JPH02237433A - 電力システムの特に電気オーブンを備えた電力システムの能力調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力システムの、特に電気オーブンを備えた電
力システムの能力調節装置に関する。

〔従来の技術〕

知られているように、その各々がそれ自身の接続時間お
よび持続時間を持っている複数のユーザを含む工業シス
テムにおいて、異なるユーザの電力要求により、特にユ
ーザの接続および分離が互いに関連していないとき、最
大設備能力に等しい吸収の期間が生じ、続いて吸収が少
いか壕たはゼロにさえなる期間が不規則に生ずることが
ある。

この挙動は、一方で、ほとんどの場合にそうであるよう
に、電力を実際に使用しないときでさえ高い能力レベル
が利用可能でなければならず、他方で最大利用可能な能
力に関連する費用の面で不利を生ずるから、不都合であ
る。

電力要求を調整せずに満足させれば更にシステムを合理
的に管理できなくなる。

〔発明の目的〕

したがって、本発明の目標は既知技術の不都合を解決し
、特に交互に吸収が最大および０になる連鎖を無くし、
ま六は少くとも減らすように電カ要求を組み替えること
にょシシステムの電気的吸収を最適にする、電力システ
ムの、特に電気オーブンを備えた電力システムの能カ調
節装置を提供することである。

この目標の範囲内で、本発明の目的は、所定のしきい値
を越えることなく、平均利用値に最も近い一定の吸収を
確保することができ、したがってユーザが利用可能な電
カに関係する一定の割合を確保しておくことができる装
置を提供することである。

本発明の他の目的はエネルギを節約することができる装
置を提供することである。

本発明の更に他の目的は極めて柔軟で且つ制御されるシ
ステムに適応することができ、システムに導入される別
のユーザを管理するように容易に修正可能な装置を提供
することである。

本発明の少なからぬ目的は信頼性および安全性を最大に
することができ、現存システムに容易に適用することが
でき、更に、そのオペレータによる操作を非常に簡単に
する丸め、その使用に関して特定の知識および準備を必
要としない装置を提供することである。

〔発明の概要〕

上述の目標、記載の目的、その他は、今後明らかになる
が、特許請求の範囲に規定する、電力システムの、特に
電気オーブンを備えた電力システムの能力調節装置によ
シ達成される。

特に、本発明による能力調節装置はシステム、たとえば
オーブン、の正常動作状態における平均消費電力は最大
電力の分数（たとえば、４０％）であること、およびシ
ステムの動作には一般に非常に短い電力要求サイクルが
あることのｉ！！！識に基いている。したがって所定電
力限界を考慮して、平均使用電力レベルに近く能力上限
を設定し、徨々不規則々電力要求を検出し、記憶し、再
分配して、システムの熱平衡ｔ−ｆ，ｔずに且つ利用可
能な電力に関係する費用をかなシ節約しながら電力の配
給をわずか数秒だけずらすようにすることが可能である
。

本発明の更に他の特性および利点は、電気パン焼きオー
ブンの場合について付図により非限定的例によク説明す
る好適ではあるが非排他的な実施例の説明から明らかに
なるであろう。

〔実施例の詳細な説明〕

最初に、本発明による調節装置を備えたオーブンの総体
図を示す第１図を参照する。

その全般的構造において、オーブンは複数の料理室から
構成されており、その一つだけを図に示し、診照数字１
で示してある。各料理室には、それぞれ（料理レベルに
対応する）室の下部に、および上部に、二つの明確な加
熱区域があシ、各々はそれぞれ２および３で示す電池ま
たは抵抗器のパンクを備えている。

各電池はそれぞれの遠隔制御スイッチ４，５に？夛制御
され、この制御スイッチはタイマー６，Ｔ（閉じたスイ
ッチＣ１　を備え、非調整動作を行う〕によ＃）ｉたは
制御管理ユニット１０（開いたスイッチＣ■を備え、本
発明による調節動作を行う）によシ制御される。動作イ
ンパルスを発生する機能を有する前記タイマーは制御管
理ユニット１０に接続されておシ、このユニット１０は
、以後明らかになるように、要求電力および利用可能電
力に応じて異々る室内にあるすべてのユーザに電力を確
実に配分する。ＡＣ１　（これは正常勤作中開いておシ
、ユニット１０で制御される）およびＣ，　　（これは
正常動作中閉じている）は、既に述べたように制御ユニ
ットによシまたはよらずに動作しているシステムに応じ
、各種要素の接続および分離を行う切換え点である。点
ＣエおよびＣｌは、記述したものとは別に、したがって
スイッチを必要とせずに、たとえば、人手で接続および
分離が可能なブリッジまたはデヴイエータによシ、行う
ことができる。タイマー６および７の各対（制御ユニッ
トの内部にあり、たとえば、アップ・ダウン・カウンタ
により実現することができる記憶装置１１および１２に
それぞれ接続されている）は、室の中間領域に配設され
、室内の温度を制御する温度計を備えている温度制御器
１３によシ制御される。温度制御器１３は、抵抗器の二
つの電池に対して一つだけしかないが、連続信号を発生
し、この信号社タイマー６．７に送られ、タイマーはこ
れをユーザの必要条件に応じて前記タイマーに設けられ
るノプ９の位置にしたがって可変の間欠作動に変換する
。特に、ノブは抵抗器の接続時間を、したがってユーザ
が自身の必要条件に対して必要とする抵抗器の特定の電
池の平均電力を、最小２０％から１００チに相当する安
定接続まで調節し、如何なる場合においても遠隔制御ス
イッチの最低作動時間および分離時間を７〜１０秒以上
にすることができる。

各室はそれ自身の遠隔制御スイッチ１６によシ制御され
るスチーム発生器１５を備えている。

遠隔制御スイッチ１６はやはり制御ユニット１０に接続
されているサーモスタット１Ｔによ９制御される。ただ
し、この場合、スチーム発生器の調節はそのそれぞれの
温度制御器（またはサーモスタット）に完全に割当てら
れておシ、制御ユニットへの接続は単に前記制御ユニッ
トに発生器のスイッチ人およびスイッチ切の時間を知ら
せるという．！！能を持っているに過ぎない。というの
は、その動作は、優先順位が与えられているが、以後に
説明するようにその瞬間に対してプリセットされている
動作サイクルにしたがってプリセットされている負荷を
超える電力があればそれの遮断を決めることだからであ
る。

制御ユニット１０は、室１の図に示したように、また今
後明らかになるように、オーブンの他の室にも接続され
（矢１Ｂ）、その勤作に必要な情報を交換している。制
御ユニット１０は典型的には、データ記憶装置およびプ
ログラム記憶装置を備えた（記憶装置１１．１２を含む
）マイクロプロセッサ（たとえば、Ｎｇｃ７８ｃ１０）
、自身のマイクロプロセッサで制御される表示装置、お
よびオペレータ対話用キーボードの他に、それ自体既知
の、したがって図示してない方法で、装置の正しい動作
をチェックする番犬（　ｗａｔｃｈ　ｄｏｇ）回路から
構成されている。ユニット１０は最後に更に、図に１９
で概略示してありセットアップ押しボタンおよび或るパ
ラメータのグログラくングができるようにするキーに接
続されている入力を備えている。

特に、本実施例によれば、下記パラメータをセットする
ことができる。個々の室ごとに抵抗器およびステーム発
生器の公称能力、能力上限（調節装置の勤作中は能力を
越えてはならない。能力の上限は実施例の装置に直接接
続されてはいないが制御される電気システムに含まれて
いる他のすべての装置の電力の吸収を示す外部信号によ
ク修正することができる。）、追加電力（前記のものと
置換わる能力上限であり、これは特定の瞬間にオペレー
タがセットすることができる１ｊ）、サイクル時間（各
電池一各室に二つづつ一のサイクル時間）、警報遅れ時
間（この時間後制御ユニットがユーザにセントした能力
上限がすべての室の正しい動作に対して不充分であるこ
とを警告する時間。）、優先＄１１（優先権付きおよび
優先権無しの二つの動作形式を選択することができる。

最初の場合には室の接続は要求の順序にしたがって行わ
れ、ｌｌＩＪ２の場合には高い優先権を持つ室の要求が
特権を与えられる。）、および優先順序。図示した実施
例による調節装置は更に二つの異なる形式の始動を選択
することができる。すなわち、電池が要求にしたがって
投入される緩速始動、および調節装置が能力限界に応じ
て可能なすべての電池を投入し、投入された室の間に利
用できる電力を等しく配給する迅速始動である。能力が
不充分であることを示す警報は始動中およびすべての室
が所定温度に到達するまで使用不能に々る。

正常動作中本発明による調節装置は入力の読みにしたが
っておよび上に掲げたプログラム・パラメータの値に応
じて個々の電池の接続および分離を制御する。この段階
で表示装置がシステムの正しい動作状態、オーブンが吸
収する公称電力の値、および能力上限を示す。この段階
中に能力上限がユニットが警報遅れ時間内にすべての投
入電池に供給することができないようになれば、表示装
置がこの状態を表示するのでオペレータは適切な矯正を
行うことができる。

本発明による調節装置の図示実施例の動作を今度は第２
図，第２ａ図，および第３図を参照して説明する。

最初に第２図全参照する。最初に、装Ｉｔを作動させる
と、または特別に設けられた始動押しボタンを押すと、
マイクロプロセッサ初期設定手順が開始されて入力およ
び出力がプリセットされ表示装置がプａグラムされる（
ブロック電力投入）。

このステップの終りにプログラムは能力をプログラムし
優先権動作を使用可能または使用不能にするキーボード
要求を待ち、ユーザをプログラミング・ステップにアク
セスさせるキーが入れられたかチェックするステップに
入る。詳細に述べれば、初期設定後、装置は優先権変更
押しボタンが押されたかチェックし、押されていれば装
置は優先権ｔｂｆ′Ｆ．ｔ−使用可能にすべきか使用不
能にすべきかを尋ね、要求された変更を行う。優先権ボ
タンが押されていなければ、装１は能力上限変更ボタン
が押されているかチェックする。押されていれば、正常
電力または追加電力を使用可能にナペきか尋ね、キーボ
ードから供給されたデータを得る。能力ボタンが押され
ていなければ、始動ボタンが押されているかテエツクし
、押されていれば、初期設定手順を再実行する。始動ボ
タンも押されていない場合には、キーが廻されているか
チェックし、廻されていれば、プログラミング・ステッ
プに入υ、オペレータがプリセット可能なパラメータ全
修正することができる。次にすべてのプリセット・パラ
メータが表示され、データの確認が要求され、前記デー
タが格納される。次にシーケンスはその最初の点に戻る
。

第２図に示すシーケンスの実行中、第２ａ図に概略示す
ように、本発明による能力調節を行う中断が発生する。

特に、本実施例においては、中断は、グログラミ／グ・
ステップ中だけ使用可能になるものではないが、ｌＱｍ
ｓごとにマイクロプロセッサのクロツクに同期して、た
だしボタンによシ行われる動作とは完全に無関係にプロ
セッサによシ自勤的に発生される。

第２ａ図にブロック調節で示され、第３図のブロックに
示されている実際の調節プログラムは、それ故１０ｍｇ
ごとに実行し、プログラミング・ステップ中、前記の場
合を除き、第２図の図のどの点でも実行することができ
る。

今度は第３図の図を参照する。この図は、前述のとおυ
、調節プログラムを示している。調節プログラムの始め
に、装置は緩速勤作または迅速動作の状態を確認する。

オペレータが迅速始動をプリセットしていれば、ユニッ
ト１０はすべての電池記憶装ｔ（今後単に記憶装置とも
言う）をそのタイマーのノブの位置に関係無く歩進させ
る。緩速始動の場合にはプログラムは各種入力を個別に
走査してそれら入力が電力の要求を受けているかテエン
クし、要求を確認すると前記電池の記憶装ｔ’ｔ使用可
能とするので記憶装貨はタイマーが要求した値まで歩進
し始める。すべての入力のこの走査の終クにプログラム
はすべての記憶装董の別の走査を開始し、調節プログラ
ムにしたがって関連電池を作動させる。

詳細に言えば、記憶装置ごとにプログラムは優先権動作
が使用可能になっているか尋ねる。使用可能になってい
なければ、記憶装置に格納されている数が警報時間より
大きいか尋ねる。大きければ、音響警報または点灯警報
および表示警報を作動させ、次いで記障装蟹がプリセッ
トさｎたサイクル時間よ９大きいか尋ねる。大きくなけ
れば、プログラムは以後説明するように到達した温度の
チェックに進む，，大きければ、プログラムは既に予約
した電力にその瞬間にテエツクされている電池の電力を
加えたものがプリセットした能力上限を超えているかチ
ェックする。能力限界を超えていれば、プログラムは電
池の到達温度を再びテエツクする。能力限界を超えてい
なければ、被チェック電池の第２の記憶装＃（今後カウ
ンタと名付ける）をそれぞれのタイマーから供給される
サイクル時間に等しくセットする。同様に、優先権動作
がブリセントされていれば（ブロック［優先権動作」の
ＹＥＳ　出力）、装置は記障装置がサイクル時間を超え
ているかチェックする。超えていなければ、プログラム
は次の記憶装置に進む。超えていれば、電池の投入によ
ク能力上限の総計を超過するかチェックする。超過すれ
ば、プログラムは投入すべき電池の優先権が既に投入さ
れている電池の少くとも一つの優先権よシ高いかチェッ
クし、高い場合、優先権最低の電池を遮断し、全能力を
再びチェックする。投入すべき電池の優先権が既に接続
されている電池の優先権より低ければ、プログラムは次
の記憶装（ｔをチェックする。代りに電力をチェックし
てから限界が超過されていなければ、現在ナエツクされ
ている記憶装ｔ’ｉ、非優先権動作の場合のように、関
連タイマーから供給される時間にセットする。この勤作
の後、動作の形式（優先権および非優先権）に関係無く
、制御ユニットは室の温度制御器が所要温度に到達して
いることを示す信号を送ったかチェックする。

送っていなければ、電池の遠隔制御スイッチを投入でき
るようにし、被制御カウンタの減進を可能とする。次に
カウンタをテエツクし、カウンタが０になっていれば、
遠隔制御スイッチをもはや投入することができず、した
がって遠隔制御スイッチが遮断される。次にプログラム
は次の記障装買をチェックする。ナエツクされている電
池記憶装蟹に関連する室が温度制御器によりセツ１され
た温度に到達し、したがって温度制御器が所要温度に到
達したことを示す関連信号を送っていると（ブロック温
度到達の出力がＹＥＳ）、プログラムは前記信号の受領
金記厖し、室に対応する二つの電池の記障装置をリセッ
トし、緩速始動動作をリセットし（これまでに調節段階
が進んでしまっているので）、すべての室が所要温度に
既に到達しているかチェックする。到達していなければ
、ブａグラムは次の記憶装ｆをチェックし、到達してい
れば、優先権動作（これは始動ステップ中にのみ使用さ
れて所定温度に到達させるが、通常の温度維持動作中に
は使用されない）がリセットされ、制御が押しボタン制
御ループ（第２図〕に戻る。

実際上は制御ユニット１０は、前述のプログラムによシ
、緩速始動の場合すべての電池を循環的にチェックして
点火要求を確認し関連記憶装ｌｔ全歩進させる。サイク
ル時間に等しい時間が経過したら、制御ユニットは残り
の利用可能な電力が電池を動作させるのに充分であるか
を、おそらくその優先権または勤作時間にしたがって一
つ以上の電池を切り離すことにより、チェックし、電池
点火手順を作動させる。室が所要温度に到達すると、二
つの関連電池を遮断する。ｌＱｍｓごとに電池記憶装置
のすべてを連続走査することにより電池が充分な頻度で
および利用可能電力が良好に再分配された状態で、所定
の能力限界を超えることなく、確実にチェックされる。

しかし、各記憶装置はなおロードされている記憶装置お
よび点火時間をチェックするプログラム可能な警報しき
い値を備えており、これが、たとえば、関連電池をもは
や投入できないため所定値を超過すれば、警報信号を発
し、これが表示されるのでオペレータは、たとえば、重
要でない幾つかのユーザを遮断することによりまたはよ
り高い電力限界値（追加電力）をセットすることによ＃
）′１たは他の方法で、介入することができる。

上の説明からわかるように、本発明は意図する目的を完
全に達成する。事実本発明による能力調節装置は各秤ユ
ーザの電力吸収を最適化し、利用可能な電力を要求およ
び優先ｍｔたは電池接続時間に応じて分配することがで
きる。

％Ｋ，示された判定基準にしたがって個々の電池を投入
および遮断することにより平均消費電力に近い実質上一
定の吸収が達成され、所定のしきい値を超えることはな
い。これはシステムの熱平衡を変えずに電力の配給を数
秒間却に遅らせることにより達成される。しかし、本発
明により利用可能な電力に関連する一定の割合’ｔ？ｌ
（４保することが可能である。更に、実際の電力吸＃ｙ
．Ｋ関し、線上の損失の減少の他は節約は無いはずであ
るが、室が所定温度に到達すると関連の電池記憶装置に
なお格納されている動作時間がアンロードされもはや回
復されないという事実の他に、たとえば能力限界を超え
たときメベレータから要求される注意が大きくなるため
節約が誘起されることが観測されている。

本発明による装貴は更に、オペレータが可変パラメータ
を入れるだけでよく（この入力はこれを修正する理由が
存在しなければ永久的に１回だけ実行可能である）、更
にその設置に複雑外操作を必要としないので、非常に使
用しやすい。この装置は更に別の制御ユーザを入れる場
合または幾つかを除外する場合、容易に修正することが
できる。

その理由はプログラムにセントされている電池の数に変
更し、入力および出力に必要な接続を行い、プログラム
を他の機械の動作要件に一層良く適するように＠ｔ！ｍ
えるだけで充分だからである。最後に、調節装置は信頼
性があり、特別な保守を必要とし々い。

このように計画された本発明は多数の修正および変形が
可能でおり、そのすべては本発明の概念の範囲内にある
。

動作中その瞬間に機器により吸収された電力を装置に知
らせる信号を挿入することにより、電力胴整装置の制御
の分野を拡げ、内部に調整すべきオーブンまたは機器ま
たは一連の機器を備えている実験室内の電気プラントの
すべてを包含することが可能である。このようにして、
最大プログラム電力が計器で利用できるものになり、装
置はオーブンに動作中他の機器により利用可能に残され
ている電力を割当てる。

この装置は利用者にとって有利なばかシでなく、機器の
合理化により現在使用されている電力を用いて一層多く
の利用者の要求事項を可能とするという事実により電力
配給機関に大きな利益をもたらし、これにより新しい発
電所を建設する必要性が回避される。

更にあらゆる細目を他の技術的に同等の要素で置き換え
ることができる。

特許請求の範囲に述べた技術的特命ヲ参照記号でたどる
場合、これら参照記号は特許請求の範囲の理解しやすさ
を増すという目的のためだけに記入したものであり、し
たがって、このような参照記号はこのような参照記号に
よシ例により識別される各要素の範囲に関し限定する効
果を持つものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置を設けたオーブンの全体ブロ
ック図、第２図、第２ａ図、および第３図は本発明によ
る調節装置で得ることができる電力調節プロセスの説明
用フロー図である。 特許出願人　　ビエトロ・クルテ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力システムの、特に電気オーブンを備えた電力
   システムの能力調節装置であり、 複数のユーザ（２、３）の電力要求を検出する手段（１
   ０）、利用可能な電力が要求元ユーザに供給するに充分
   であるかチェックする手段（１０）、および利用可能な
   電力にしたがつて前記ユーザの幾つかを選択的に使用可
   能および使用不能にする手段（１０）、 から成ることを特徴とする装置。
2. （２）電力システム、特に電気オーブンを備えた電力シ
   ステムに於いて利用可能な電力供給を調節する方法であ
   つて、 複数のユーザの電力要求を検出するステップと、利用可
   能な電力が要求元ユーザに供給するに充分であるかチェ
   ックするステップと、利用可能な電力にしたがって前記
   ユーザの幾つかを選択的に使用可能および使用不能にす
   るステップと から成ることを特徴とする方法。