Brevet FR2094119A1 — publié le 19720204

207^0 1 2094119 L'invention est relative à un réfrigérateur domestique,se présentant sous forme d'armoire, comprenant des moyens pour distribuer de la glace à l'extérieur de l'armoire. Une demande de brevet déposée ce même jour, sous le titre 5 "Réfrigérateur domestique à distribution extérieure de glace au même nom -, décrit un réfrigérateur domestique comprenant un compartiment congélateur comportant la combinaison d'un réceptacle de stockage de glace, d'un distributeur et d'un concasseur et de moyens de passage pour recevoir la glace provenant du distri-10 buteur et transporter la glace sous forme de cubes ou sous forme de glace pilée jusqu'à une région de distribution située à l'extérieur de l'armoire. En plus de moyens prévus sur la surface extérieure de l'armoire pour alimenter en énergie la combinaison du distributeur et du concasseur, il est prévu aussi un interrupteur 15 de sécurité ou des moyens de commande de sécurité pour interrompre le fonctionnement des mécanismes du distributeur et du concasseur lorsqu'on introduit un bras ou un objet de forme allongée à l'intérieur de l'extrémité, située du côté de la région de distribution, du passage de la glace. Les moyens de commande de sécU-20 rité conformes à la demande de brevet précitée, sous leur forme la plus générale, comportent des moyens capteurs appropriés, associés aux moyens de passage, constitués par exemple par des moyens sensibles à la pression ou à la capacité ou, de préférence, par des moyens interrupteurs à cellule photoélectrique. 25 L'invention est relative plus particulièrement, à des moyens de commande de sécurité comportant des moyens capteurs sensibles à la capacité conçus pour interrompre le fonctionnement des mécanismes distributeur, et concasseur, lorsque les moyens capteurs détectent une variation de capacité quand un bras ou un 30 objet de forme allongée est introduit à l'intérieur de l'extrémité, située du côté de la région de distribution, du passage de la glace. Selon le mode de réalisation, qui sera décrit ci-après,de l'invention, il est prévu un réfrigérateur,se présentant sous 35 forme d'armoire, comportant des parois isolées, dont une porte délimitant un compartiment congélateur normalement fermé, et une combinaison d'un distributeur et d'un concasseur situé à l'intérieur de ce compartiment congélateur, dont l'ouverture de sortie du mécanisme ccscasseur "est .disposée au voisinage irraaéE:-afc-de la surface" 40 intérieure de la porte. La porte est traversée par un passage de 71 20740 2 2094119 distribution de la glace, qui est destiné à recevoir la glace provenant de l'ouverture de sortie du distributeur et du concasseur et à l'amener à une région de distribution située sur la surface extérieure de la porte. En plus de moyens d'actionnement compor-5 tant des moyens d'actionnement extérieurs à l'armoire pour commander le fonctionnement du distributeur de glace, il est également prévu des moyens de commande, pouvant être actionnés lors de l'introduction d'un bras, ou d'un objet de forme allongée, conducteur de l'électricité à l'intérieur de l'extrémité, située du côté de 10 la région de distribution, du passage,afin d'empêcher le fonctionnement du distributeur. Ces moyens de commande de sécurité comportent un circuit détecteur de proximité comprenant une plaque, ou une électrode, sensible, associée audit passage et un ensemble de circuits agencés de manière à empêcher le fonctionnement du dis-15 tributeur et du concasseur lorsque la capacité présentée par la plaque sensible augmente en raison de la proximité d'un corps conducteur de l'électricité. Cet ensemble de circuits comporte un circuit capteur et un circuit oscillateur de relaxation destiné à appliquer une tension électrique continue puisée au circuit cap-2 0 teur, lequel comporte essentiellement un redresseur contrôlé au silicium, à commande d'anode ou un élément équivalent. L'ensemble de circuits est caractérisé en particulier par le fait qu'il est insensible à la polarité de la tension de la source et relativement insensible à des signaux d'entrée résistifs par rapport à des 25 signaux d'entrée capacitifs. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple illustratif mais nullement limitatif de réalisation, en se référant aux dessins annexés dans lesquels; -la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une partie 30 d'un réfrigérateur domestique équipé du distributeur de glace conforme à l'invention, -la figure 2 est un schéma de principe d'une partie de l'ensemble de circuits de commande du fonctionnement automatique du distributeur de glace conforme à l'invention^ 35 -la figure 3 représente graphiquement les diverses formes d'ondes de tension du circuit de la figure 2; -la figure 4 est une variante des circuits de sortie de commande et -la figure 5 est une forme, équivalente du point de vue 40 du fonctionnement, de la partie détectrice du circuit de la fi- 71 20740 3 2094119 gure 2. Bien que le principe de la commande de sécurité conforme à l'invention puisse être appliqué à tout réfrigérateur domestique comportant un distributeur de glace extérieur, il sera décrit 5 ici plus spécialement dans son application à un réfrigérateur se présentant sous la forme d'une armoire dans laquelle la partie de paroi antérieure, par laquelle on accède au réfrigérateur, est constituée par une porte fermant l'ouverture d'accès à un compartiment congélateur. 10 D'une manière plus particulière, l'invention sera décrite dans son application à une armoire comportant, disposés côte-à-côte, un compartiment congélateur 1 fermé par1une porte de congélateur 2 et un compartiment de stockage de nourriture ( non représenté sur la figure). La porte 2 comporte un panneau extérieur 15 3 formant la surface extérieure de la porte et présentant un évi-dement 4 délimitant dans son ensemble une région de distribution à laquelle la glace est amenée à l'extérieur de l'armoire par un distributeur de glace 5 monté à l'intérieur du compartiment congélateur au dessus du niveau de l'évidement 4. 20 Le distributeur de glace 5 est du genre conçu pour distri buer soit de la glace pilée, soit, à volonté, de la glace pilée ou en cube. En résumé, le distributeur de glace comporte un réceptacle 7 destiné à recevoir et à emmagasiner des pièces de glace, désignées ici d'une manière générale par l'expression "cubes de 25 glace",produites par un générateur automatique de glace 8 et des moyens de distribution rotatifs 9 placés à l'intérieur du réceptacle et entraînés par un moteur 10 par l'intermédiaire de moyens réducteurs de vitesse 11. Lors de la rotation des moyens dedistri-bution,les cubes de glace emmagasinés dans le réceptacle sont avancés 30 pour être distribués, par fournées de deux ou trois cubes, à travers une ouverture 12 de la paroi antérieure du réceptacle et ces cubes de glace peuvent ,soit,tomber directement à travers une ouverture de distribution 14, soit, grâce à des moyens intercepteurs ( non représentés sur la figure ),convenablement disposés, être 35 concassés, pour constituer de la glace pilée, par un concasseur 15,comportant habituellement des bras concasseurs tournant avec les moyens distributeurs 9. Le distributeur 5 est placé à l'intérieur du compartiment congélateur 1, son extrémité antérieure, y compris l'ouverture de sortie 14, étant disposée au voisinage im— 40 médiat du panneau intérieur 16 de la porte 2. 71 207^0 4 2094119 Le panneau intérieur 16 est formé de manière à présenter un rebord 17, faisant saillie vers l'intérieur, comportant une surface horizontale 18 placée immédiatement en dessous de l'ouverture de sortie 14 lorsque la porte est fermée. Un passage de 5 glace 19, dont l'extrémité est située dans la partie horizontale 18 de la surface du rebord et dont l'extrémité de sortie traverse la paroi supérieure 21 du réceptacle 4 et conduit la glace du distributeur à la région de distribution lors du fonctionnement des moyens distributeurs 9. 10 Le passage 19 comporte aussi un organe de fermeture 22, disposé entre ses extrémités supérieure et inférieure, pour fermer^ en temps normal, le passage et empêcher ainsi la circulation, à travers le passage, d'air provenant soit de l'atmosphère ambiante soit du congélateur. Cet organe de fermeture 22 est amené en posi-15 tion d'ouverture par pression sur une tige poussoir 23 prévue dans la paroi postérieure de l'évidement 4, cette tige poussoir étant accouplée, d'une manière appropriée, par l'intermédiaire de moyens d'entraînement à câble 25, à l'organe de fermeture. Des moyens interrupteurs, actionnés également par la tige poussoir 23, sont 20 prévus pour alimenter en énergie le moteur 10 du distributeur, lorsqu'on appuie sur la tige poussoir, ou si on le déplace vers l'arrière pour ouvrir l'organe de fermeture 22. En plus de ces moyens interrupteurs, les moyens de commande comportent aussi des moyens de commande du concasseur, afin de distribuer soit de la 25 glace pilée soit des cubes de glace, lorsque le moteur 10 est alimenté. D'une manière plus particulière, le passage 19 comporte une ection supérieure tubulaire 28, une partie ou élément 29 constituant un orifice, contre lequel repose l'organe de fermeture 22 30 et une section ou partie inférieure ou de sortie 30. La partie inférieure ou de sortie 30 et la partie constituant l'orifice 29 sont montées sur la paroi supérieure 21 de l'évidement 4 tandis que la section supérieure tubulaire 28 du passage s'adapte à l'intérieur d'un rebord annulaire 35 prévu sur la surface supérieure 35 de la partie constituant l'orifice 29. Il est souhaitable que le passage 19 soit aussi court que possible afin que les fournées de glace le traversent plus rapidement au cours du fonctionnement des moyens distributeurs g et ait une section transversale suffisamment grande pour permettre aux 40 cubes de glace de le franchir sans coincements. 71 20740 5 2094119 Conformément à l'invention, les moyens prévus pour empêcher le fonctionnement des moyens distributeurs 9 et, par conséquent, le fonctionnement du concasseur 15 entraîné par les moyens distributeurs 9 comportent une électrode ou une plaque 40 sensi-5 ble à la capacité, associée au passage 19, située au dessus de l'organe de fermeture 22, et un ensemble perfectionné de circuits pour couper l'alimentation du moteur 10 toutes les fois que la plaque 40 détecte une variation de capacité résultant de l'introduction à l'intérieur du passage 19 d'un objet ou d'un corps 10 étranger conducteur de l'électricité, tel qu'une main, un jouet, un manche de couteau ou un objet analogue. En se reportant à la figure 2 des dessins, on voit que la même source de courant alternatif (120 volts), dans le dispositif représenté et décrit ici et destiné à.faire fonctionner le moteur 15 10 du distributeur, est appliqué, par l'intermédiaire de l'interrupteur 39 commandé par la tige poussoir 23 et le bobinage 41 d'un relais interrupteur 42 de commande du moteur, aux bornes 44 et 45 d'un dispositif régulateur de tension comportant une résistance chutrice 46, une diode Zener régulatrice de tension 47 et 20 une diode redresseuse 48. Les éléments composants du circuit régulateur de tension sont disposés de telle manière que sa borne de sortie 50 soit positive et sa borne de sortie 51 soit négative. L'ensemble de circuits de commande comporte essentiellement un circuit capteur ou détecteur 52 ët un oscillateur de relaxa-25 tion 53. Le circuit capteur comporte un redresseur contrôlé au silicium à commande d'anode 55 dont l'anode 56 est reliée à la borne positive 50. Sa cathode 57 est reliée à la borne négative 51 par l'intermédiaire de la résistance 58; on obtient ainsi les bornes 30 de sortie 59 et 60. L'électrode de commande 61 est reliée à travers une résistance 62 à la borne positive 50. Le circuit de l'oscillateur de relaxation 53 comporte aussi un redresseur commandé analogue 63 dont l'anode 64 est reliée à la borne positive 50 à travers une résistance 16 et à la borne 35 négative 51 à travers un condensateur 65 et dont la cathode 66 est reliée à la borne négative 51 à travers une résistance 67 et à la borne positive 50 à travers un condensateur 68. L'électrode de commande 69 de ce redresseur contrôlé est reliée à travers une résistance 70 à un circuit diviseur de tension comportant 40 des résistances 71 et 72 connectées entre les bornes 50 et 51. 71 20740 6 2094119 Le reste des éléments composants du circuit de la figure 2 comporte un redresseur contrôlé au silicium à commande de cathode classique 75 ,monté en série avec une thermistance autochauffante 76 et une bobine de relais 41. L'électrode de commande 77 du 5 redresseur 75 est reliée à la borne de sortie 59 du circuit capteur. Le relais 42 comporte des contacts 78 normalement fermés et des contacts 79 normalement ouverts. L'électrode ou la plaque détectrice 40 est reliée à l'électrode de commande 61 du redresseur contrôlé 55 à travers un condensateur 86. 10 Au cours du fonctionnement normal du distributeur,le mo teur 10 est commandé par l'interrupteur 39 actionné par la tige 23, la fermeture de l'interrupteur 39 alimentant le moteur à travers les contacts normalement fermés 78. La fermeture de l'interrupteur 39 connecte aussi les bornes 15 44,45, à la source de courant alternatif et la combinaison de la diode Zener 47 et de la résistance chutrice 46 fournit une demi-onde sinusoïdale rectifiée aux bornes 80,51 et, par conséquent, aux circuits capteur et oscillateur de relaxation, par 1'intermé— > diaire de ]a diode redresseuse 48. 2 0 Le fonctionnement de cet ensemble de circuits apparaîtra mieux en se reportant à la figure 3 dans laquelle la tension alternative appliquée est représentée en fonction du temps, par la courbe 81 et la tension continue aux bornes 80,51 par la courbe 82. En l'absence du circuit oscillateur de relaxation 53, et, du 2 5 fait qu'à l'électrode de commande 61 du redresseur à commande d'anode 55 n'est reliée que la résistance 62, l'anode 56 et l'électrode de commande 61 sont toutes deux positives, et essentiellement à la même tension,de sorte que le redresseur commandé 55 est à l'état non conducteur. 30 Le circuit oscillateur de relaxation 53 est conçu de ma nière qu'à sa tension continue de sortie 82,soient superposées une série d'impulsions de tension à front raide et de quelques volts d'amplitude. On voit sur la figure 3 qu'on obtient, pour environ 10 35 volts, un maximum de tension caractéristique pour la courbe de tension 82 au cours de la demi-période positive. Au cours de cet intervalle de temps,1'électrode de commande de l'anode du redresseur contrôlé 63 est polarisée à une tension approximativement égale aux deux tiers de la tension d'alimentation 82 par les 40 résistances 70,71 et 72. Le condensateur 65 se charge à travers 71 20740 7 2094119 la résistance 67. L'anode 64 du redresseur à commande d'anode 63 est reliée au point de jonction de la capacité 65 et de la résistance 67 et sa tension est approximativement celle représentée en 84 sur la figure 3. Lorsque la tension de l'anode 64 at-5 teint une valeur supérieure d'environ 0,6 volts à celle de la tension de l'électrode de commande 69, le redresseur à commande d'anode 63 passe à l'état conducteur, déchargeant le condensateur 65 à traversl'espace séparant l'anode 64 de la cathode 66, du redresseur contrôlé 63 et à travers la résistance 67. Cette résis-10 tance 67 a une valeur faible de l'ordre de 100 ohms et décharge le condensateur 65 très rapidement. Cette décharge brusque à travers la résistance 67 engendre une impulsion de tension ou "poirie de tension" aux bornes de la résistance 67. Le condensateur 68 applique cette- impulsion, apparaissant à la cathode 66 du redres-15 seur contrôlé, à la tension positive de sortie de l'oscillateur» Cette impulsion s'ajoute algébriquement à la tension de sortie de l'oscillateur et la tension résultante, au point de jonction 50, a la forme représentée par la courbe 85 de la figure 3. La diode redresseuse 48 empêche la diode Zener 47 de couper les im-20 pulsions de tension ajoutées à la tension d'alimentation de l'oscillateur. Lorsque le courant de décharge du condensateur 65 à travers le redresseur contrôlé 63 et la résistance 67 tombe en dessous du courant de maintien du redresseur contrôlé, celui-ci passe à l'état non conducteur et le condensateur 65 commence à 25 se charger de nouveau. Ce cycle se répète tant qu'une tension positive est présente à la borne 50. La tension résultante 85 à la borne 50 est la source de tension nécessaire au fonctionnement du circuit capteur ou détecteur 52 qui comporte un condensateur d'isolement 86 disposé entre 30 l'électrode de commande 61 et l'électrode détectrice 40. Le condensateur 86 est un condensateur à haute tension d'une capacité de l'ordre de quelques centaines de picofarads, en vue d'assurer l'isolement électrique de la source de tension alternative 81. Llélectrode détectrice 40 est de dimensions telles et est placée 35 de telle manière qu'elle fournit une capacité d'environ 10 picofarads par rapport à l'objet à détecter. La tension 85 provoque la pulsation périodique des tensions de l'anode 56 et de l'électrode de commande 61 du redresseur contrôlé 55avec une pente de montée de l'ordre de quelques 40 volts par microseconde de temps de montée et une amplitude de 71 20740 8 2094119 quelques volts. Lorsqu'une faible capacité de l'ordre de quelques picofa-rads se trouve appliquée à l'électrode de commande 61 par la proximité d'un corps conducteur, se rapprochant de la plaque 40,cha-5 que fois qu'il se produit une impulsion, un courant traverse la résistance 62 et le condensateur 86 pour charger la capacité appliquée. Ce courant, selon la pente de montée de l'impulsion et la valeur de la résistance 62 et de la capacité entre la plaque 40 et le corps détecté, engendre une chute de tension qui apparaît 10 sur l'électrode de commande 61, négativement par rapport à l'anode 56. Lorsque la tension négative de cette impulsion atteint environ -0,6 volt, le redresseur à commande d'anode 55 passe à l'état conducteur, fournissant ainsi une tension de sortie entre les bornes 59 et 60. La tension de sortie entre ces bornes fournit ainsi 15 un signal, en réponse à la présence d'une capacité reliée à la borne de commande 61. Ce signal de sortie du circuit capteur est utilisé pour déclencher le redresseur à commande de cathode classique 75. Ce redresseur contrôlé 75 agit d'une manière usuelle pour alimenter 20 le bobinage 41. D'une manière plus particulière, chaque fois que la plaque 40 détecte, par capacité, un corps conducteur à l'intérieur du passage 19, la bobine de relais 41 est alimentée pour ouvrir les contacts de relais 78, coupant ainsi l'alimentation du moteur 10 25 et fermant les contacts de relais 79 afin de constituer un circuit de maintien de la bobine 41 à travers l'interrupteur 39 qui est fermé. Ce circuit de maintien n'est interrompu que lorsque l'interrupteur 39 est de nouveau ouvert, ce qui ne peut se produire qu'en supprimant la pression d'actionnement provenant de la tige 23 et 30 en fermant l'organe de fermeture 22. De préférence le circuit d'alimentation de la bobine 41 comporte aussi une thermistance autochauffante à coefficient de température négatif 76 qui assure une intégration thermique c'est-à-dire une temporisation de quelques périodes de la tension d'ali-35 mentation, par le redresseur contrôlé 75, avant que la bobine 41 soit alimentée. Ceci empêche le fonctionnemènt du circuit de sécurité sous l'action d'un déclenchement malencontreux du redresseur contrôlé 75,par des impulsions transitoires de tension ou par du bruit apparaissant sur les conducteurs de raccordement de la 40 source de courant alternatif. 71 20740 9 2094119 Une variante de l'agencement de sortie du circuit capteur est représentée sur la figure 4, dans laquelle la résistance 58 est remplacée par une combinaison en parallèle d'un condensateur 83 et de la bobine 87 d'un interrupteur à lame 88 monté en série 5 avec la bobine de relais 41. Dans ce mode de réalisation de l'invention, le déclenchement du redresseur à commande d'anode 55 ali mente la bobine 81 pour fermer l'interrupteur 82 et alimenter ainsi la bobine de relais 41. Dans cette variante de réalisation, le condensateur 83 assure la fonction de temporisation de la ther 10 mistance 76. Il va de soi également que l'expression "redresseur contrôlé au silicium à commande d'anode" utilisé à propos des redresseurs contrôlés 55 et 63 est valable tout aussi bien pour désigner n'importe quelle autre sorts . de dispositif équivalent 15 au point de vue fonctionnel, tel que les éléments correspondants prévus dans des circuits intégrés, par exemple une paire de transistors complémentaires, montés à réaction, tels que ceux représentés dans la figure 5. Le transistor 55-a est du type PNP et le transistor 55-b du type NPN, cette paire de transistors étant 20 commandée par l'électrode de commande 61-a est raccordée au reste des circuits de la même manière que le redresseur à commande d'anode 55 ou 63; la figure 5 montre ce raccordement à propos du redresseur contrôlé 55. On se rendra compte que cette variante est celle décrite dans l'industrie dès semi-conducteurs alterna-2 5 tivement sous les désignations"d'interrupteurs contrôlés à semiconducteur", "thyristors complémentaires", "transistors unijonction programmables" et "interrupteurs à électrode de commande". De la description qui précède il ressort qu'en utilisant un redresseur au silicium à commande d'anode, ou son équivalent 30 au point de vue fonctionnel, dans l'ensemble de circuits considéré, l'impulsion de tension n'est pas appliqué à la partie du circuit portant la charge de sortie c'est-à-dire au circuit comportant la bobine de relais 41. D'autres avantages du redresseur au silicium à commande d'anode sont sa rapidité de commutation 35 résultant des faibles temps de montée d'impulsions d'amplitudes relativement plus grandes que celles que l'on peut obtenir avec les oscillateurs à relaxation usuels à transistors unijonction. Dans ces conditions l'ensemble du circuit est plus sensible à la commande de la plaque 40. 40 71 20740 10 2094119 -REVENDICATIONS- 1. Réfrigérateur se présentant sous forme d'armoire comportant un compartiment congélateur contenant un distributeur de glace et un passage pour recevoir la glace venant de ce distributeur 5 et l'amener à une région de distribution située sur la surface extérieure de l'armoire, des moyens d'actionnement d'un interrupteur, comprenant des moyens d'actionnement extérieurs à l'armoire pour commander normalement le fonctionnement du distributeur,des moyens de commande fonctionnant lorsqu'on introduit un bras ou un 10 objet allongé à l'intérieur du passage afin d'empêcher 1'actionnement du distributeur par les moyens d'actionnement de l'interrupteur, caractérisé en ce que les moyens de commande précités comportent des moyens capteurs sensibles à la capacité, associés au passage précité, un interrupteur de sécurité et un circuit 15 pour 1 *actionnement de cet interrupteur de sécurité par les moyens capteurs sensibles à la capacité, ce circuit comportant un capteur et un oscillateur de relaxation, le capteur comportant un redresseur contrôlé au silicium à commande d'anode, ou un élément analogue au point de vue fonctionnel, pour commander l'énergie appli-20 quée au distributeur, ce capteur comportant des moyens connectant l'anode du redresseur au silicium à commande d'anode et son électrode de commande par l'intermédiaire d'une résistance,- et des moyens connectant l'électrode de commande du redresseur au silicium à commande d'anode aux moyens capteurs sensibles à la capa- 2 5 cité, l'oscillateur de relaxation comportant un second redresseur contrôlé au silicium à commande d'anode ou un élément analogue au point de vue fonctionnel et un condensateur relié à sa cathode pour appliquer une tension positive puisée à l'anode et à l'électrode de commande du redresseur au silicium à commande d'anode 30 du capteur, la détection de la capacité d'un corps par les moyens capteurs sensibles à la capacité engendrant une différence de tension de commande entre l'anode et l'électrode de commande de redresseur contrôlé au silicium du capteur et des moyens actionnés, lorsque le redresseur commandé au silicium du capteur est conduc- 3 5 teur, pour actionner l'interrupteur de sécurité et empêcher ain si 1'actionnement du distributeur par les moyens d'actionnement de l'interrupteur. 2. Réfrigérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur de sécurité est normalement fermé et constitue 4 0 une partie d'un relais comportant une bobine de relais dont 71 20740 11 2094119 l'alimentation est commandée par le capteur précité. 3. Réfrigérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation du capteur et de l'oscillateur de relaxation est commandée par les moyens d'actionnement de l'interrupteur précités. 4. Réfrigérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le relais comporte un interrupteur de maintien pour temporiser la suppression de l'alimentation de la bobine jusqu'à ce que les moyens d'actionnement de l'interrupteur soient ouverts.