DE4416798A1 - Steuer- und Sicherheitseinrichtung für einen Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuer- und Sicher­ heitseinrichtung zum Betrieb der Leistungsendstufe eines elektrischen Durchlauferhitzers, umfassend Steuermittel zum Überwachen und Einstellen der Wasser-Auslauftemperatur durch Steuerung der Leistungszufuhr zu Heizelementen sowie eine Schutzschaltung.

Bei Durchlauferhitzern, die Blankwiderstandheizelemente um­ fassen, ist es notwendig und vorgeschrieben, eine Schutzein­ richtung vorzusehen. In herkömmlichen elektrischen Durchlauf­ erhitzern sind Steuer- und Schutzeinrichtungen voneinander unabhängige separate Einheiten. Eine bekannte Schutzeinrich­ tung dieser Art ist ausschließlich als mechanische Schutz­ schaltung ausgebildet. Eine solche, zumeist Sicherheitstempe­ raturbegrenzer genannte Schutzschaltung umfaßt einen Fühler zum Messen der Wassertemperatur oder des Wasserdrucks im Durchlauferhitzer. Bei Feststellen einer Übertemperatur bzw. eines Überdrucks wird ein mechanischer Schaltmechanismus be­ tätigt, der die Leistungszufuhr an Heizelemente abschaltet. Die Leistungszufuhr bleibt solange abgeschaltet, bis eine sich hinter dem Gehäuse befindliche Reset-Taste von Hand oder mit einem Werkzeug betätigt und die mechanische Schaltung da­ bei zurückgesetzt wird.

Solche mechanischen Schaltungen sind aber teuer herzustellen und haben im Fehlerfall aufgrund ihrer Unempfindlichkeit ge­ genüber kleinen Zustandsänderungen lange Reaktions- oder An­ sprechzeiten. Insbesondere wird bei den auf Druck ansprechen­ den mechanischen Schutzschaltungen ein solch hoher Druck zum Auslösen des Schaltvorgangs benötigt, so daß die Verwendung Kunstoffrohren anstelle teuerer Kupferrohre nicht möglich ist. Außerdem ist das Auftreten eines Fehlers in dem Fühler oder dem mechanischen Schaltmechanismus nicht feststellbar, so daß eine Gefährdung des Benutzers im Fall eines solchen Defekts nicht auszuschließen ist. Schließlich überwacht der mechanische Sicherheitstemperaturbegrenzer den korrekten Be­ trieb der Temperaturregelung nur indirekt, indem er aus­ schließlich Defekte, die zu Übertemperatur bzw. Überdruck führen, feststellt. Fehler, die zu einem anderen Ergebnis führen, wie z. B. zu einer zu niedrigen Temperatur, bleiben unbeachtet.

Ein elektronischer Sicherheitstemperaturbegrenzer, der die geschilderten Nachteile eines mechanischen Sicherheitstempe­ raturbegrenzers zum Teil beseitigt, ist aus DE-OS-35 32 229 bekannt. Dieser Temperaturbegrenzer umfaßt einen selbstüber­ wachenden Regler, der aufgrund eines durch einen Temperatur­ fühler ermittelten Istwerts und eines variablen Sollwerts ein variables Steuersignal erzeugt. Das Steuersignal steuert zwei Relais, die in einem Spannungskreis mit dem Steuergerät eines Wärmeerzeugers in Reihe geschaltet sind. Beim Überschreiten der Solltemperatur oder bei Kurzschluß des Temperaturfühlers wird ein konstantes Steuersignal erzeugt, das wenigstens ein Relais umschaltet.

Durch die Verwendung eines variablen Steuersignals ist die korrekte Funktionsweise einigermaßen gesichert, da das Auf­ treten der meisten Komponentenfehler zum Erzeugen eines kon­ stanten Steuersignals führt. Allerdings ist der Ablauf der Temperaturreglung bzw. -steuerung nicht berücksichtigt. Aus­ serdem ist die Schaltungsanordnung kompliziert und zur Ver­ wendung mit einer Temperatur-Steuereinrichtung in insbesonde­ re kleinbauenden Durchlauferhitzern nicht geeignet, da das Gesamtsystem zur Ausführung gleichartiger Funktionen mehrere verschiedene, selbsständig vorzusehende Schaltungsteile um­ faßt und damit komplex und kostenaufwendig ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Steuer- und Schutzeinrichtung für einen Durchlauferhitzer zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, die die Anordnung gleichartiger, herkömmlich mehrfach vorzusehender Funktions­ gruppen vermeiden soll und in der Funktionen sowohl der Tem­ peratursteuerung als auch der Schutzschaltung mit einer hin­ sichtlich der Schaltungs- und Bauteilezahl optimal reduzier­ ten Schaltung realiziert werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuer- und Schutzschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuermittel selbstüberwachend ausgebildet sind, wobei sie die Leistungszufuhr zu den Heizelementen durch Ansteuern mindestens eines an die Heizelemente geschalteten ersten Schaltmittels steuern, die Steuermittel ein Freigabesignal erzeugen und mit diesem einen Eingang der Schutzschaltung über Isolationsmittel beaufschlagen, und die Schutzschaltung die Leistungszufuhr zu den Heizelementen durch Ansteuern min­ destens eines zweiten in Reihe mit den Heizelementen ge­ schalteten Schaltmittels steuert, wobei das zweite Schaltmit­ tel nur bei Beaufschlagung der Schutzschaltung mit dem Frei­ gabesignal zum Freigeben der Leistungszufuhr zu den Heizele­ menten mittels der Schutzschaltung angesteuert wird.

Damit wird ein voll integriertes System erreicht, in dem die Regelung der Temperatur und die Sicherheitsfunktionen kombi­ niert sind, aber das Abschalten der Leistungsendstufe im Fall einer Störung durch eine separate Einheit, nämlich die Schutzschaltung, bewirkt wird. Dabei sind die Steuermittel­ schaltung und die Schutzschaltung voneinander galvanisch bzw. elektrisch isoliert, so daß Rückwirkungen bzw. unbeabsich­ tigte Wirkungen zwischen beiden Schaltungen vermieden sind. Nur die Steuermittel sind zum Erzeugen des Freigabesignals vorgesehen. D.h., daß allein die Steuermittel die Systempara­ meter sowie Bedienungs- und Betriebszustände messen und ana­ lysieren. Beim Ausfall der Steuerung fällt auch das Freigabe­ signal aus, was unmittelbar das Wirken der Schutzschaltung zum Abschalten der Leistungsendstufe für die Heizelemente zur Folge hat.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Steuermittel mit diesen zugeordneten Selbstüberwachungs­ mitteln sowie mit Mitteln zur Überwachung der Funktion der Schutzschaltung und der Abschaltfähigkeit der Leistungs­ endstufe ausgestattet, wobei das Erzeugen des Freigabesignals beim Feststellen eines Defektes verhindert wird. Dabei ist sichergestellt, daß nicht nur beim kompletten Ausfall der Steuermittel, sondern auch bei unerwünschten Betriebszu­ ständen oder Fehlfunktionen das Freigabesignal ausfällt.

Sehr zwecksmäßig ist es, daß die Steuermittel zum Erzeugen eines ein Impulssignal bildenden Freigabesignals ausgebildet sind. Das heißt, daß die Steuermittel den Zustand der Ver­ bindung mit der Schutzschaltung zyklisch ändern. Ein solches aktives Erzeugen eines Signals dient als weitere Sicherheits­ maßnahme. Demnach reagiert die Schutzschaltung auf die Ände­ rung und nicht auf den Zustand der Verbindung und weist vor­ zugsweise ein monostabiles Kippglied auf.

Vorteilhafterweise umfassen die Steuermittel einen nicht­ flüchtigen Speicher zum Speichern der im Durchlauferhitzer auftretenden Defekt-Daten, nämlich der Art und/oder der Erscheinungsform von ggf. nur kurzzeitig auftretenden Stör­ zuständen, Fehlfunktionen, Bauelemente-/Schaltungsfehlern und/od. dgl. Fehlern. Die gespeicherten Daten dienen dazu, den Durchlauferhitzer zu "verriegeln", indem sie die Wiederinbe­ triebnahme des Durchlauferhitzers durch die Steuermittel ver­ hindern. Ein weiterer Vorteil dieses Merkmals liegt darin, daß die gespeicherten Daten später zum Feststellen der Ur­ sache eines Fehlers oder beim statistischen Analysieren feh­ lerhafter Geräte verwendet werden können.

Eine besonders sichere galvanische Isolation zwischen den Stromkreisen der Steuermittel und der Schutzschaltung läßt sich dadurch erreichen, daß die Isolationsmittel als Opto­ koppler ausgebildet sind. Insbesondere kann die Funktion der Schutzschaltung vor unerwünschten Einwirkungen infolge der Heizelemente-Leistung geschützt werden, indem die Kommuni­ kation der Schutzschaltung mit der Leistungsendstufe über einen Optokoppler erfolgt.

Eine besonders bedienungsfreundliche Ausführungsform kann dadurch erreicht werden, daß den Steuermitteln ein Display zugeordnet ist, so daß beim Auftreten eines Defekts dem Be­ nutzer eine Fehlanzeige gegeben wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Durchlauferhitzer eine Reset-Einrichtung zum Freigeben der Wiederinbetriebnahme des Durchauferhitzers nach dem Auftreten bestimmter Defekte auf. Diese Einrichtung soll insbesondere nur nach öffnen des Gehäuses des Durchlauferhitzers betätig­ bar sein.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigen

Fig. 1 ein die Funktionsweise eines mit einer erfin­ dungsgemäßen Steuer- und Sicherheitseinrichtung ausgestatteten Durchlauferhitzers darstellendes Blockschaltbild,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Verbindung einer erfin­ dungsgemäßen Einrichtung zwischen Netzversorgung und Heizelementen, und

Fig. 3 ein detailliertes Blockschaltbild einer erfin­ dungsgemäßen Steuer- und Sicherheitseinrichtung.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Durchlauferhitzer um­ faßt eine eine Schutzschaltung 3 und Steuermittel 2 enthal­ tende Steuer- und Sicherheitseinrichtung 1, eine Anzahl Heiz­ elemente 5 bildende, in einer Heizpatrone angeordnete Blank­ widerstandsdrähte, einen im Wasserstrom angeordneten Durch­ flußgeber 6, mindestens einen ebenfalls im Wasserstrom an­ geordneten Einlauftemperatursensor 7 und Auslauftemperatur­ sensor 8 und eine über die Steuer- und Schutzeinrichtung 1 gesteuerte Leistungsendstufe 4 zur Speisung der Heizelemente 5 mit Netzspannung (Versorgung). Die Steuermittel 2 schalten eine der Wasserdurchflußmenge, der Einlauftemperatur und der Auslauftemperatur entsprechende Leistung über die Leistungs­ endstufe 4 den Heizelementen 5 zu, um die Temperatur des aus­ laufenden Wassers auf eine gewünschte, von außen einstellbare Temperatur zu ändern.

Die Schaltanordnung der Heizelemente-Leistungsversorgung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Netzversorgung ist eine Vollwel­ lenspannung L1, L2, L3, und die Heizelemente 5 sind in Drei­ eckschaltung an das Netz angeschlossen, wobei in diesem Aus­ führungsbeispiel zwei parallel geschaltete Heizelemente 5 in jedem Dreieckzweig angeordnet sind. Die Leistungsteuerung er­ folgt über die Leistungsendstufe 4 bildende Triacs 4-1, 4-2 (Zweirichtungs-Thyristortrioden), die phasensynchronisiert schalten, wobei sie die Leistung nur im Nulldurchgang der Vollwellenspannung über der Last ein- oder ausschalten. In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sind in jeder Dreieck­ zweig zwei Triacs 4-1, jeweils einer in Reihenschaltung mit dem zugehörigen Heizelement 5, vorgesehen, die über die Steu­ ermittel 2 geschaltet werden. Zudem ist in jeden Dreieck­ zweig in Reihe mit der Widerstands-Parallelschaltung ein zu­ sätzlicher Triac 4-2 geschaltet, der separat über die Schutz­ schaltung 3 angesteuert wird. Wie ersichtlich ist jedes Heizelement 5 mit dem einen Anschluß an den individuell zuge­ ordneten Triac 4-1 und mit dem anderen Anschluß an den für zwei Heizelemente 5 eines Dreieckzweigs vorgesehenen Triac 4- 2 geschaltet.

Die Schutzschaltung 3 ist als separate Schaltung mit einer eigenen Spannungsversorgung 3-4 (Fig. 3) und von der restli­ chen Elektronik galvanisch getrennt ausgebildet. So können die zusätzlichen Triacs 4-2 unbeeinflußt von den restlichen Schaltungen und ohne Rücksicht auf den Zustand der anderen Triacs 4-1 die Leistungzufuhr zu den Heizelementen 5 abschal­ ten.

Mit den Steuermitteln 2 werden in jedem Dreieckzweig die Pha­ senlagen der an den Heizelementen 5 angelegten Spannungen durch Stromrückmeldung über Kontakte A, B und C (Fig. 2) ge­ messen. So kann die Abschaltfähigkeit einzelner Triacs 4-1, 4-2 durch Analysieren der Spannung- bzw. Stromphasen geprüft und ein eventuell defekter Triac festgestellt werden, indem Größe und Phase der gemessenen Ströme zur Ermittlung ggf. eines bzw. mehrerer nicht abgeschalteter Triacs führen.

Die Ausbildung und Funktion der Steuer- und Sicherheitsein­ richtung werden anhand der Fig. 3 näher erläutert.

Die Kommunikation zwischen den Steuermitteln 2 und der Schutzschaltung 3 erfolgt durch eine Freigabesignal. Bei korrektem Betrieb erzeugen die Steuermittel 2 ein zyklisch sich änderndes Signal und senden dieses über einen galvanisch isolierenden Optokoppler 3-1 an den Eingang der Schutzschal­ tung 3. Bei Empfang dieses Signals gibt die Schutzschaltung 3 die Leistungszufuhr zu den Heizelementen 5 frei, indem sie die Triacs 4-2 flankengesteuert über ein galvanisch isolie­ rendes Mittel 3-3 in der "Schließposition" ansteuert.

Die Schutzschaltung 3 wird separat über ein Netzteil 3-4 versorgt, das in bekannter Weise mit nicht gezeigten Mitteln gegen Über- bzw. Unterspannung bis zu ca. ± 20% der normalen Netzspannung versehen ist. Eine vollständige Trennung zwi­ schen der Leistungsversorgung der Schutzschaltung 3 und der der Steuermittel 2 bzw. der Leistungsendstufe 4 erfolgt über galvanisch isolierende Mittel 3-1, 3-3. Diese Mittel 3-1, 3-3 können durch Optokoppler gebildet sein. Auch können Triacs durch Relais ersetzt werden, die als solche eine galvanische Trennung sicherstellen.

Das Freigabesignal wird von einem flankengesteuerten monosta­ bilen Kippglied oder Monoflop 3-2 empfangen, dem eine nicht gezeigte, zum Einstellen der Latenzzeit dienende RC-Schaltung in bekannter Weise zugeordnet ist. Das Kippglied 3-2 dient unmittelbar zur Zeitüberwachung des korrekten Betriebs der Steuermittel 2, was mittelbar zur Überwachung der restlichen Teile und Funktionen des Durchlauferhitzers führt. Die La­ tenzzeit wird so eingestellt, daß sie etwas länger als die Periodendauer des Freigabesignals ist. Solange das Freiga­ besignal an dem Eingang des Kippglieds 3-2 anliegt, wird des­ sen Ausgangssignal in einem nicht stabilen Zustand gehalten, der die Triacs 4-2 zum Freigeben der Leistungszufuhr an die Heizelemente 5 steuert. Wird aber das Freigabesignal aus irgendeinem Grund nicht mehr empfangen, kippt das Ausgangs­ signal des Kippgliedes 3-2 nach Ablauf der Latenzzeit in den stabilen Zustand um und veranlaßt somit die Sperrung der Lei­ stungszufuhr zu den Heizelementen 5 durch das "Öffnen" der Triacs 4-2.

Die Funktion der Schutzschaltung 3 kann beim Nicht-Betrieb des Durchlauferhitzers durch die Steuermittel 2 überprüft werden, indem diese das Freigabesignal während einer be­ stimmten begrenzten Zeit ausgeben. Hierbei können Phase und Größe der an die Heizelemente 5 angelegten Spannungen über die Kontakte A, B und C festgestellt und nach Abschalten des Freigabesignals die Latenzzeit bis zum Abschalten der Triacs überprüft werden.

Die Haupt- oder Kernbestandteil der Steuermittel 2 ist eine programmierbare Kleinsteuerungs-Einheit 2-1 oder Mikrokon­ troller, der ein als Programmspeicher dienender nichtflüchti­ ger Speicher (EPROM) 2-4 zugeordnet ist. Die Spannungsversor­ gung erfolgt über ein Netzteil 2-9, das wie bei dem Netzteil 3-4 der Schutzschaltung 3 in bekannter Weise mit nicht ge­ zeigten Schutzmitteln gegen Über- bzw. Unterspannung bis zu ca. ± 20% der normalen Netzspannung versehen ist.

Die Steuermittel 2 umfassen weiterhin rücksetzbare Zeitüber­ wachungsmittel (Watchdog) 2-8 zur Überwachung des Programm­ ablaufs des Mikrokontrollers. Diese werden in bekannter Weise aus mindestens einem eine RC-Schaltung umfassenden flankenge­ steuerten monostabilen (nicht gezeigten) Kippglied gebildet, das über ein durch den Mikrokontroller während des korrekten Programmablaufs erzeugtes zyklisch sich änderndes Signal angesteuert wird. Der Ausgang des Kippglieds ist mit einem RESET-Eingang des Mikrokontrollers verbunden und veranlaßt beim Ausfall eines durch das Programm erzeugten Impulssignals das Zurücksetzen des Mikrokontrollers.

Die Steuermittel 2 sind ferner mit Spannungsüberwachungsmit­ teln 2-7 versehen, die in bekannter Weise eine Über- bzw. Unterspannung der Versorgungsspannung feststellen. Die Span­ nungsüberwachungsmittel 2-7 sind auch mit dem RESET-Eingang des Mikrokontrollers verbunden, um beim Festellen eines Schwellenwerts der Versorgungsspannung das Zurücksetzen der Steuermittel zu veranlassen.

Zur Programmierung des Durchlauferhitzers durch den Benutzer sind die Steuermittel 2 mit einer Tastatur 2-5 versehen. Der Benutzer kann ein gewünschtes Bedienungsprogramm und/oder die Auslauftemperatur wählen. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist den Steuermitteln 2 ferner ein Display 2-6 zuge­ ordnet, das zum Anzeigen von den Benutzer interessierender Information z. B. zu dem gewählten Bedienungsprogramm, der gewählten Auslauftemperatur usw. dienen kann.

Wie bei der Schutzschaltung 3 werden die von den Steuermit­ teln 2 gesteuerten Triacs 4-1 über galvanisch isolierende Mittel 2-3, die beispielsweise durch Optokoppler gebildet sind, angesteuert.

Die drei Phasen der Vorsorgungsspannung L1, L2, L3 werden in einer dem Fachmann bekannten Weise in Digitalwerte umgewan­ delt und als Referenzphasen der Mikrosteuerung zugeleitet.

An drei Kontakten A, B, C der Heizelemente gemessene Span­ nungen werden - ebenfalls in Form von Digitalsignalen - dem Mikrokontroller zugeleitet. Eine Stufe dieser Überwachungs­ schaltung kann insbesondere einen nicht gezeigten Schwellen­ wertschalter umfassen, dessen einer Eingang mit dem Kontakt A und dessen anderer Eingang mit einer Referenzspannung verbun­ den ist, deren Wert etwas unter der an einen Triac 4-1, 4-2 angelegten Spannung liegt. In dieser Weise kann vermieden werden, daß ausreichend kleine Spannungsabweichungen unbe­ rücksichtigt bleiben.

Der Mikrokontroller empfängt weiterhin ein von dem Durchfluß­ geber 6 erzeugtes digitales Signal entsprechend der aufgrund eines gemessenen Drucks oder einer anderen Variablen festge­ stellten Wasserdurchlauf-Geschwindigkeit. Die durch die Sen­ soren 7, 8 ermittelten Einlauf- bzw. Auslauftemperaturen wer­ den durch den Mikrokontroller 2-1 ebenfalls ständig über­ wacht. Der Mikrokontroller 2-1 kann die Plausibilität der ermittelten Temperaturen nach Maßgabe zulässiger Temperatur­ relationen od. dgl. durch geeignete Software der Steuerschal­ tung überprüfen, und er stellt außerdem durch Vergleich mit einem vorbestimmten Wert fest, ob eine Über- bzw. Untertem­ peratur vorliegt.

Wenn keine Fehler ermittelt werden, stellen die Steuermittel 2 die durch den Benutzer gewählte Wassertemperatur ein, indem sie die erforderliche Leistungszufuhr zu einzelnen Heizele­ mente 5 durch Steuerung der entsprechenden Triacs 4-1 bewir­ ken.

Da der Mikrokontroller 2-1 einen wesentlichen Bestandteil der Steuermittel 2 bildet, kann die Überwachung der verschiedenen Betriebszustände und Systemparameter sowie das Prüfen ihrer Plausibilität einfach durch Software erreicht werden. Be­ triebsparameterfehler werden von dem Mikrokontroller 2-1 zu­ geordneten Software erkannt und führen zur Sperrung des Frei­ gabesignals, das nach Maßgabe der Software von der Steuer­ schaltung aktiv erzeugt wird. Nur im Falle eines positiven, durch Fehlerfreiheit sämtlicher Zustände und Funktionen re­ sultierenden Gesamtergebnisses wird das Freigabesignal zur Schutzschaltung 3 ausgegeben. Fehler in der den Mikrokon­ troller umgebenden Elektronik sowie in der Spannungsver­ sorgung führen zu einem RESET des Mikrokontrollers. Dieses Zurücksetzen verursacht zwangsläufig das Ausbleiben des Freigabesignals. Dadurch ist eine hohe Sicherheit des ge­ samten Systems erreicht.

Erkannte Zustands-/, Betriebs-/, Funktions-Fehler (Defekte) werden in einem außerdem in einem zweiten, den Steuermitteln 2 zugeordneten nichtflüchtigen Speicher (EEPROM) 2-2 gespei­ chert. Solange ein Defekt in dieser Weise gespeichert ist, verhindern die Steuermittel 2 die Wiederinbetriebnahme des Durchlauferhitzers durch das Sperren des Freigabesignals. Diese Defekt-Speicherung mittels des Speichers 2-2 kann na­ türlich auch später zur Reparatur genutzt werden, um defekte Teile des Durchlauferhitzers zu ermitteln oder eine statisti­ sche Auswertung von Defekten mehrerer Geräten vorzunehmen.

Auch kann das Display 2-6 zu Fehleranzeigen verwendet werden, wobei der Benutzer über den Grund des gesperrten Betriebs des Durchlauferhitzers informiert und in die Lage versetzt wird, über der Notwendigkeit eines Einschaltens des Reparaturdien­ stes zu entscheiden.

Ein weitere Funktion der Steuermittel 2 ist durch eine nicht gezeigte Reset-Einrichtung erreicht, die eine vorschrifts­ gemäß in dem Gehäuse des Durchlauferhitzers befindliche Re­ set-Taste umfaßt. Durch Betätigen der Reset-Taste kann die Sperrwirkung einiger der in dem Speicher 2-2 gespeicherten Defekte wahlweise aufgehoben und die Wiederinbetriebnahme des Durchlauferhitzers freigegeben werden. Nur nicht-kritische Defekte, wie z. B. eine thermische Überlastung, werden durch diese Reset-Funktion aufgehoben. Als kritisch eingestufte De­ fekte, z. B. ein nicht abschaltbarer Triac, werden nicht auf­ gehoben.

Bei manchen Defekten kann die Reset-Funktion mit einer La­ tenz- oder Verzögerungszeit versehen werden. z. B. ist nach Auftreten einer thermischen Überlastung erst nach einer be­ stimmten Zeit (z. B. zwanzig Minuten) eine Wiederinbetrieb­ nahme des Durchlauferhitzers durch Betätigen der Reset-Taste möglich. Dies wird erreicht, indem die Eckdaten des Anspre­ chens des Speichers 2-2 sowie die Systemzeit zusammen mit den zugehörigen Fehlerdaten gespeichert werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Reset- Funktion nach Maßgabe der dem Mikrokontroller mit Speicher­ mitteln zugeordneten Software. Es ist aber ohne weiteres auch möglich, daß die teilweise oder vollständige Reset-Löschung von im Defekt-Datenspeicher 2-2 befindlichen Daten durch die Hardware des Mikrokontrollers 2-1 bzw. der Steuerschaltung und/oder der Schutzschaltung 3 erfolgt.

Sollte aufgrund einer an den Kontakten A, B und/oder C ermit­ telten Restspannung ein Defekt in der Schutzschaltung 3 in­ folgedessen die dadurch gesteuerten Triacs 4-2 nicht abzu­ schalten sind, oder einen der Triacs 4-2 selbst als nicht ab­ schaltfähig festgestellt werden, so können die Steuermittel 2 die Leistungszufuhr an die Heizelemente 5 von sich aus sper­ ren, indem sie die von ihnen gesteuerten Triacs 4-1 abschal­ ten und durch Speichern der Defekt-Daten in dem Speicher 2-2 eine Wiederinbetriebnahme des Durchlauferhitzers verhindern.

Claims (14)

1. Elektronische Steuer- und Sicherheitseinrichtung zum Betrieb der Leistungsendstufe eines elektrischen Durch­ lauferhitzers, umfassend Steuermittel zum Überwachen und Einstellen der Wasser-Auslauftemperatur durch Steuerung der Leistungszufuhr zu Heizelementen sowie eine Schutz­ schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Steuermittel (2) selbstüberwachend ausgebildet sind, wobei sie die Leistungszufuhr zu den Heizele­ menten (5) durch Ansteuern mindestens eines an die Heizelemente geschalteten ersten Schaltmittels (4-1) steuern,
• - die Steuermittel (2) ein Freigabesignal erzeugen und mit diesem einen Eingang der Schutzschaltung (3) über Isolationsmittel (3-1) beaufschlagen, und
• - die Schutzschaltung (3) die Leistungszufuhr zu den Heizelementen (5) durch Ansteuern mindestens eines zweiten in Reihe mit den Heizelementen (5) geschalte­ ten Schaltmittels (4-2) steuert, wobei das zweite Schaltmittel (4-2) nur bei Beaufschlagung der Schutz­ schaltung (3) mit dem Freigabesignal zum Freigeben der Leistungszufuhr zu den Heizelementen (5) mittels der Schutzschaltung (3) angesteuert wird.

2. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuer­ mittel (2) diesen zugeordnete Selbstüberwachungsmittel (2-7, 2-8) sowie Mittel (A) zur Überwachung der Funktion der Schutzschaltung (3) und der Abschaltfähigkeit der Schaltmittel (4-1, 4-2) umfassen, wobei beim Feststellen des Auftretens eines Defektes die Steuermittel (2) die Erzeugung des Freigabesignals verhindern.

3. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabesignal ein zyklisch sich änderndes Signal ist.

4. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ans­ prüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schutzschaltung (3) ein retriggerbares flankengesteuertes monostabiles Kippglied (3-2) umfaßt.

5. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuermittel (2) eine programmierbare Kleinsteuerung-Einheit (2-1), wie z. B. einen Mikrokon­ troller umfassen.

6. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuermittel (2) einen nichtflüchtigen Speicher (2-2) zum Speichern von durch die Überwachungs­ mittel festgestellten Defekten umfaßt, wobei ein gespei­ cherter Defekt zum Verhindern der Wiederinbetriebnahme des Durchlauferhitzers durch die Steuermittel (2) führt.

7. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuermittel (2) das erste Schaltmittel (4-1) über Isolationsmittel (2-3) ansteuern.

8. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (3) das zweite Schaltmittel (4-2) über Isolationsmittel (3-3) steuert.

9. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (4-1, 4-2) durch Triacs (4-1, 4-2) ge­ bildet sind.

10. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsmittel aus einem Optokoppler (3-1) be­ steht.

11. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuermitteln (2) ein Display (2-6) zur Fehleran­ zeige zugeordnet ist.

12. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Reset-Einrichtung zum Freigeben der Wieder­ inbetriebnahme des Durchlauferhitzers nach dem Auftreten von bestimmten Defekten aufweist.

13. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (2) über ein Netzgerät (2-9) mit einer Primärspannung versorgt werden und das Netzgerät (2-9) mit Schutzmitteln gegen Über- bzw. Unterspannung versehen ist.

14. Steuer- und Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (3) über ein Netzgerät (3-4) mit einer Sekundärspannung versorgt werden und das Netzgerät (3-4) mit Mitteln zum Schutz vor Über- bzw. Unterspannung versehen ist.