Brevet FR2597583A1 — publié le 19871023

La présente invention porte sur un circuit de commande pour four de cuisson domestique du type à circuit de puissance électrique. Cénéralement, les fours de ce type sont équipés d'au moins un thermostat de régulation, d'une pluralité de circuits électriques de sécurité et d'un commutateur à positions multiples pour sélectionner le mode de cuisson. Un four du type ci-dessus est fabriqué par la demanderesse sous la référence constructeur 847 et son circuit de commande, représenté en figure 1, constitue l'état de la technique. Les éléments principaux sont le circuit de puissance (100) et les thermostats (TH1, TH2, TH3, TH4) ; l'ensemble du circuit étant connu de l'homme de l'art. Les thermostats (TH1... TH4) assurent la régulation de la température du four en fonctionnement normal, et/ou la sécurité thermique. En outre, un moteur (M) de ventilateur à double enroulement pour refroidissement du moufle comporte deux vitesses de fonctionnement : une grande vitesse pour le démarrage et la fonction pyrolyse ; une petite vitesse pour la cuisson normale. Les principaux inconvénients du circuit de la figure 1 sont - impossibilité de moduler la petite vitesse du moteur du ventilateur, source d'inconfort pour l'utilisateur - dispersion d'un thermostat à l'autre ; la précision des thermostats habituels à bulbe ou à tige n'est pas en rapport avec la qualité d'ensemble du four et nécessite un contrôle coûteux avec rejet d'une partie des thermostats - phénomènes de dérives causant des pannes et interventions chez l'utilisateur. Afin de pallier tous ces inconvénients, la demanderesse a remplacé les thermostats habituels par un circuit à thermostats électroniques. La présente invention porte sur un circuit de commande pour four de cuisson domestique comportant au moins un circuit de puissance, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un circuit électronique de régulation de la température du four, le dit circuit électronique étant composé au moins d'un thermostat électronique comportant un relais, un contact, au moins un comparateur dont la sortie est reliée au relais et dont les entrées sont respectivement soumises à une tension de consigne et à la tension d'une sonde de température du four, pour que le dit thermostat électronique assure au moins une fonction de régulation. En outre, le dit circuit électronique peut comporte non limitativement un deuxième comparateur dont la sortie est en parallèle sur la sortie du premier comparateur pour que le thermostat assure en plus une par des micro-contacts (MC1) et (MC2) du loquet de verrouillage de porte - un circuit redresseur (200) - un commutateur de commande (I, II) qui comporte une série de contacts (1, la ; 2, 2a ;...) dont le diagramme de la figure 5 montre en gris4-les états de fermeture et en clair les états d'ouverture - un programmateur (PR) Le circuit électronique de la figure 3 comprend principalement - un circuit d'alimentation avec redresseur (200) - un interrrupteur thermique (IT) couplé à la résistance (R1) avec bornes (A) et (B) notées également sur le schéma de la figure 2 - un ensemble électronique, relié à la sortie (24 V) du redresseur (200), qui comprend des comparateurs (Al, A2, A3, A4) avec leurs circuits de commande appropriés. En particulier - les entrées du comparateur (Al) sont respectivement reliées à la borne variable d'un potentiomètre de consigne (RC) et à une sonde de température (SF) placée dans le four ; la sortie du comparateur (Al) étant reliée au relais (RT) - les entrées du comparateur (A2) sont reliées à la sonde (SF) et à un pont de résistances fixes ; la sortie du comparateur (A2) est en parallèle sur la sortie du comparateur (Al) ; - les entrées du comparateur (A3) sont reliées, d'une rut, en parallèle à la sonde (SF) et à une entrée de (Ai), et d'autre part, à un pont de résistance donnant une consigne fixe ; la sortie du comparateur (A3) étant en parallèle sur le circuit de pyrolyse et sur le relais (RS) du contact de régulation (3206) - les entrées du comparateur (A4) sont reliées respectivement au point commun du transistor (T1) du circuit de pyrolyse et du potentiomètre (RC), et au point commun du pont de résistances avec l'entrée fixe de (A2) la sortie du comparateur (A4) est reliée à la sortie du comparateur (A3). Le comparateur (Al) a pour fonction de comparer la température de consigne du four, affichée sur le potentiomètre (RC), avec la température detectée par la sonde (SF) dans le four. Le comparateur (Al) commande le relais (RT) du contact (THC) en fonction des informations reçues, par l'intermédiaire d'un transistor (T1). On peut prévoir un voyant en série avec le relais (RT) pour informer du fonctionnement. Le comparateur (A2) a pour fonction de détecter si la sonde (SF) est en court-circuit, et de couper dans ce cas l'alimentation du relais (RT). Le comparateur (A3) commande le relais (RS) associé au contact fonction de sécurité. Les entrées du dit deuxième comparateur sont alors reliées à la sonde de température du four et à un pont de résistances prédéterminé. Le circuit électronique conforme à l'invention peut comporter, en outre, et non limitativement, un autre thermostat électronique composé au moins d'un relais, d'un contact, d'un comparateur dont la sortie est reliée au dit relais, et dont les entrées sont reliées respectivement à la sonde de température du four et à une sonde fixe de sécurité pour que le four ne dépasse pas une température critique de sécurité. Ainsi, l'ensemble des fonctions régulation et sécurité du circuit de puissance du four sont assurées par, au maximum, deux contacts1 l'un des deux contacts au moins assurant plusieurs fonctions. En outre, une seule sonde de température du four est utilisée pour informer chacun des comparateurs. La description ci-après, d'un mode de réalisation préféré de l'invention, est faite en référence aux figures annexées pour lesquelles - la figure 1 est un schéma électrique du four 847 fabriqué par la demanderesse et considéré comme l'état de la technique ; - la figure 2 est un schéma du circuit électrique conforme à l'invention ; - la figure 3 est un schéma du circuit électronique conforme à l'invention et associé au circuit de la figure 2 - les figures 4 et 5 sont les diagrammes des contacts des commutateurs des figures 1 et 2. Le mode de réalisation préféré de l'invention, non limitatif, comporte deux parties : la partie électrique représentée en figure 2, la partie électronique représentée en figure 3. Pour faciliter la comparaison entre 11 état de la technique (figure 1) et l'invention (figure 2), on a repris la même disposition de schémas. Les deux circuits présentent un circuit de puissance sensiblement identique (100) à la portée de l'homme du métier. Le schéma de la figure 2 comporte, en-outre : - un contact de thermostat (THC) pour la commande du circuit de puissance assurant la régulation de la température four à la consigne demandée - un contact de thermostat (THR) pour la limitation en cuisson de la température du four à 320 - un interrupteur thermique (IT) couplé à une résistance (R1) ; - un moteur de ventilateur (MVe) couplé à une résistance (R2) - un moteur de verrouillage de porte (MVr) mis en ou hors circuit (THR). Le comparateur (A3) compare les informations reçues par la sonde (SF) et le point de consigne (TF) (320 ). Une temporisation de deux secondes (Tempo 2 S) est, par exemple, mais non limitativement adjointe au transistor (T5) pour la commande de (RS). Le comparateur (A4), les transistors (T3, T4), les voyants (L2, L3) font partie du circuit pyrolyse. Pour le fonctionnement du commutateur, on se reportera à la demande française 82 00 089 de la demanderesse et, pour le fonctionnement du circuit, on se reportera à la description faite ci-après. Le fonctionnement du ventilateur en cuisson et en pyrolyse est le suivant ; dès que le commutateur est sur une position autre que zéro, on a 1) fermeture du contact (2, 2a) (voir figure 5) 2) alimentation du moteur (MVe) en grande vitesse, car la résistance (R2), montée en série avec (MVe) est court-circuitée par le contact (THR) au repos. 3) après environ trois secondes, le contact (THR) bascule, le moteur (MVe) est alimenté au travers de la résistance (R2), et passe donc en petite vitesse. La dite résistance (R2) est modifiable en fonction de la petite vitesse désirée par l'utilisateur. Ce montage particulier du circuit de ventilation a plusieurs fonctions : il permet d'utiliser un moteur à simple enroulement, donc moins cher que le moteur à double enroulement ; il permet de fixer la valeur de la petite vitesse à une valeur inférieure à celle de l'art antérieur ; il permet de moduler cette petite vitesse en fonction du confort de l'utilisateur tout en assurant le démarrage à grande vitesse. Pendant le fonctionnement en cuisson, la commande du circuit de puissance (100) se fait par le contact (THC) lui-même commandé par le relais (RT). En mode cuisson, une température de consigne, variable jusqutà 300 par exemple, est affichée sur (RC). La sortie du comparateur (Al) est à l'état 1 si la tension détectée sur la sonde four (SF) est inférieure à celle détectée sur (RC), et le relais (RT) est alimenté. Dans le cas contraire, la sortie du comparateur (Al) est à l'état 0 et le relais (RT) est coupé. Le thermostat électronique, contact (THC) et relais (RT); se comporte ici comme un thermostat de régulation avec température de consigne variable. En outre, on peut prévoir au moins une sécurité pour le cas où la sonde (SF) serait défectueuse. En cas de court-circuit sur la sonde (SF), le comparateur (A2) bascule, coupe le relais (RT), ouvre le contact (THC) et le circuit de puissance (100). En cas dé défaut du contact (THC), la régulation se fait sur le contact (THR) de la façon suivante : si la sonde four (SF) détecte une température supérieure à 320 qui est la température maximum autorisée par le constructeur et la température de consigne (TF), alors le comparateur (A3) bascule et alimente le relais (RS). Le contact (THR) bascule, ouvre le circuit de puissance, tandis que le moteur de ventilateur (MVe) passe en grande vitesse pour refroidir le four. La régulation à 320 est assurée maintenant par le contact (THR) qui assure une fonction sécurité. En cas de panne du ventilateur (MVe) par exemple, la température au niveau du circuit peut atteindre une valeur critique, par exemple (85C +5 C), l'alimentation du circuit électronique est coupée par l'interrupteur thermique (IT). Les contacts (THC) et (THR) s'ouvrent, l'alimentation du circuit électronique étant coupée. En cas de panne secteur, la remise en route du four se fait quand le courant revient et à condition que la température au niveau de l'électronique soit inférieure à 85'C. Le fonctionnement en pyrolyse est décrit ci-après. Les contacts (5-5a) et (4-4a) autorisent le verrouillage de la porte. L'ouverture du micro-contact (MC1) bloque le transistor (Tl) (figure 3). I1 n'y a plus d'informations de cuisson. Le comparateur (A4) basculez et le témoin (L2) de verrouillage s'allume. En même temps, on applique une consigne fixe, sensiblement 500'C, sur le comparateur (Al) quelle que soit la valeur du potentiomètre (RC). La régulation de la température du four est assurée par le thermostat électronique (RT), (THC). Dès que la température du four est supérieure à 320 C, le comparateur (A3) bascule, le voyant de pyrolyse (L3) s'allume et le relais (RS) fait basculer le contact (THR). Le moteur (MVe) est alors en grande vitesse et le contact (II, 5, 5a) assure l'alimentation des éléments de chauffe. En fin de programmation, le four refroidit, la température descend en-dessous de 300'C, le contact (THR) bascule autorisant le déverrouillage dès que le commutateur quitte la position pyrolyse. On remarque que selon la position du commutateur en position zéro (voir figure 5), l'alimentation du thermostat électronique est assurée par les contacts (MC1) et (II, 1, la) jusqu'à ouverture de (MC1). L'interrupteur thermique (IT) assure en mode pyrolyse la même fonction sécurité qu'en mode cuisson et en plus interdit le réenclenchement. Un courant de 2 mA environ subsiste dans l'alimentation au travers de la résistance (R1). Cette résistance (R1) placée en-dessous de l'interrupteur thermique (IT) maintiendra le dit interrupteur thermique (IT) à une température supérieure à 85 C. La remise à zéro du commutateur et une attente de une à deux minutes autoriseront le redémarrage en cuisson ou en pyrolyse. Le processus est identique pour une coupure du secteur supérieure à trois minutes, la température au niveau de l'interrupteur thermique dépassant rapidement 85 C. Les acquis de l'invention sont nombreux - nette diminution de la dispersion et de la dérive - précision améliorée et suppression des chevauchements des plages des thermostats - deux contacts seulement remplacent les quatre contacts du four 847 - pas d'augmentation du prix de revient de l'ensemble - cumul des fonctions : régulation à une température de consigne tue (500 ) ) et régulation à une température de consigne variable (Jusqu'à 300 > par une seule sonde de température de four, sécurité à 320'. - diminution possible de la petite vitesse du ventilateur avec moteur à simple enroulement - facilité du contrôle en fin de chaîne et gain de temps : on remplace les sondes par des résistances appropriées pour simuler les températures ; l'opération dure quelques minutes. Auparavant, une montée en température était nécessaire pour contrôler les bulbes et le circuit de puissance; o - mémorisation de panne secteur grâce au remplacement du fusible thermique par un interrupteur thermique associé à une résistance. Pour le cablage de l'invention et les composants non décrits précédemment, on se reportera aux figures annexées qui sont suffisantes pour la reproduction de l'invention par un homme du métier. Bien entendu, les valeurs de réglage indiquées ci-dessus ne sont pas limitatives et le cablage lui-même peut présenter des variantes d'exécution, sans pour cela sortir du domaine des équivalents techniques de l'invention. Par exemple, on peut ajouter un condensateur de temporisation sur l'entrée du transistor (T2) ; en fonctionnement la temporisation du relais (RT) est supérieure à celle du relais (RS) valant, par exemple, 1 à 2 secondes. Dans l'ensemble du texte, description, revendications et abrégé descriptif, on comprendra que les termes "four de cuisson domestique" signifient toute enceinte de cuisson domestique, que ce soit une enceinte à encastrer, à enchasser, une enceinte de cuisinière..., la dite enceinte de cuisson étant équipée d'un nettoyage à pyrolyse. L'invention n'est pas limitée aux enceintes multifonctions, mais s'applique également à toute la gamme du constructeur : fours conventionnels, à chaleur tournante..., par modification du circuit de puissance et du commutateur. REVENDICATIONS 1) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique comportant au moins un circuit de puissance (100), caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un circuit électronique de régulation de la température du four, le dit circuit électronique étant composé au moins d'un thermostat électronique comportant un relais (RT), un contact (THC), au moins un comparateur (Al) dont la sortie est reliée au relais (RT), et dont les entrées sont respectivement soumises à une tension de consigne et à la tension d'une sonde de température (SF) du four, pour que le dit thermostat électronique assure au moins une fonction de régulation. 2) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dit circuit électronique comporte, en outre, un comparateur (A2) dont la sortie est en parallèle sur la sortie du comparateur (A1) pour que le thermostat électronique assure en plus une fonction de sécurité. Les entrées du dit comparateur (A2) étant alors reliées la la sonde de température du four (SF) et à un pont de résistances prédéterminé. 3) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique selon lsune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique comporte, en outre, un thermostat électronique composé au moins d'un relais (RS), d'un contact (THR), d'un comparateur (A3) dont les entrées sont reliées respectivement à la sonde de température (SF) et à un pont de consigne (TF) donnant une valeur fixe de sécurité. 4) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un interrupteur thermique (IT) associé à une résistance (R1) branché sur l'alimentation du circuit électronique pour assurer une fonction sécurité thermique et une fonction mémorisation de défaut. 5) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de consigne du comparateur (Al) est fixe en fonctionnement pyrolyse et variable en fonctionnement cuisson. 6) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il commande un moteur de ventilateur (MVe) en série avec une résistance (R2), la dite résistance (R2) étant en parallèle sur un contact (THR) d'un thermostat électronique. 7) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une temporisation du relais (RT) composée d'un montage à condensateur sur l'entrée du transistor (T2). 8) Circuit de commande pour enceinte de cuisson domestique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une temporisation du relais (RS) composée d'un montage à condensateur sur l'entrée du transistor (T5).