Brevet FR2617594A1 — publié le 19890106

flESVO1R A PRODUIT LIQUIDE MUNI D'UN SYS1XlE DE SURV1tIILANCE DE NIVEAU. La présente invention concerne un réservoir à produit liquide muni d'un système de surveillance de niveau. Dans un réservoir à produit liquide tel qu'un réservoir à produit de rinçage dans un lave-vaisselle, le produit liquide étant consommé ou prélevé d'une manière fréquente et/ou automatique il est nécessaire de surveiller le niveau de ce produit y restant pour réaliser un réapprovisionnement adéquat. Le problème de surveillance de niveau de produit dans un réservoir est dé3å connu dans la réalisation des réservoirs à produit de lavage dans un lave-linge. Dans un réservoir à produit de lavage connu pour lave-linge, en un point fixe du fond de ce réservoir est montée une source de lumière dont le faisceau est dirigé directement ou par l'intermédiaire d'un jeu de miroirs sur un bouchon ou un capot de ce réservoir, et au point d'impact de ce faisceau de lumière sur ce bouchon ou capot est monté un élément translucide coloré ou non pour servir de voyant lumineux. Quand ce réservoir est pourvu d'un produit de lavage, ce produit remplit la partie inférieure de ce réservoir et constitue entre cette source de lumière et ce voyant un écran opaque empêchant toute transmission de lumière de manière que ce voyant ne soit pas éclairé.Quand ce réservoir devient vide, la lumière envoyée par cette source de lumière peut atteindre ce voyant et le rendre lumineux. Ce réservoir comporte un inconvénient par le fait que ce voyant devient seulement lumineux quand le produit est déjà épuisé dans ce réservofr, ce qui entraîne souvent un retard ou un défaut dans le réapprovisionnement de ce réservoir en produit. Un autre réservoir connu à produit de lavage comprend à une hauteur prédéterminée et en deux points opposés fixes de sa paroi latérale, une source de lumière et une cellule photoélectrique lesquelles sont alignées l'une par rapport à l'autre suivant un axe fixe traversant ce réservoir, et reliées par un circuit de liaison et d'amplification à un dispositif d'alarme.Dans ce réservoir, tant que le niveau du produit est au-dessus de cet axe fixe d'alignement de la source de lumière et la cellule photoélectrique, ce produit constitue un écran opaque qui empêche toute transmission de lumière entre celles-ci et par conséquent le déclenchement de ce dispositif d'alarme, et dès que le niveau du produit dans ce réservoir descend au-dessous de cet axe fixe d'alignement, la lumière émise par la source de lumière peut atteindre alors la cellule photoélectrique et cette transmission de lumière permet d'actionner ce dispositif d'alarme pour rappeler que la quantité de produit dans ce réservoir correspond à une réserve minimale de sécurité et qu'un réapprovisionnement en produit du réservoir est nécessaire. Ainsi un réapprovisionnemént en produit de ce réservoir peut être fait en temps opportun. Cependant un tel réservoir comportent également des inconvénients notamment une exigence d'un bon alignement entre la source de lumière et la cellule photoélectrique pour que fonctionne ce système de surveillance de niveau de produit dans ce réservoir. La présente invention ayant pour but d'éviter les inconvénients des réservoirs connus ci-dessus, permet de réaliser un réservoir économique à produit liquide, muni d'un système de surveillance d'un niveau prédéterminé de produit y séjournant, fiable dans son fonctionnement, facile à fabriquer à monter et à installer. L'invention permet également de réaliser un réservoir à produit liquide muni d'un système de surveillance de niveau d'une réserve minimale de sécurité de produit dans lequel le niveau de cette réserve est rendu réglable. Selon l'invention, un réservoir à produit liquide muni d'un système de surveillance de niveau d'une réserve minimale de sécurité prédéterminée de ceux-ci, est caractérisé en ce que le système de surveillance de niveau comprend un dispositif d'alarme, un émetteur de rayonnement, et un récepteur destiné à la commande de ce dispositif d'alarme, et dont le fonctionnement dépend du rayonnement émis par cet émetteur, réfléchi sur l'interface de la paroi interne de ce réservoir et du milieu ambiant à l'intérieur de ce réservoir-, et reçu par ce récepteur. Pour mieux faire comprendre l'invention, on en décrit ci-après un certain nombre d'exemples de réalisation illustrés par des dessins ci-annexés dont - la figure 1 représente une vue partielle, schématique en coupe d'un réservoir à produit de rinçage muni d'un système de surveillance de niveau, montrant un niveau de produit dans ce réservoir se trouvaht au-dessus du niveau d'une réserve minimale de sécurité préréglée de produit dans ce réservoir, - la figure 2 représente une vue partielle, schématique en coupe analogue à celle de la figure 1, montrant un niveau de produit dans ce réservoir descendant au-dessous du niveau d'une réserve minimale de sécurité préréglée de produit dans ce réservoir, - la figure 3 représente un schéma d'un circuit électrique du système de surveillance de niveau de la figure 1, muni d'un dispositif d'alarme lumineux. La présente invention est applicable aux réservoirs pour tous produits liquides tel qu'un réservoir d'eau, réservoir à produit de rinçage dans un lave-vaisselle, etc.. Pour une simplification de la description seule une application à un réservoir à produit de rinçage dans un lave-vaisselle est décrite ci-après. Dans une phase de rinçage terminal dans un lave-vaisselle, un produit de rinçage est habituellement ajouté dans l'eau de rinçage pour faire disparaître dans la vaisselle lavée et séchée, toute trace de calcaire, et rendre cette vaisselle brillante. Les produits de rinçage sont en général des produits liquides ayant une consistance plus ou moins sirupeuse. Un réservoir à produit de rinçage 1 dans un lave-vaisselle, réalisé selon l'invention est schématiquement et partiellement illustré dans les figures 1 et 2. A chaque cycle de rinçage terminal dans le lave-vaisselle, une quantité prédéterminée du produit de rinçage 2 contenu dans ce réservoir 1 est automatiquement introduite dans l'eau de rinçage. Le produit de rinçage disparaît ainsi au fur et à mesure du réservoir 1. Une surveillance du niveau 3 d'une réserve minimale de sécurité de ce produit dans le réservoir 1 s'avère donc indispensable. Le réservoir à produit de rinçage l est de ce fait pourvu d'un système de surveillance 4 du niveau 3 d'une réserve minimale de sécurité prédéterminée de produit de rinçage 2 dans ce réservoir 1 qui assure la signalisation du moment opportun de réapprovisionnement en produit de ce réservoir pour éviter tout manque de produit de rinçage indlspensable à la qualité de lavage de la vaisselle. Le système de surveillance 4 de niveau de la réserve minimale de sécurité prédéterminée de produit de rinçage comprend un émetteur 5 de rayonnement infrarouge ou lumineux visible, un récepteur 6 de rayonnement infrarouge ou lumineux visible, un dispositif d'alarme 7 lumineux ou sonore soumis à la commande de ce récepteur 6 et un circuit électrique de liaison et d'amplification 8 reliant ces émetteur 5 et récepteur 6 à une source électrique d'alimentation électrique Vcc et à ce dispositif d'alarme 7. Selon une caractéristique importante, dans le réservoir à produit de rinçage 1, le fonctionnement du récepteur 6 du système de surveillance 4 dépend de la partie réfléchie sur l'interface de la paroi interne du réservoir et du milieu ambiant 10 à l'intéríeur de ce réservoir, du rayonnement infrarouge ou lumineux émis par l'émetteur 5, reçue par ce récepteur 6. Le récepteur 6 reste inactif en absence de toute réception de la partie réfléchie du rayonnement infrarouge ou lumineux émis par l'émetteur 5, et devient actif dès réception de cette partie réfléchie de ce rayonnement. Ces caractéristiques de fonctionnement du récepteur 6 se basant sur une réflexion du rayonnement émis par l'émetteur 5 sur l'interface de la paroi interne du réservoir 1 et le milieu ambiant 10 à l'intérieur de ce réservoir permettent non seulement d'éviter ces inconvénients retrouvés dans des réservoirs à produits de lavage connus rappelés dans un paragraphe précédent, dans lesquels le fonctionnement de leur cellule photoélectrique ou récepteur est basé sur une transmission à travers ces réservoirs de la lumière émise par leur source de lumière, mais également de pouvoir disposer l'émetteur 5 et le récepteur 6 l'un près de l'autre et non en des points opposés du réservoir, ce qui permet de simplifier leur montage et de les rendre facilement réglables en position. Selon une autre caractéristique, le réservoir à produit de rinçage 1 comprend d'une part dans une partie latérale de sa paroi 11, au moins à une hauteur correspondant à un niveau 3 d'une réserve minimale de sécurité prédéterminée de produit de rinçage 2 dans ce réservoir, une zone présentant un indice de réfraction du rayonnement infrarouge ou lumineux visible, sensiblement équivalent à celui présenté par le produit de rinçage 2, et destinée au cheminement de ce rayonnement, et d'autre part à proximité de la surface extérieure de cette zone, l'émetteur 5 et le récepteur 6 montés l'un près de l'autre, séparés entre eux par une cloison 12 opaque au rayonnement infrarouge ou lumineux visible émis par l'émetteur 5 de manière que dans un premier cas un rayonnement infrarouge ou lumineux visible traverse cette zone de la paroi 11 du réservoir 1 destinée au cheminement de ce rayonnement, réfléchit en grande partie sur l'interface de la paroi interne de cette zone de cheminement pour ce rayonnement et de l'air, si le produit de rinçage 2 est absent à cette hauteur du réservoir 1 et remplacé par de l'air, puis la partie réfléchie de ce rayonnement retraverse en sens inverse cette zone de cheminement et tombe enfin sur le récepteur 6 (figure 2), et que dans un deuxième cas, ce rayonnement infrarouge ou lumineux visible émis par l'émetteur 5, traverse cette zone de cheminement pour ce rayonnement, puis continue son trajet dans la masse de ce produit de rinçage sans subir d'appréciable modification de direction étant donné que la paroi 11 du réservoir 1 dans cette zone de cheminement et la masse de ce produit de rinçage présentent sensiblement un même indice de réfraction du rayonnement infrarouge ou lumineux visible, et enfin se disperse dans l'enceinte de ce réservoir 1, si le produit de rinçage est présent à cette hauteur du réservoir 1. Dans l'exemple illustré dans les figures 1 et 2, le réservoir à produit de rinçage 1 comprend une paroi 11 présentant un indice de réfraction du rayonnement infrarouge ou lumineux visible sensiblement identique à celui présenté par la masse du produit de rinçage 2 dans ce réservoir 1, un boîtier 13 opaque au rayonnement infrarouge ou lumineux visible, monté contre la surface extérieure de cette paroi 11 et portant à la fois l'émetteur 5 et le récepteur 6, et un système à glissières 14 fixé sur cette paroi 11 permettant à ce boîtier 7 de coulisser verticalement le long de la partie latérale de cette paroi 11 et de se fixer à une hauteur choisie qui correspond à un niveau d'une réserve minimale de sécurité souhaitée de produit de rinçage dans ce réservoir 1. Selon ces caractéristiques, une réserve minimale de sécurité de produit de rinçage dans le réservoir 1, dont le niveau doit être surveillé, peut être ainsi choisie par réglage de la position du boîtier 13 le long de la hauteur de la paroi 11. Dans l'exemple illustré, le système de surveillance 4 comprend un émetteur 5 constitué par une diode électroluminescente et un récepteur 6 formé d'une cellule photoélectrique, respectivement reliés d'un côté à une source électrique Vcc et du côté opposé, à travers une résistance 16,17 à la masse, et un amplificateur opérationnel 18 dont l'entrée directe indiquée par un digne plus est reliée, à travers une résistance 19 à un point de liaison 20 entre la résistance 17 et le récepteur 6 et l'entrée inversée indiquée par un signe moins est connectée à un potentiomètre 21, et dont la sortie est branchée, à travers une résistance 22, à l'entrée du dispositif d'alarme 7 constitué par une diode électroluminescente qui a une sortie reliée à la masse, l'alimentation électrique de l'amplificateur opérationnel 18 étant une alimentation simple avec une première borne reliée à une source électrique VCC et une deuxième borne connectée à la masse. L'émetteur 5 est une diode électroluminescente standard d'un type connu. le récepteur 6 est une cellule photoélectrique qui, assemblée avec l'émetteur 5 dans un boîtier 13, est commercialisée par General Instruments sous la référence GI - MSA7. L'amplificateur est un composant commercialisé par Texas Instruments sous la référence TI - LM324. Le dispositif d'alarme 7 est un composant commercialisé par Radiotechnique Compelec sous la référence RTC - CQY 24 BIV. Les résistances 16,17,19,22 ont respectivement des valeurs de 220 ohms, 560 ohms, 10 Kilo-ohms, 560 ohms, et le potentiomètre 21 a une valeur de 47 Kilo-ohms. Quand le produit de rinçage 2 dans le réservoir est au-dessus du niveau 3 d'une réserve minimale de sécurité choisie de produit de rinçage (figure 1) le rayonnement émis par la diode électroluminescente constituant l'émetteur 5, traversant la paroi 11, continue son trajet dans la masse de produit de rinçage 2 et se disperse dans l'enceinte de ce réservoir de manière que la cellule photoélectrlque constituant le récepteur 6 ne recevant pas de lumière émise par l'émetteur 5, reste inactive ou bloquée et aucune tension électrique ne soit recueillie au point de liaison 20.La tension électrique alimentant l'entée directe de l'amplificateur opérationnel 18 étant nulle et inférieure à la tension électrique recueillie au potentiomètre 21 alimentant l'entrée inversée de cet amplificateur opérationnel 18 fait basculer la tension de sortie de cet amplificateur 18 à une valeur qui se rapproche de zéro et qui est insuffisante pour actionner le dispositif d'alarme autrement dit allumer la diode vlectroluminescente 7. Aucun réapprovisionnement en produit de rinçage du réservoir n'est nécessaire. Lorsque le produit de rinçage 2 baisse dans le réservoir et se trouve au-dessous du niveau 3 de la réserve minimale de sécurité choisie (figure 2) la lumière émise par la diode électroluminescente constituant l'émetteur 5 traverse la paroi 11 rencontre l'air 20 dans le réservoir 1, un milieu ayant un indice de réfraction différent de celui présenté par la paroi 11 et réfléchit en grande partie sur l'interface de la paroi interne de la paroi 11 et de cet air 20, et la partie réfléchie de cette lumière retraverse en sens inverse la paroi 11 du réservoir et tombe enfin sur la cellule photoélectrique constituant le récepteur 6 et la rend conductrice.Lorsqu'une tension électrique recueillie au point de liaison 20 qui alimente l'entrée directe de l'amplificateur opérationnel 18 et devient supérieure à la tension électrique recueillie au potentiomètre 21 qui alimente l'entrée inversée de cet amplificateur opérationnel 18, fait basculer la tension de sortie de cet amplificateur opérationnel 18 à une valeur qui se rapproche de la tension d'alimentation Vcc et qui est suffisante pour allumer la diode électroluminescente constituant le dispositif d'alarme 7. Un iminent réapprovisionnement en produit de rinçage est alors nécessaire. Dans une variante de réalisation, un dispositif d'alarme sonore remplace le dispositif d'alarme lumineux 7 et le fonctionnement du système de surveillance 4 reste pratiquement inchangé. Selon une autre variante un retard de commande du dispositif d'alarme 7 est introduit dans le fonctionnement du système de surveillance 4 de niveau pour éviter tout actionnement intempestif de ce dispositif d'alarme 7 par le système de surveillance 4 provoque par une surface agitée du produit de rinçage 2 dans le réservoir 1 sous l'influence des vibrations au cours du fonctionnement du lave-vaisselle. Selon une autre variante, une hystérésis est introduite dans le fonctlonnement de l'ampliflcateur opérationnel 18 pour obtenir des seuils distincts de mise en marche et d'arrêt du dispositif d'alarme 7. Le retard de commande du dispositif d'alarme 7 et l'hystérésis dans le fonctionnement de l'amplificateur opérationnel 18 sont respectivement réalisés par des circuits électroniques de types connus. Le composant commercialisé par Texas Instruments sous la référence TI - LM 324 et serverlt d'amplificateur opérationnel 18, décrit dans un paragraphe précédent, comporte in-situ un circuit électronique qui introduit une hystérésis dans son fonctionnement permettant d'obtenir des seuils distincts de mise en marche et d'arrêt du dispositif d'alarme 7. Dans une autre varlante de réalisation, la surface interne de la paroi 11 du réservoir 1 comporte des bossages tandis que la surface externe de cette paroi est lisse. La structure du réservoir à produit de rinçage 2 muni d'un système de surveillance 2 de niveau décrite ci-dessus est ainsi non seulement une structure simple, facile à fabriquer, à monter et à faire fonctionner, ce qui rend ce réservoir économique mals également une structure perfectionnée permettant à ce réservoir une fiabilité dans son fonctionnement et un avantageux choix d'une réserve minimale de sécurité de produit de rinçage dans son enceinte, par simple réglage du système de surveillance 2. lEtNDI(tATIOftS 1. Réservoir å produit liquide, muni d'un système de surveillance de niveau d'une réserve minimale de sécurité prédéterminée de celul-cl, caractérisé en ce que le système de surveillance (4) de niveau comprend un dispositif d'alarme (7), un émetteur (5) de rayonnement, et un récepteur (6) destiné à la commande de ce dispositif d'alarme, et dont le fonctionnement dépend du rayonnement émis par cet émetteur (5), réfléchi sur l'interface de la paroi interne de ce réservoir et du milieu ambiant (10) à l'intérieur de ce réservoir, et reçu par ce récepteur (6). 2. Réservoir selon la revendlcatlon 1, - caractérisé en ce que dans le système de surveplance (4) le récepteur (6) maintent au repos le dispositif d alarme (7) durant l'absence de réception de 1a partie réfléchie du rayonnement et actionne ce dispositif d'alarme durant sa réception de cette partie réfléchie de ce rayonnement. 3. Réservoir selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu il comprend d'une part dans une partie latérale de sa paroi (11), au moins à une hauteur correspondant à un niveau (3) d'une réserve minimale de sécurité prédéterminée de produit liquide (2) dans ce réservoir, une zone présentant un indice de réfraction du rayonnement, sensiblement équivalent à celui présenté par ce produit liquide (2) et destinée au cheminement de cè rayonnement et d'autre part à proximité de la surface extérieure de cette zone, l'émetteur (5) et le récepteur (3) du système de surveillance (2) de niveau, montés l'un près de l'autre et séparés entre eux par une cloison opaque au rayonnement émis par cet émetteur (5). 4. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi (11) présentant un indice de réfraction du rayonnement, sensiblement équivalent à celui présenté par ce produit liquide (2) et destinée au cheminement de ce rayonnement, un système 9 glissières (14) fixé sur la surface extérieure de cette paroi (11) et un boîtier (13) commun à ces émetteur (5) et récepteur (6) coulissant dans ce système à glissières, verticalement le long de la partie latérale de cette paroi (11) et se fixant à une hauteur correspondante å un niveau d'une réserve minimale de sécurité souhaitée de produit liquide dans ce réservoir. 5. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans le système de surveillance (4) de niveau, l'émetteur (5) constitué par une diode électroluminescente et le récepteur (6) formé d'une cellule photoélectrique sont respectivement reliés d'un côté à une source électrique (Vcc) et du côté opposé, à travers une résistance (16,17) à la masse, un dispositif d'alarme (7) constitué par une diode électroluminescente, et un amplificateur opérationnel (18) dont d'une part l'entrée directe est reliée, å travers une résistance (19) à un point de liaison (20) entre le récepteur (6) et la résistance (17), reliée ala masse, l'entrée inversée est connectée à un potentiomètre (21) et la sortie est branchée, à travers une résistance (22) à l'entrée de ce dispositif d'alarme (7) qui est connecté, par sa sortie, à la masse, et dtautre part l'alimentation électrique est une alimentation simple avec une première borne reliée à une source électrique (Vcc) et une deuxième borne branchée à la masse. 6. Réservoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de surveillance (4) de niveau comprend un circuit électronique qui introduit dans son fonctionnement un retard écartant tout actionnement intempestif du dispositif d'alarme (7). 7. Réservoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de surveillance (4) de niveau comprend un amplificateur opérationnel (18) ayant un circuit électronique qui introduit dans le fonctionnement de cet amplificateur, une hystérésis permettant d'obtenir des seuils distincts de mise en marche et d'arrêt du dispositif d'alarme (7). 8. Réservoir selon la reVendication 5, caractérisé en ce que dans le système de surveillAnce (4), émetteur (5) et le récepteur (6) sont des composants commerciallsés par General Instruments sous la référence GI - MSA7, l'amplificateur opérationnel (18) est un composant commercialisé par Texas Instruments sous la référence TI - LM 324, les résistances (16,17,19,22) ont des valeurs respectivement de 220 ohms, 560 ohms, 10 Kllo-ohms, 560 ohms, le potentiomètre (21) a une valeur de 47 Kilo-ohms et le dispositif d'alarme (7) est un composant commercialisé par Radiotechnique Compelec sous la référence RTC - CQY 24 BIV. 9. Réservoir selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi (11) dont la surface externe est lisse et la surface interne est munie de bossages.