Brevet FR2026548A1 — publié le 19700918

La présente invention est relative à des perCectionnements apportés aux thermostats pour réfrigérateurs. On sait que pour se révéler réellement efficace, un tel thermostat doit satisfaire aux exigences ci-après : i) Réguler la température dans la limite d'un certain nombre de degrés dans les différentes parties du réfrigérateur0 2) Garantir que dans le secteur le plus froid ( à l'intérieur et autour de l'évaporateur) la température ne dépasse jamais ooa. 3) Assurer que dans un second secteur (intermédiaire) destiné à la conservation des boissons la température ne descende jamais au-dessous de 0 C. 4) Garantir que dans la partie basse du meuble la température ne descende jamais au-dessous de 5 C, 5) Regeler la température interne de manière automatique en fonction de la température ambiante extérieure0 6) Permettre périodiquement par commande manuelle le dégivrage de l'évaporateur. 7) Comporter une certaine inertie thermique de façon à ne pas mettre n marche le groupe frigorifique à la suite d'une simple ouverture de la porte du meuble. 8) Prsenter l'hystérésis thermique voulue pour ne pas pro voquer un nombre excessif d'interventions du groupe compresseur. Ce qui précède constitue les qualités fonctionnelles exigées d'un thermostat. I1 en existe d'autres d'ordre qualitatif, à savoir. 9) Unifol4Plité des caractéristiques dans la fabrication en série et simplicité de mise au point. 10) Stabilité des températures d'intervention dans le temps. t1)SEppression de tout risque de rouille ou d'oxydation en dépit de l'ambiance d'utilisation. 12) Robustesse mécanique générale de l'ensemble. La présente invention se fonde sur le fait qu'on a découvert que les conditi xs sus-indiquées nécessaires à un thermostat de réfrigérateur sont Susceptibles entre obtenues avec des systèmes magnétiques moyennant emploi de substances ferro-magnétiques spéciales, appelées "thermo-ferrites" et dont le point de Curie est situé aux températures ambiantes, donc relativement basses. De manière plus précise le thermostat suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un élément de thermo-ferrite et un aimant permanent, l'un de ces organes étant solidaire d'un ressort antagoniste qui agit sur le contact mobile de l'interrupteur. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Big 1 montre schématiquement un thermostat suivant l'in Invention. Fig. 2 à 6 illustrent des variantes du thermostat suivant fig. 1 correspondant à des formes de réalisation progressivement plus complexes. En examinant tout d'abord fig. 1, qui montre la forme de réali- sation la plus simple d'un thermostat pour réfrigérateur suivant 1 invention, l'on peut voir que ce thermostat comprend un aimant permanent t fixé par tout moyen approprié (non représenté) au bftti du meuble, et un élément de thermo-ferrite 2 porté par un ressort antagoniste à lame 3 dont l'une des extrémités est équipée d'un contact mobile 4 propre à coopérer avec un contact fixe 5 qu'un conducteur 6 relie au circuit électrique extérieur au thermostat. L'extrémité opposée du ressort 3 est reliée en 7 à un conducteur, non repré senté, lui-même relié au circuit précité. Le fonctionnement de cet ensemble est le suivant s Â la température TI d'intervention la force antagoniste du ressort 3 l'emporte sur l'attraction que l'aimant 1 exerce sur ltélément de thermo-ferrite 2, Ri bien que les contacts électriques 4-5 se ferment en mettant en marche le groupe compresseur et en refroidissant en conséquence l'ambiance. Â une température X2 plus basse, l'attrac- tion sus-visée redevient supérieure à l'action du ressort 3, de telle sorte que les contacts 4-5 se rouvrent. La différence entre TI et T2 est dite "hystérésis" ou "tourche6iP et il est opportun qu'elle soit la plus réduite possible, avec la seule précaution de ne pas provoquer une fréquence d'intervention du groupe compresseur trop élevée. La variante de fig. 2, dans laquelle la référence 8 désigne une résistance RI, est justement destinée à permettre de réduire l'hystérésis à la valeur préférée. Cette résistance Ri, montée en parallèle avec les contacts, détermine une température de base dans la ferrite durant l'arrêt, en provoquant ainsi l'intervention anticipée du compresseur. L'effet est de bloquer la température dans l'ambiance autour de T2. Lorsqu'on désire permettre le réglage de la température de l'am biance intérieure du réfrigérateur, on peut adopter différents systèmes : 1) on peut modifier la tension antagoniste du ressort 3 ; 2) on peut utiliser plusieurs ferrites à points de Curie différents 3) on peut modifier la distance qui sépare l'aimant 1 de la ferrite 2. Pour les réglages relativement modestes que nécessite la température d'un réfrigérateur, ctest la solution sous 3) qui est la meil leurre. Fig. 3 montre un dispositif adapté à cet effet. Un mécanisme à came 9 commandé par rotation dune manette 10, agit sur une lame de ressort il qui déplace l'aimant 1. Pour le dégivrage manuel il est nécessaire que sous l'effet d'un poussoir de commande, le thermostat déplace exceptionnellement son point d'intervention jusqu'à des températures supérieures, de façon à permettre le dégivrage de lI évaporateur qui est normalement à une température inférieure à 000. Fig. 4 illustre une solution possible. Une ferrite auxiliaire 12, comportant un point de Curie plus élevé, est placée au voisinage de la première. Moyennant manoeuvre dtun poussoir 13, un aimant 14 vient se placer en position d'attraction vis-à-vis de cette ferrite ; le décollage n'interviendra que lorsque sera atteinte la température de point de Curie de la ferrite 12, si bien que si celle-ci est convenablement choisie le dégivrage de l'évaporateur sera réali sé. Le décollage de la ferrite provoque le retour de l'aimant 14, sous l'effet d'un ressort de rappel 15, jusqu'à sa position initiale à laquelle il demeure. Il va de soi que dans les conditions normales d'utilisation, la ferrite et l'aimant de l'ensemble auxiliaire sont suffisamment distants l'un de l'autre pour n'avoir aucune influence sur le fonctionnement. Une exigence additionnelle requise d'un thermostat pour réfrigérateur réside dans le contrôle de zones ou points éloignés, en plus de celui du point où ledit thermostat est placé. Par exemple ce thermostat peut ainsi être disposé dans le meuble ou cellule en dehors de l'évaporateur, mais l'on désire également commander la température dans ce dernier, notamment pour faire en sorte que cette température ne dépasse pas 000. Ou bien, dans le cas d'un réfrigérateur complètement rempli, l'on risque que la partie la plus éloignée de l'éva- porateur ne se réchauffe au-dessus de la valeur prévue, en l'absence d'un contrôle local.Il faut encore tenir compte de la température extérieure du fait qu'en l'absence de contrôle, elle influe de manière re importante sur le gradient thermique à l'intérieur du meuble, de telle manière que la température en un point donné ne permet pas de garantir celle en d'autres points. Il est donc avantageux de prévoir un système qui soit en mesure de procéder à une intégration de la température en plusieurs points. Un tel système est illustré en fig. 5. Pour le contrôle à distance dtun point unique, par exemple à l'intérieur de l'évaporateur, on introduit un circuit formé par l'ensemble d'une résistance normale 16 (R2) et d'une résistance 17 à coefficient de température négatif (nit), ledit circuit étant branché en série sur le réseau d'alimentation 18. La résistance normale 16 est prévue au voisinage de la thermo-ferrite 2 en vue de la surchauffer, en fonction de la résistance NTC 17 avec laquelle elle est reliée en série. Cette résistance N2C 17 est placée dans l'ambiance éloignée à contrôlew Si la température dans cette ambiance croftt la résistance NTC 17 diminue de valeur et augmente I-a dissipation de chaleur dans la résistance 16 voisine de la ferrite 2 ; on règle ainsi; par anticipation par rapport à la situation thermique localei l'intervention du thermostat et par conséquent du groupe frigorifique. A l'inverse, lorsque la température baisse, la résistance NTa 17 augmente de valeur et diminue la dissipation thermique à l'intérieur du thermostat, si bien que la température de la ferrite 2 diminue elle-même de manière plus importante que la température locale, en accélérant de la sorte le décrochage du groupe frigorifique. Le con tr8le à distance est ainsi réalisé de manière continue et sure, On conçoit luron puisse obtenir ainsi un réseau de contrôle, à la manière représentée en fig. 6. Une résistance de dissipation thermique 16 est disposée au voisinage de la ferrite 2 et une série de résistances 19, 20 et 21 de type N2C, branchées en parallèle entre elles, sont prévues en différents points.En pareil cas le fonctionnement de l'ensemble est particulièrement souple. La puissance maximale susceptible d'être dissipée en 16 correspond à la mesure suivant laquelle on désire que les effets à distance l'emportent sur la situation de l'ambiance dans laquelle est disposé le thermostat avec la ferrite. La valeur des résistances XTD 19, 20 et 21 à leur température moyenne de fonctionnement permet de faire prévaloir à volonté, le contr8le de l'évaporateur ou de la température extérieure, ou de la partie du meuble la plus éloignée de l'évaporateur, etc.... La résistance 16 est disposée au voisinage de la ferrite 2, éventuellement avec la résistance auxiliaire 8 décrite en référence à fig. 2 et destinée à réduire les écarts thermiques. n doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne-limite nullement le domine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R3VNI > I0ÂTION 1 - Thermostat pour réfrigérateur, caractérisé en ce outil comprend un élément de thermo-ferrite et un aimant permanent, l'un de ces organes étant solidaire d'un ressort antagoniste qui agit sur le contact mobile de l'interrupteur de commande. 2 - Thermostat suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au voisinage de la thermo-ferrite est disposée une résistance de chauffage branchée en parallèle avec les contacts de l'interrupteur. 3- Thermostat suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la distance qui sépare l'aimant de la ther mo-ferrite est réglable. 4 - Thermostat suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'aimant est porté par un ressort soumis à l'action d'une came solidaire d'un organe de manoeuvre. 5 - Thermostat suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'il comprend un second élément de thermoferrite présentant un point de Curie plus élevé que celui du pre mier élément, ainsi qu'un second aimant permanent propre à agir sur le second élément de thermo-ferrite sus-indiqué, lequel aimant est associé à un poussoir. 6 - Thermostat suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, destiné à contrôler la température d'une ambiance éligaée de lui, caractérisé en ce qutil comprend un circuit électrique dans lequel sont insérées, branchées en série entre elles, une résistance chauffante disposée au voisinage de l'élément en thermo-ferrite et une résistance à coefficient de température négatif placée dans l'am- biance à contrôler. 7 - Thermostat suivant la revendication 6 pour le contrôle de la température de plusieurs ambiances, caractérisé en ce que dans chaque ambiance est disposée une résistance à coefficient de température négatif, l'ensemble desdites résistances étant reliées entre elles en parallèle.