Brevet FR2411452A1 — publié le 19790706

L'invention est relative à un dispositif d'alarme contre les élévations excessives de température d'appareils électriques, notamment d'appareils équipés de moteurs électriques et tels que les aspirateurs. Un aspirateur comporte en général un moteur électrique universel qui, en fonctionnement, est refroidi par l'air aspiré et filtré par un sac en papier ou en coton. Le volume de l'air de refroidissement, très important quand le sac est propre, diminue à mesure que le sac se colmate. Le moteur est donc de moins en moins ventilé et peut s'échauffer dangereusement si l'utilisateur ne s'aperçoit pas à temps que l'appareil n'aspire plus et qu'il doit donc changer ou nettoyer le sac à poussières après avoir arrêté momentanément l'appareil. Un autre incident qui se produit fréquemment sur les aspirateurs du type traîneau est celui où le flexible se bouche après avoir aspiré des objets trop volumineux, ce qui arrête l'entrée d'air et produit très rapidement le même résultat que le colmatage du sac à poussières. Ces deux incidents sont aggravés dans les groupes d'aspiration modernes où les constructeurs s'efforcent de pousser au maximum les caractéristiques sans augmenter les dimensions, en accroissant les vitesses, donc les puissances, donc les pertes calorifiques à éliminer. Pour éviter ces incidents ou limiter leurs conséquences, les constructeurs ont mis en oeuvre des dispositifs d'alarme ou de protection plus ou moins fiables. Parmi ceux de ces dispositifs qui fonctionnent quelle que soit la cause de ltélévation de température du moteur, on peut citer les deux suivants 1 ) Indicateurs visuels d'échauffement : certains constructeurs placent, près du moteur ou dans le courant d'air de sortie de l'aspirateur, un bilame dont la déformation à une température donnée fait s'allumer un voyant de couleur. L'inconvénient de cet indicateur est que l'allumage continu d'un voyant, même rouge, se remarque peu, surtout lorsqu'on utilise des voyants dont la luminosité est faible. 2 ) Systèmes disjoncteurs sensibles à la température : ces systèmes comprennent en général un bouton-poussoir de contact à relais de maintien sur le bobinage duquel est monté en série un élément sensible à la température (bilame ou résistance à coefficient de température positif), l'ensemble étant tel que, lorsque cet élément décèle une température excessive, il coupe l'alimentation de la bo bine de maintien et interdise la remise en marche permanente du moteur jusqu'à ce que la cause de l'échauffement ait été éliminée. Dans son brevet français n0 76 02913 du 3 février 1976 (publication n0 2.340.610) auquel est rattaché un certificat d'addition n0 76 17502 du 10 juin 1976, la demanderesse a décrit un tel système qui fonctionne de façon tout à fait satisfaisante mais qui est relativement coûteux. L'invention a pour but de réaliser un dispositif d'alarme contre les élévations excessives de température d'appareils électriques, dont le déclenchement soit sûrement suivi d'effets mais dont le prix de revient soit peu élevé et en particulier compatible avec le prix de vente des appareils actuels de grande série, ce dispositif d'alarme n'étant d'ailleurs pas limité aux aspirateurs mais étant applicable à tous les appareils électriques ménagers, tant à moteur (cireuses, par exemple) que sans moteur (radiateurs de chauffage). Pour atteindre ce but, le dispositif d'alarme conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un néon aux bornes duquel sont montés en parallèle, d'une part, un circuit RC agencé pour être alimenté en courant électrique en même temps que l'appareil et, d'autre part, une CTP placée de façon à être soumise directement ou indirectement à la température du moteur ou autre élément fonctionnel de l'appareil. Pour simplifier la description, on désigne ici par "néon" une ampoule électrique au néon, caractérisée en ce qu'elle s'allume lorsqu'on applique à ses bornes une tension électrique supérieure à un seuil (appelé "tension d'amorçage") et "CTP" une résistance électrique à coefficient de temp#rature positif, c'est-à-dire dont la résistivité croît avec la température (du moins au voisinage d'une température critique). Dans le dispositif d'alarme conforme à l'invention, le néon ne peut s'allumer que lorsque la CTP, sous l'effet de l'échauffement de l'appareil, a atteint une valeur critique. Par décharge du circuit RC, le néon clignote de plus en plus vite à mesure que la valeur de la résistance de la CTP augmente, c'est-à-dire à mesure que la température de l'appareil augmente. Un indicateur sonore peut être associé au signal clignotant. De toute façon, contrairement aux susdits indicateurs visuels à allumage continu, le clignotement du dispositif d'alarme conforme à l'invention ne peut échapper à l'attention de l'utilisateur qui coupe alors l'alimentation du moteur aussitôt après l'apparition de l'incident générateur d'échauffement excessif et veille ensuite à éliminer les causes de cet échauffement. De plus, en raison de sa simplicité, ce dispositif d'alarme est d'un prix de revient très intéressant. L'invention est relative aussi à un composant utilisable dans un dispositif d'alarme tel que défini ci-dessus et elle a pour but de rendre son prix de revient aussi bas que possible. Pour atteindre ce but, ce composant est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend, sur un support isolant, une résistance et un condensateur constituant le circuit RC, deux conducteurs d'alimentation du néon, deux cosses d'alimentation destinées à être branchees sur la source de courant électrique de l'appareil et deux cosses montées en parallèle par rapport aux deux conducteurs d'ali- mentation du néon et permettant le montage de la CTP. Un tel composant peut être utilisé soit sans CTP en dehors du. susdit dispositif d'alarme, c'est-à-dire de façon à faire clignoter le néon dès qulil est branché sur une source de courant électrique, soit avec CTP dans le dispositif d'alarme conforme à l'invention, de façon à ne faire clignoter le néon que lorsque cette CTP atteint une température telle que sa résistance soit suffisamment forte pour qu'elle cesse de court-circuiter le néon, ainsi qu'expliqué ci-dessus. Grâce à cette double possibilité d'application, le composant conforme à l'invention peut être fabriqué en plus grande série, c'est-à-dire dans des conditions économiques encore plus intéressantes. Selon un mode de réalisation avantageux, le support isolant a la forme générale d'un parallélépipède muni de cavités pour recevoir non seulement les éléments du circuit RC, mais encore, dans le cas général où le courant d'alimentation est alternatif, un élément redresseur (diode), les cosses faisant saillie deux par deux sur deux faces opposées du parallélépipède. Ce mode de réalisation facilite l'adaptation du dispositif à 11 appareil qu'il doit équiper. Dans le cas où le néon peut être placé à proximité immédiate du support isolant parallélépipédique, le néon est monté sur le support isolant par l'intermédiaire de ses conducteurs d'alimentation, en saillie par rapport à ce support. De cette façon, il suffit d'un seul organe de fixation (vis par exemple) pour tous les éléments du dispositif, à l'exception toutefois de la CTP dont l'emplacement doit être choisi en fonction de celui du moteur ou autre élément fonctionnel sur l'appareil. 'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés. La figure 1 montre le schéma du dispositif d'alarme conforme à l'invention. La figure 2 montre en perspective l'un des composants du dispositif de la figure 1. Les figures 3 et 4 illustrent, à plus petite échelle, deux modes de montage possibles du composant de la figure 1, sur le bol- tier d'un aspirateur. La figure 5 représente une variante de chacune des figures 3 et 4. Ainsi que le montre schématiquement la figure 1, le dispositif d'alarme conforme à l'invention comprend essentiellement un néon 1 aux bornes duquel sont montés en parallèle, d'une part, un circuit RC formé d'une résistance 2 et d'un condensateur 3 et agencé pour être alimenté en courant électrique en même temps que l'appareil à équiper et, d'autre part, une CTP 4 placée de façon à être soumise directement ou indirectement à la température du moteur électrique (non montré) d'un aspirateur. Ce dispositif comprend deux bornes ou cosses 5,6 destinées à être reliées aux bornes du réseau d'alimentation de l'appareil et deux bornes ou cosses 7,8 permettant de brancher la CTP 4 aux bornes du néon 1. Le dispositif comprend encore une diode 9 en série avec la résistance 2 et le condensateur 3. Pour réaliser un tel dispositif d'alarme, on utilise de préférence le composant qui est représenté à grande échelle à la figure 2. Sur un support isolant 10, ce composant comprend le circuit RC (résistance 2, condensateur 3 et diode 9), deux conducteurs 11,12 servant à alimenter le néon 1 et les quatre cosses 5 à 8. Selon le mode de réalisation de la figure 2, le support isolant 10, fait de matière plastique moulée, a la forme générale d'un parallélépipède dont l'épaisseur (dimension ~ peu près perpendiculaire au plan de la figure 2) est faible par rapport aux autres dimensions et qui est muni de cavités pour recevoir les susdits éléments ainsi que les cosses et conducteurs de liaison. De préférence, le condensateur 3,qui est l'élément le plus volumineux, est disposé dans une cavité centrale 13 parallèle (ou inclinée par rapport) à la plus grande dimension (dimension horizontale à la figure 2) du support 10. Cette cavité 13 communique, par deux rainures 14 respectivement, avec deux de quatre cavités 15 qui sont disposées aux quatre coins du support 10 pour recevoir chacune l'une des cosses 5 à 8.Dans l'une des rainures 14, on fait passer un conducteur 16 qui relie l'une des bornes du condensateur 3 à la cosse b. Dans l'autre rainure 14, on fait passer un conducteur 17 qui relie l'autre des bornes du condensateur 3 à la cosse 7. La résistance 2 et la diode 9 sont logées à la suite l'une de l'autre dans une cavité 18 parallèle ou à peu près parallèle à la cavité centrale 13 et débouchant dans les deux cavités 15 des cosses 5 et 7. Des conducteurs 19, 20 et 21 sont montés respectivement entre la cosse 7 et la diode 9, entre la diode 9 et la résistance 2 et entre celle-ci et la cosse 5. Enfin, un conducteur 22, logé dans une cavité s'ouvrant sur la face opposée du support, réunit la cosse 6 et le conducteur 16 à la cosse 8 et au conducteur 12. Pour mieux faire comprendre l'agencement électrique du composant de la figure 2, on a situé la plupart de ses éléments à l'aide de leurs chiffres de référence sur le schéma de la figure 1. Comme on le voit à la figure 2, les cosses 5 à 8 font saillie deux par deux sur deux faces opposées du parallélépipède, parallèlement à la plus grande dimension de celle-ci.Pour protéger les éléments du composant, il peut y avoir intérêt à boucher, en y coulant une matière plastique appropriée, les volumes restés vides dans les cavités telles que 13, 15 et 18 et rainures telles que 14 de façon telle qu'apparaissent seulement, à l'extérieur du support 10, les extrémités des cosses 5 à 8 servant aux connexions avec le réseau ou avec la CTP 4, et les conducteurs 11,12 du néon 1. Selon une première solution qui est illustrée aux figures 2, 3 et 4, le néon 1 est monté directement sur le support 10 par l'intermédiaire de ses conducteurs 11,12 et apparait donc aussi à l'extérieur du support 10. Dans ce cas, le support 10 est avantageusement muni d'un trou 23 pour le passage d'une vis de fixation 24,# ce trou étant situé de l'autre, côté du côté du condensateur 3 par rapport au néon 1. Le trou 23 traverse de préférence une surépaisseur 25, par exemple annulaire, qui forme entretoise par rapport à la paroi 26 du carter de l'appareil dans laquelle est serrée la vis 24. Cette paroi 26 est munie d'un trou 27 par lequel émergent le néon 1 et un capuchon translucide 28 ou 28a de couleur rouge qui entoure ce néon 1 et qui donne sa couleur à la lumière clignotante visible à l'extérieur dé la paroi 26.Selon la construction de la figure 3, le capuchon 28 est fixé au support isolant 10 tandis que, selon la construction de la figure 4, le capuchon 28a est fixé à la paroi 26. Selon la variante de la figure 5, le néon 1 n'est pas porté par le support 10 mais il est fixé à la paroi 26 avec le capuchon 28a, à distance de ce support. Dans ce cas bien entendu, les conducteurs 11 et 12 portés par le support 10 doivent être reliés au néon 1 par des conducteurs auxiliaires ila et 12a. Aux figures 3 à 4, on n'a pas représenté les cosses 5 à 8, ni les conducteurs qui relient ces cosses les unes aux bornes d'alimentation de l'appareil et les autres à la CTP 4. il suffit de rappeler que la CTP 4 doit être placée en un endroit qui lui permet de déceler la température du moteur de l'aspirateur, par exemple sur une pièce métallique fixe en liaison thermique avec le stator de ce moteur ou à l'intérieur du passage où circule l'air ayant refroidi ce moteur. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'alarme contre les élévations excessives de température d'appareils électriques, notamment d'appareils équipés de moteurs électriques et tels que les aspirateurs, caractérisé en ce qu'il comprend un néon aux bornes duquel sont montés en -parallèle, d'une part, un circuit RC agencé pour être alimenté en courant électrique en même temps que l'appareils à équiper et, d'autre part, une CTP placée de façon à être soumise directement ou indirectement à la température du moteur ou autre élément fonctionnel de l'appareil. 2 - Dispositif d'alarme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit RC comporte un organe redresseur (diode). 3 - Composant utilisable dans un dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend, sur un support isolant, une résistance et un condensateur constituant le circuit RC, deux conducteurs d'alimentation du néon, deux cosses d'alimentation destinées à être branchées sur la source de courant électrique de l'appareil et deux cosses montées en parallèle par rapport aux deux conducteurs d'alimentation du néon et permettant le montage de la CTP. 4 - Composant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support isolant a la forme générale d'un parallélépipède muni de cavités pour recevoir non seulement les éléments du circuit RC, mais encore, dans le cas général où le courant d'alimentation ést alternatif, un élément redresseur (diode), les cosses faisant saillie deux par deux sur deux faces opposées du parallélépipède. 5 - Composant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le néon est monté sur le support isolant par l'intermédiaire de ses conducteurs d'alimentation, en saillie par rapport à ce support. 6 - Composant selon l'une des revendications-3 à 5, caractérisé en ce que le support#isolant est muni d'un trou de fixation, de préférence au niveau d'une surépaisseur. 7 - Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un composant selon l'une quelconque des revendications 3 à 6. 8 - Aspirateur, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif d'alarme selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 7. 9 - Aspirateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le compcsant selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 est fixé sur la surface intérieure du carter de l'aspirateur de façon que le néon passe par un trou de ce carter, à l'intérieur d'un capuchon translucide coloré, de préférence en rouge.