Brevet FR2552281A1 — publié le 19850322

L'invention se rapporte à un dispositif d'asservissement d'un matériel pourvu de différents moyens de chauffage fonctionnant chacun avec une source d'énergie différente à laquelle chacun de ces moyens peut être raccordé par un circuit de commande distinct placé sous le contrôle du circuit correspondant du présent dispositif d'asservissement. Elle se rapporte également au matériel pourvu d'un tel dispositif. Elle s'applique plus particulièrement mais non exclusivement aux dispositifs de chauffage du bouilleur d'une machine frigorifique à absorption équipant un réfrigérateur et notamment, mais non limitativement, aux matériels destinés à être installés dans des véhicules, tels les caravanes, dans lesquels véhicules, le fonctionnement du matériel concerné peut ainsi, à tout moment, être assuré avec celle des sources d'énergie alors disponibles qui est considérée la plus rentable et la plus fiable. A cet effet, le dispositif d'asservissement est conçu pour donner la priorité absolue au fonctionnement avec l'énergie fournie par un réseau de distribution de courant alternatif puis une priorité de second rang au fonctionnement avec l'énergie fournie par une source extérieure de courant continu basse tension, telle une batterie de véhicule, pour en fait ne permettre le fonctionnement avec une alimentation en gaz combustible qu'en l'absence des sources prioritaires précitées. On connaît déjà des dispositifs d'asservissement de ce type (FR-A-2.428.802). Dans ces dispositifs d'asservissement connus à ce jour, avant de parvenir à sa résistance électrique de chauffage, le circuit d'alimentation en courant alternatif passe bien sûr par un contacteur général mais surtout par un relais, qui, lorsqu'il reçoit effectivement le courant du réseau, est excité et, pour ne maintenir que le courant alternatif, commande alors l'ouverture - tant du circuit d'alimentation en courant continu, - que du circuit d'alimentation en gaz et d'allumage de celui-ci. Quant au circuit d'alimentation en courant continu, avant de parvenir à sa résistance de chauffage, il passe aussi par un contacteur général puis par le contacteur que pilote le relais du circuit précédent, mais surtout par un second relais qui, lorsqu'il reçoit effectivement le courant de la source extérieure, est excité et, pour ne maintenir que le courant continu, commande alors l'ouverture du circuit d'alimentation en gaz et d'allumage de celui-ci. Le courant continu n'est évidemment maintenu que jusqu'à réapparition du courant alternatif. Enfin, le circuit d'alimentation en gaz comprend -'d'une part, une conduite qui, avant de déboucher dans le brûleur, passe par un organe commandant son arrêt automatique dès que cet organe ne reçoit plus à son entrée la tension nécessaire à son maintien ouvert que doit lui fournir un circuit de commande qui passe par des contacteurs pilotés par les relais des circuits électriques avant d'être relié à un thermocouple qui, lorsqu'il est chauffé par la flamme du brûleur, genère alors la dite tension nécessaire et, - d'autre part, un circuit d'allumage du brûleur comprenant un allumeur qui, par l'intermédiaire d'un circuit passant par un. contacteur général puis par des contacteurs pilotés par les relais des circuits électriques prioritaires, est relié à une batterie tampon préalablement chargée par le courant continu du circuit électrique de priorité secondaire. En plus des moyens précédents assurant leur contrôle en tout ou rien, les dispositifs d'asservissement connus à ce jour, comprennent également des moyens qui, sous le contrôle d'un thermostat, modulent l'action des moyens de chauffage portés par les différents circuits. Outre que les moyens électromécaniques le composant sont peu fiables et surtout peu propices à la miniaturisation de plus en plus poussée à laquelle sont contraints les constructeurs de matériels, ce dispositif d'asservissement présente de nombreux inconvénients et notamment : - dans le cas où après un fonctionnement au courant alternatif, le dispositif doit faute de courant continu passer directement à l'alimentation au gaz, la batterie tampon n'a pas pu se charger et l'allumage est impossible. - dans le cas d'un fonctionnement avec le courant continu d'une source extérieure constituée par la batterie d'un véhicule, le prolongement de ce fonctionnement peut épuiser la dite batterie au point d'empêcher le véhicule de redémarrer normalement, - dans le cas où les trois sources d'énergie s'avèrent être en même temps inefficaces par exemple suite à l'impossibilité d'allumer le brûleur ou à l'extinction accidentelle de la flamme de ce brûleur, l'utilisateur du matériel n'en est pas informé et ne peut donc prendre les dispositions qui permettraient peut-être d'éviter les dégâts qu'entraîne quelquefois un arrêt de chauffage, - dans tous les cas, l'utilisateur du matériel n'a pas de moyens directs de contrôle de celle des sources qui, à un instant donné, fait fonctionner le dit matériel. Au delà de ces inconvénients liés à sa conception générale, ce dispositif d'asservissement a l'inconvénient de faire appel pour le chauffage au gaz à des moyens distincts de sécurité et de régulation, ce qui évidemment multiplie les opérations de montage et nécessite entre eux des moyens synchronisant leurs actions. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un dispositif d'asservissement du type cité plus haut - qui est fiable et facile à miniaturiser, - dont le fonctionnement au gaz n'est pas tributaire d'un fonctionnement préalable avec une résistance électrique alimentée par le courant continu d'une source extérieure, - qui alerte l'usager des défauts de fonctionnement et l'informe à tout moment sur la source d'énergie utilisée. Est également un résultat visé par l'invention, un tel dispositif dont le fonctionnement au gaz est placé sous le contrôle de moyens de sécurité et de régulation qui sont combinés et regroupés en un seul bloc à monter. Pour cela, l'invention a pour objet un dispositif d'asservissement du type cité plus haut notamment caractérisé en ce que les circuits de contrôle sont reliés à un moyen d'alimentation en courant continu basse-tension qui - dans le circuit de contrôle de l'alimentation en courant alternatif consiste en un convertisseur dont l'entrée reçoit le dit courant alternatif qu'elle convertit en conséquence, - dans le courant de contrôle de l'alimentation en courant continu provenant d'une source extérieure consiste en un adaptateur de la tension de cette source extérieure et qui, - dans le circuit de contrôle de l'alimentation en gaz, au lieu de consister en une batterie tampon chargée par le circuit précédent, consiste en une pile et en un adaptateur de la tension de cette pile. Elle a également pour objet le matériel pourvu de ce dispositif d'asservissement. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : le synoptique du dispositif, - figure 2 : le même dispositif vu plus en détail, - figure 3 : vu en coupe, le bloc regroupant les moyens de sécurité et de contrôle du fonctionnement au gaz. En se reportant au dessin, on voit que le dispositif d'asservissement 1 équipe un matériel 2 pourvu de différents moyens de chauffage 3, 4, 5 fonctionnant chacun avec une source d'énergie différente 6, 7 ou 8 à laquelle il peut être raccordé par un circuit de commande distinct 9, 10 ou 11 placé sous le contrôle du circuit correspondant 12, 13, 14 du présent dispositif d'asservissement. Les moyens de chauffage 3, 4, 5 du matériel 2 comprendront par exemple une résistance 3 reliée par le circuit 9 à un point 6 de raccordement à un réseau de distribution de courant alternatif, une résistance 4 reliée par le circuit 10 à un point 7 de raccordement à un moyen de distribution de courant continu basse-tension en provenance d'une source extérieure et enfin un brûleur 5 relié par le circuit 11 à un point 8 de raccordement à une alimentation en gaz Le dispositif est conçu pour donner la priorité absolue au circuit 9 de courant alternatif puis une priorité de second rang au circuit 10 de courant continu basse-tension provenant de la source extérieure avant d'autoriser le recours au circuit 11 fonctionnant au gaz. Avant de parvenir à sa résistance de chauffage 3, le circuit 9 relié au point 6 de raccordement au réseau passe par un moyen 15 modulant son action de chauffage sous le contrôle d'un thermostat 16. Ce circuit 9 qui est également placé sous le contrôle d'un contacteur général 17, pilote un moyen 18 de sélection de l'énergie utilisée qui, en cas de présence de courant alternatif au point 6 de raccordement, interdit l'utilisation des autres sources. Quant au circuit 10 relié au point 7 de raccordement de la source extérieure de courant continu basse-tension, avant de parvenir à sa résistance de chauffage 4, il passe également par un organe de régulation 19 sous le contrôle du capteur 16. Au préalable, il a traversé le moyen 18 de sélection qui est piloté par le circuit 12 contrôlant l'alimentation en courant alternatif. Le circuit 11 d'alimentation en gaz est contrôlé par une vanne 20 commandée par un moyen moteur 21 alimenté par un circuit 14 passant par le moyen 18 de sélection. Est également prévu un organe de régulation 22 recevant une information du thermostat 16. Le moyen de sélection 18 consistera par exemple en un circuit composé de portes NAND. La présence de la flamme est contrôlée par un thermo-couple 23 intercalé dans une dérivation 24 du circuit 14 contrôlant l'alimentation en gaz, laquelle dérivation, qui est pourvue de moyens de coupures 25 pilotés par le moyen de sélection 18, fournit le courant éventuellement généré par le thermo-couple 23 à un organe de sécurité 26 alimentant un moyen de contrôle 27 autorisant, pendant un certain temps, l'allumage du gaz, par exemple au moyen d'un allumeur 28. Pour cela, l'organe de sécurite 26 reçoit des signaux 29, 30 issus l'un du circuit 14 de contrôle de l'alimentation en gaz et l'autre d'un organe 31 détectant un éventuel double allumage accidentel. Dans le cas d'un défaut de gaz, l'organe de sécurité 26 transmet un signal a un circuit à mémoire 32 qui affiche le défaut par exemple au moyen d'une diode électro-luminescente 33 et/ou qui actionne une alarme 34. L'un et/ou l'autre de ces moyens d'information de l'utilisateur peut ne se déclencher qu'au bout d'un certain temps et/ou que pendant une certaine durée déterminée par une horloge interne 35. Afin de réguler l'action du moteur 21 commandant la vanne 20, le circuit de contrôle 14 peut évidemment comprendre une consigne 36 qui est comparée à un signal 37 reçu du moteur pour elle-même donner un signal de commande 38 à l'organe de régulation 22 du dit moteur 21. Pour assurer leur fonctionnement les circuits de contrôle 12, 13, 14 du dispositif sont tous alimentés en courant continu basse-tension. A cet effet - le circuit 12 de contrôle de l'alimentation en courant alternatif est relié en sortie d'un convertisseur 39 en courant continu basse-tension du courant alternatif reçu du point 6 de raccordement au réseau, - le circuit 13 de contrôle de l'alimentation en courant continu basse-tension en provenance d'une source extérieure passe simplement par un adaptateur 40 de la tension de cette source extérieure, de préférence en combinaison avec un dispositif 41 de contrôle du niveau de la batterie pour éviter de vider sinon complètement du moins exagérément celle-ci avant de passer à l'alimentation au gaz. Quant au circuit 14 de contrôle de l'alimentation au gaz, au lieu d'être alimenté par une batterie tampon chargée par le circuit précédent, il est alimenté par une pile interchangeable 43 également sous le contrôle d'un adaptateur de tension 44 et d'un organe de mesure de la charge 45 qui, en cas de baisse de charge, transmet un signal à un circuit à mémoire 46 qui affiche le défaut par exemple au moyen d'une diode électro-luminescente 47 et/ou qui actionne alarme 34 précitée. Une information prélevée en sortie de l'organe de sélection 18 par une ligne 48 permet d'afficher la source en fonctionnant par exemple aux moyens de diodes électro-luminescentes 49, 50, 51. Ainsi alimenté en basse-tension, l'ensemble fonctionne en toute sécurité mais néanmoins sous le contrôle d'un circuit classique de régulation et de protection 52 et d'un simple interrupteur électronique 17 de marche et d'arrêt relié à un circuit 53 d'alimentation de toute la carte portant les composants précités. Les différentes diodes électro-luminescentes seront avantagéusement regroupées sur un panneau de signalisation 54 qui sera positionné de manière directement visible par l'u ti li sateur. Au delà de sa concegnalisation 54 qui sera positionné de manière directement visible par l'utilisateur. Au delà de sa conception d'ensemble, le dispositif d'asservissement est remarquable par ses moyens de sécurité et de régulation du fonctionnement au gaz. En effet, sur la conduite 11 du gaz se rendant au brûleur 5 doit intervenir : - une vanne modulable 20 sous l'action du moyen de commande 21 et du thermostat 16 évoqués plus haut mais aussi, - tant un organe de sécurité 55 assurant une fermeture totale en cas d'extinction de la flamme du brûleur, - que des moyens inhibant l'action de cet organe de fermeture totale le temps nécessaire à l'allumage. Pour cela, le dispositif comprend un seul bloc 56 dans lequel est creusée une chambre 57 dans laquelle débouchent quatre conduits 58, 59, 60, 61 qui se répartissent en deux groupes constitués chacun de deux conduits 58 et 59 ou 60 et 61 situés dans le prolongement axial l'un de l'autre. L'entrée du conduit 58 menant au brûleur 5 réalise un siège 62 pour un obturateur 63 porté -par une tige 64 qui est montée coulissante dans le conduit 59 situé à ltogposé de la chambre 57 et qui porte un moyen 65, 66 de commande en translation tel un doigt 65 engagé dans une gorge inclinée 66 d'une pièce 67 guidée en translation orthogonale à l'axe de la tige. C'est le moteur 21 évoqué plus haut qui commande cette translation en fonction de l'information reçue du thermostat. L'un 60 des autres conduits communique avec un logement 68 dans lequel débouche la canalisation 69 d'arrivée du gaz. A l'entrée du conduit 60 le logement 68 présente un siège 69' pour un organe de fermeture 55 tel un clapet 70 sollicité vers ce siège par un ressort 71. Ce clapet est associé au noyau plongeur 72 d'un électro-aimant 73 permettant de contrarier l'action du ressort 71 lorsque l'électro-aimant est alimenté par la tension générée par le thermo-couple en cas de présence de la flamme. Afin de permettre l'allumage, ce clapet doit donc être manoeuvré par une commande distincte. A cet effet, dans le conduit 61 qui, dans la chambre est situé face à celui pourvu du clapet 55, est guidé un poussoir 74 permettant de décoller le dit clapet 70. Afin d'être commandable automatiquement ce poussoir réalise un noyau plongeur d'un électro-aimant 75 alimenté par le circuit de contrôle d'allumage. L'extrémité du poussoir porte en outre un moyen de préhension 76 permettant de le pousser à la main pour autoriser la commande de l'allumage même en l'absence de courant dans l'électro-aimant 75. Afin d'éviter toutes fuites, la tige 64 de l'obturateur 63 et le poussoir 74 du clapet 70 sont reliés au corps 56 par des membranes d'étanchéité 77, 78. Dans le cas où les paires de conduits 58 et 59, d'une part, 60 et 61, d'autre part, ont des axes sécants au moins l'une des pièces que sont la tige 64 et le poussoir 74 est conformée de manière à ne pas gêner l'autre. Avantageusement, la tige 64 est alors perçée d'une lumière axiale 79 traversée par le poussoir 74. Afin qu'après une mise en alarme, le réenclenchement soit automatique dès la réapparition d'un courant, suffisant le dispositif peut en outre comprendre un circuit 80 de remise à zéro des sécurités. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) d'asservissement d'un matériel (2) pourvu de différents moyens de chauffage (3, 4, 5) fonctionnant chacun avec une source d'énergie différente (6, 7 ou 8) à laquelle il peut être raccordé par un circuit de commande distinct (9, 10, 11) placé sous le contrôle du circuit correspondant (12, 13, 14) du présent dispositif d'asservissement pourvu de moyens de sélection - pour donner la priorité absolue au fonctionnement avec une résistance (3) reliée par le circuit (9) à un point (6) de raccordement à un réseau de distribution de courant alternatif puis, - pour donner une priorité de second rang au fonctionnement avec une résistance (4) reliée par le circuit (lo) à un point (7) de raccordement à un moyen de distribution de courant continu basse-tension provenant d'une source extérieure, avant d'autoriser le recours à un fonctionnement au gaz par un brûleur (5) relié par le circuit (11) à un point (8) de raccordement à un moyen d'alimentation en gaz, Ce dispositif d'asservissement, comprenant également S un contacteur général (17) et des moyens (15, 19, 22) qui, sous le contrôle d'un thermostat (16) modulent l'action de chauffage de chaque élément chauffant (3, 4, 5) étant CARACTERISE en ce que les circuits (12, 13, 14) de contrôle des circuits de commande (9, 10, 11) sont reliés à un moyen d'alimentation en courant continu basse-tension qui - dans le circuit (12) de contrôle de l'alimentation en courant alternatif consiste en un convertisseur (39) dont l'entrée reçoit le dit courant alternatif qu'elle convertit en conséquence, - dans le circuit (13) de contrôle de l'alimentation en courant continu provenant d'une source extérieure} consiste en un adaptateur (40) de la tension de cette source extérieure et qui, - dans le circuit (14) de contrôle de l'alimentation en gaz, au lieu de consister en une batterie tampon chargée par le circuit précédent, consiste en une pile (43) et en un adaptateur (44) de la tension de cette pile. 2. Dispositif d'asservissement selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins à l'un des adaptateurs de tension (40, 44) respectivement prévus sur les circuits (13 et 14) de contrôle est combiné un dispositif (41, 45) de contrôle de niveau de charge. 3. Dispositif d'asservissement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend pour les cas de défaut au moins un circuit (32, 46) qui mémorise le défaut et prévient l'utilisateur du matériel par au moins un signal (33, 34 ou 47). 4. Dispositif d'asservissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le moyen de sélection (18) est constitué de portes NAND. 5. Dispositif d'asservissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'en sortie du moyen de sélection (18) une ligne (48) reliée à des diodes électroluminescentes (49, 50, 51) prélève des signaux alimentant l'une des dites diodes. 6. Dispositif d'asservissement d'un matériel (2) pourvu de différents moyens de chauffage (3, 4, 5) fonctionrant chacun avec une source d'énergie différente (6, 7 ou 8) à laquelle il peut être raccordé par un circuit de commande distinct (9, 10, 11) placé sous le contrôle du circuit correspondant (12, 13, 14) du présent dispositif d'asservissement pourvu de moyen de sélection - pour donner la priorité absolue au fonctionnement avec une résistance (3) reliée par le circuit (9) à un point (6) de raccordement à un réseau de distribution de courant alternatif puis, - pour donner une priorité de second rang au fonctionnement avec une résistance (4) reliée par le circuit (10) à un point (7) de raccordement à un moyen de distribution de courant continu basse-tension provenant d'une source extérieure, avant d'autoriser le recours à un fonctionnement au gaz par un brûleur (5) relié par le circuit (11) à un point (8) de raccordement à un moyen d'alimentation en gaz, Ce dispositif d'asservissement comprenant également un contacteur général (17) et des moyens (15, 19, 22) qui, sous le contrôle d'un thermostat (16) modulent l'action de chauffage de chaque élément chauffant (3, 4, 5) étant caractérisé en ce qu'il comprend un bloc (56) dans lequel est creusée une chambre (57) dans laquelle débouchent quatre conduits (58, 59, 60, 61) qui se répartissent en deux groupes constitués chacun de deux conduits (58 et 59 ou 60 et 61) situés dans le prolongement axial l'un de l'autre, parmi lesquels, l'entrée du conduit (58) menant au brûleur (5) réalise un siège (62) pour un obturateur (63) porté par une tige (64) qui est montée coulissante dans le conduit (59) situé à l'opposé de la chambre (57) et qui porte un moyen (65, 66) de commande en translation. 7. Dispositif d'asservissement selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'un (60) des autres conduits communique avec un logement (68) dans laquel débouche la canalisation (69) d'arrivée du gaz et en ce que, à l'entrée du conduit (60) le logement (68) présente un siège (69') pour un organe de fermeture (55) sollicité vers ce siège par un ressort (71), lequel clapet est associé au noyau plongeur (72) d'un électro-aimant (73) permettant de contrarier l'action du ressort (71) lorsque l'électro-aimant est alimenté. 8. Dispositif d'asservissement selon la revendication 7 caractérisé en ce que dans le conduit (61) qui, dans la chambre est situé face à celui pourvu du clapet (55), est guidé un poussoir (74) permettant de décoller le dit clapet (70) et en ce que ce poussoir, d'une part, réalise un noyau plongeur d'un électro-aimant (75) alimenté par le circuit de contrôle d'allumage, et d'autre part, porte un moyen de préhension (76) permettant de le pousser à la main. 9. Dispositif d'asservissement selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel les axes desgaires de conduits sont sécants, caractérisé en ce que la tige (64) de l'obturateur (63) est perçée d'une lumière (79) que-traverse le poussoir (74) du clapet (55). 10. Matériel (2) pourvu de différents moyens de chauffage (3, 4, 5) caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.