos de carga instalados en las conocidas mantas, almohadillas y esterillas eléctricas, utilizadas para aportar calor para confort personal o para tratamientos terapéuticos localizados. En dichos artículos aportadores de calor, la regulación de la temperatura de los mismos se había venido realizando tradicionalmente, mediante un conmutador eléctrico que seleccionaba diferentes combinaciones de entre varias resistencias eléctricas dispuestas en su interior, que constituían el circuito de carga. Con el advenimiento de los componentes electrónicos para uso masivo, se ideó como una mejora hacer uso de una sola resistencia eléctrica o carga, que se enlazaba mediante solo dos hilos al circuito electrónico, y gobernar la potencia media suministrada al mismo mediante un circuito de control que, a su vez, determinaba la relación tiempo de conducción/tiempo de no conducción de un tiristor en serie con dicho circuito eléctrico de carga. Esta disposición, utilizada actualmente, adolece de los siguientes inconvenientes básicos: 1.- Al consistir en un regulador de potencia, y no de temperatura, la temperatura final alcanzada depende en gran manera de las condiciones de uso, que puede presentar valores de disipación muy dispares en diferentes zonas de la superficie de aplicación del artículo calefactor, especialmente en el caso de las almohadillas o esterillas. 2.- Al elegir una baja temperatura en el control, de hecho se elige el suministrar una muy baja potencia media al circuito de carga o calefactor, con lo que el tiempo de entrada en régimen de funcionamiento resulta muy largo, con la consiguiente sensación de que el calefactor prácticamente no funciona. Por consiguiente sería de desear un artículo calefactor del tipo expuesto, en el que el usuario pudiera elegir la temperatura que precisa en régimen de trabajo, que no precisase de transformadores ni produjese perturbaciones radioeléctricas, que fuese económico y que necesite un mínimo de hilos conductores entre el circuito de carga o calefactor y el órgano de control. Con el ánimo de conseguir las características expuestas en el párrafo precedente, se ha adoptado la solución de incluir en el circuito de carga unos elementos sensores de la temperatura relacionados con el órgano de control. De acuerdo con las precedentes premisas, se ha desarrollado el dispositivo regulador objeto de la invención, el cual, siendo aplicable a un circuito que comprende un órgano de control y de alimentación y un tiristor en serie con la carga, consiste en que uno o más puntos de cada uno de los dos hilos de alimentación eléctrica, están relacionados entre sí, en paralelo con la carga, mediante conjuntos formados por un elemento sensor de temperatura y su resistencia complementaria, los cuales conjuntos se relacionan, por un punto intermedio entre el sensor de temperatura y su resistencia complementaria, con el órgano de control y de alimentación mediante un tercer hilo. El elemento sensor de temperatura consiste en una resistencia de coeficiente negativo de temperatura, denominados NTC. Otra característica de la invención estriba en que, en el caso de emplear dos o más conjuntos de elemento sensor de temperatura y su resistencia complementaria, los elementos sensores están conectados con el tercer hilo para reunir y transmitir la información relativa a cuál de ellos es el que está más caliente, con lo que el órgano de control actúa de acuerdo con la señal del punto de mayor temperatura. La reunión de la información relativaacuál de los elementos sensores de temperatura es el que está más caliente se efectúa mediante diodos semiconductores. Según la invención, los elementos sensores están relacionados, a través del tercer hilo, con un regulador electrónico de banda proporcional, fija o variable, del órgano de control, el cual comprende, también, un conmutador síncrono, que solo permite la lectura de dicho tercer hilo en los instantes en que la carga está bajotensión de alimentación. Una característica más de la invención consiste en que el órgano de control dispone de un potenciómetro para determinar una tensión de consigna, elegida a voluntad y de acuerdo con la temperatura deseada, que es comparada con la información, proporcionada por el tercer hilo, relativa a cuál de los sensores de temperatura es el que está más caliente. En régimen de regulación, el tiristor que controla el paso de corriente por el circuito de carga, está controlado por un oscilador comprendido en el órgano de control que fija los tiempos de conducción y de no conducción de aquél en función de la temperatura elegida. La invención contempla que el tiristor dispone de una resistencia en serie para determinar la detección del instante de conducción. Para facilitar la comprensión de las ideas precedentes, se describe seguidamente la invención haciendo referencia a los dibujos ilustrativos que se acompañan. En los dibujos: Figura 1, representa, en forma simplificada, un esquema del dispositivo de la invención. Figura 2, representa un esquema de bloques correspondiente al de la figura anterior, en el que se han previsto tres elementos sensores de temperatura. El dispositivo según la invención, representado en la figura 1 comprende un sistema de alimentación a partir de la red de corriente alterna de 220 v. que, mediante los diodos D se rectifica en onda completa, dando lugar a los hilos de alimentación dotados de las conexiones 4- al órgano de control y de las conexiones 1-3 a la carga, estando esta última conexión 3 relacionada con dicho órgano de control a través de un tiristor T.

3 3 ES U 4 La carga dispone de una sola resistencia R y de un elemento sensor de temperatura NTC 1, del tipo de resistencia de coeficiente negativo de temperatura, con su resistencia complementaria R1, conectados en serie entre los hilos de las conexiones 1 y 3, al tiempo que entre ellos se conecta un tercer hilo, con su conexión 2 al órgano de control. Con este dispositivo, el usuario elige realmente una temperatura, en lugar de una potencia, dado queelelementosensordetemperaturantc1, situado en paralelo junto a la carga R, permite controlar y regular la temperatura de dicha carga, lo que lleva a cabo el usuario actuando sobre un potenciómetro de consigna P1. El órgano de control se encarga de modificar la relación tiempo de conducción/tiempo de no conducción del tiristor T en serie con la resistencia R de carga, tomando la información de la temperatura existente en la misma mediante el tercer hilo 2 relacionado eléctricamente con el elemento sensor de temperatura NTC 1. La resistencia Rc sirve para detectar el estado de conducción del tiristor T, de manera que solo se aprovecha la señal procedente del tercer hilo 2 cuando el tiristor T está conduciendo, o lo que es lo mismo, cuando el extremo de la carga R conectado al hilo 3 queda eléctricamente referida a cero. Haciendo referencia al esquema de bloques de la figura 2, se observa que, en el momento de la conexión a la red, el oscilador fuerza la conducción del tiristor T, con lo que, al mismo tiempo, se muestrea la señal X procedente de los elementos sensores NTC1, NTC2 y NTC3, existentes junto a la carga R, del que la ofrece más alta, o sea, del más caliente. Mientras la señal X se mantiene inferior a la señal Y, determinada por la consigna P1, la salida S del oscilador se mantiene alta, con lo que llega corriente a la puerta G, conduce el tiristor T y se detecta una tensión importante en el cátodo K. Cuando la señal X alcanza el nivel de la señal Y de consigna, aparece un impulso en Z que lleva al oscilador a su estado de reposo, bajando a cero la señal S, así como la corriente que entra en G y la tensión K. El conmutador síncrono se encarga de que, en estas condiciones, la señal S, que sería toda la tensión de la red, quede cortocircuitada a cero, mediante el diodo Dc, y no perturbe el funcionamiento del regulador durante este estado indeseado de lectura de temperatura. Si se desea, el regulador puede incorporar un ajuste de banda proporcional P2 que, normalmente, solo se ajustará durante la fabricación. Con el presente dispositivo regulador, se consigue controlar directamente la temperatura de la manta, almohadilla o esterilla eléctricas, eligiendo el usuario la temperatura idónea para el caso en forma efectiva y no, como se hacia anteriormente, en función de una gama de potencias que, según las condiciones de uso, suministraban temperaturas diferentes de la deseada, sea por debajo o por encima, en cuyo caso podían ocasionar quemaduras

4 ES U 6 REIVINDICACIONES 1. Dispositivo regulador para el control de especialmente aplicable a un circuito que comprende un órgano de control y de alimentación con corriente eléctrica alterna rectificada en onda completa y un tiristor en serie con la carga, caracterizado porque uno o más puntos de cada uno de los dos hilos de alimentación eléctrica, están relacionados entre sí, en paralelo con la carga, mediante conjuntos formados por un elemento sensor de temperatura y su resistencia complementaria, los cuales conjuntos se relacionan, por un punto intermedio entre el sensor de temperatura y su resistencia complementaria, con el órgano de control y de alimentación mediante un tercer hilo. 2. Dispositivo regulador para el control de según la reivindicación anterior, caracterizado porque el elemento sensor de temperatura consiste en una resistencia de coeficiente negativo de temperatura (NTC). 3. Dispositivo regulador para el control de según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en el caso de emplear dos o más conjuntos de elemento sensor de temperatura y su resistencia complementaria, los elementos sensores están conectados con el tercer hilo para reunir y transmitir la información relativa a cuál de ellos es el que está más caliente, con lo que el órgano de control actúa de acuerdo con la señal del punto de mayor temperatura. 4. Dispositivo regulador para el control de según la reivindicación 3, caracterizado porque la reunión de la información relativa a cuál de los elementos sensores de temperatura es el que está más caliente se efectúa mediante diodos semiconductores.. Dispositivo regulador para el control de según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos sensores están relacionados, a través del tercer hilo, con un regulador electrónico de banda proporcional, fija o variable, del órgano de control, el cual comprende, también, un conmutador síncrono, que solo permite la lectura de dicho tercer hilo en los instantes en que la carga está bajotensión de alimentación. 6. Dispositivo regulador para el control de según las reivindicaciones 3 a, caracterizado porque el órgano de control dispone de un potenciómetro para determinar una tensión de consigna, elegida a voluntad y de acuerdo con la temperatura deseada, que es comparada con la información, proporcionada por el tercer hilo, relativa acuál de los sensores de temperatura es el que está más caliente. 7. Dispositivo regulador para el control de según las reivindicaciones 1 y 6, caracterizado porque, en régimen de regulación,el tiristor que controla el paso de corriente por el circuito de carga, está controlado por un oscilador comprendido en el órgano de control que fija los tiempos de conducción y de no conducción de aquél en función de la temperatura elegida. 8. Dispositivo regulador para el control de según la reivindicación 7, caracterizado porque el tiristor dispone de una resistencia en serie para determinar la detección del instante de conducción

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