Brevet FR2698775A1 — publié le 19940610

L'invention concerne une cafetière électrique comportant des première et seconde bornes de tension d'alimentation, un élément chauffant, des premier et second éléments de commutation, ledit élément chauffant et lesdits premier et second éléments de commutation étant couplés en série entre les première et seconde bornes de tension d'alimentation, le premier élément de commutation convenant pour régler l'élément chauffant à une première température de tenue au chaud et le second élément de commutation convenant pour régler l'élément chauffant à une seconde température de tenue au chaud Par température de tenue au chaud il y a lieu d'entendre une température moyenne, engendrée pour tenir au chaud du café (contenu dans une verseuse) sur une plaque chauffante appartenant à la cafetière et couplée à l'élément chauffant. Une telle cafetière peut être utilisée pour préparer et tenir au chaud du café dans le domaine domestique ou professionnel. Une telle cafetière est connue entre autres du certificat d'utilité allemand de numéro de publication 87 01 914 Pour le choix de la première ou de la seconde température de tenue au chaud, la cafetière électrique connue comporte un commutateur à poussoir ayant une première et une seconde position Selon le choix fait par l'utilisateur, la cafetière connue engendre la première ou la seconde température de tenue au chaud, les premier et second éléments de commutation étant formés de premier et second thermostats et la première température de tenue au chaud étant supérieure à la seconde Dans la première position, qui correspond à la première température de tenue au chaud, le premier thermostat assure la régulation de l'élément chauffant, tandis que le second thermostat est court-circuité au moyen du commutateur à poussoir Dans la seconde position, qui correspond à la seconde température de tenue au chaud, le premier thermostat se trouve dans un état conducteur, tandis que le second thermostat assure la régulation de l'élément chauffant. Un inconvénient d'une telle cafetière est que la position de commutateur à poussoir détermine, non seulement la température de tenue au chaud, mais aussi la température de préparation Par température de préparation, il y a lieu d'entendre une température moyenne engendrée par l'élément chauffant pour la préparation de café. Comme la position du commutateur à poussoir est décisive de la température de préparation, la cafetière connue, dans le cas d'une erreur d'inattention de l'utilisateur, prépare le café à une température peu convenable. L'invention vise à fournir une cafetière électrique qui présente une régulation améliorée pour régler l'élément chauffant à la première et à la seconde température de tenue au chaud. Une cafetière électrique conforme à l'invention est caractérisée en ce que le second élément de commutation est conçu pour régler l'élément chauffant à la seconde température de tenue au chaud en fonction d'une durée nécessaire au réglage de la première température de tenue au chaud L'invention se base sur l'idée que la régulation pour les températures concernées de tenue au chaud est inutilement décisive de la température de préparation Etant donné que, dans la cafetière conforme à l'invention, le réglage de la seconde température de tenue au chaud dépend de la durée nécessaire au réglage de la première température de tenue au chaud, le réglage de la première température de tenue au chaud doit s'effectuer avant que la seconde température de tenue au chaud ne puisse être réglée par la cafetière électrique Par voie de conséquence, la première température de tenue au chaud fait fonction de température de préparation, après quoi, selon le choix de l'utilisateur, la seconde température de tenue au chaud peut servir à la tenue au chaud d'une verseuse remplie de café. Un autre mode de réalisation d'une cafetière électrique conforme à l'invention est caractérisé en ce que le premier élément de commutation ( 13) comporte un thermostat muni d'un premier commutateur ( 15) et d'un capteur de température ( 16), le premier commutateur ( 15) étant couplé en série avec l'élément chauffant ( 12) et avec le second élément de commutation ( 14), entre la première ( 10) et la seconde ( 11) borne de tension d'alimentation Réalisé sous la forme d'un thermostat, le premier commutateur, pendant une durée de chauffage, se trouve dans un état conducteur jusqu'à ce que le capteur de température détecte un franchissement d'un premier seuil de température et, pendant une durée de refroidissement, il se trouve dans un état de blocage jusqu'à ce qu'un second seuil de température soit atteint Dans la cafetière électrique conforme à l'invention, dans laquelle le second élément de commutation règle la seconde température de tenue au chaud en fonction d'une durée nécessaire à la première température de tenue au chaud, la durée de chauffage ou de refroidissement peut être utilisée comme durée décisive Pour l'obtention de la seconde température de tenue au chaud, inférieure à la première, le second élément de commutation se trouve dans un état conducteur pendant une durée plus courte que le premier élément de commutation (le premier commutateur) ou bien le second élément de commutation se trouve dans un état de blocage pendant une durée plus longue que le premier élément de commutation (le premier commutateur). Un autre mode de réalisation d'une cafetière électrique conforme à l'invention est caractérisé en ce que le second élément de commutation ( 14) est muni d'un second commutateur ( 17) et d'un capteur de signal ( 18, 19), le second commutateur ( 17) étant couplé en série avec l'élément chauffant ( 12) et le premier élément de commutation ( 13), entre la première ( 10) et la seconde ( 11) borne de tension d'alimentation, le capteur de signal ( 18, 19) étant conçu pour réguler le second commutateur ( 17) D'une manière analogue à celle du premier commutateur, le second commutateur réalise une interruption du courant qui, au moyen de l'élément chauffant, fournit la seconde température de tenue au chaud Le capteur de signal assure le réglage de la durée nécessaire à établir la première température de tenue au chaud ainsi que la régulation du second commutateur en fonction de la durée décisive. Un autre mode de réalisation d'une cafetière électrique conforme à l'invention est caractérisé en ce que le capteur de signal ( 18, 19) comporte une résistance ( 18) et un microprocesseur ( 19), la résistance ( 18) étant couplée en série avec l'élément chauffant ( 12), le premier élément de commutation ( 13) et le second commutateur ( 17), entre les première ( 10) et seconde ( 11) bornes de tension d'alimentation, et le microprocesseur ( 19) convenant pour réguler le second commutateur ( 17) en fonction d'une tension aux bornes de la résistance Le mode de réalisation envisagé fournit une réalisation simple du capteur de signal Pendant l'état conducteur du premier et (du second) commutateur, il existe aux bornes de la résistance une tension causée par le courant Si la durée pendant laquelle la tension est présente ou absente est détectée par le microprocesseur, on obtient la durée nécessaire au réglage de la première température de tenue au chaud Aux fins de la détection, le microprocesseur peut comporter un circuit comparateur, un circuit de mémorisation et un circuit d'horloge. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante des aspects précités et d'autres aspects (plus détaillés) de l'invention, faite en regard du dessin annexé, dans lequel la figure 1 montre un mode de réalisation possible d'une cafetière électrique conforme à l'invention et la figure 2 représente un circuit électrique pour une cafetière électrique conforme à l'invention. Sur les deux figures, des parties correspondantes sont indiquées par les mêmes références. Sur la figure 1, est montré un mode de réalisation possible d'une cafetière électrique conforme à l'invention Le mode de réalisation comporte une pièce coulée 1 conductrice de la chaleur et pouvant être parcourue par l'eau (ou une pompe tubulaire), pièce coulée qui, pour l'admission d'eau froide, est reliée à un réservoir d'eau 2 par une canalisation d'admission d'eau 3 et qui, pour débiter de l'eau chaude, est reliée à une canalisation de sortie d'eau chaude 4 par une canalisation d'écoulement d'eau 5. Pour compléter la cafetière, le mode de réalisation comporte une verseuse 6, placée sur une plaque chauffante 8 et au-dessous d'un dispositif de filtrage 7 Pour chauffer la pièce coulée 1 et la plaque chauffante 8, le mode de réalisation comporte un circuit 9 conçu pour régler un élément chauffant 12 à une première ou à une seconde température de tenue au chaud Dans ce mode de réalisation, l'élément chauffant ( 12), au lieu d'être placé dans un module muni du câblage électrique 9, est disposé à proximité de la pièce coulée 1 et de la plaque chauffante 8. Sur la figure 2, est montré un circuit électrique pour une cafetière électrique conforme à l'invention Le circuit concerné comporte des première 10 et seconde 11 bornes de tension d'alimentation, un élément chauffant 12, couplé (thermiquement) à la pièce coulée ( 1) et à la plaque chauffante 8, un premier élément de commutation 13, comportant un thermostat muni d'un premier commutateur 15 et d'un capteur de température 16, ainsi qu'un second élément de commutation 14, comportant un second commutateur 17 et un capteur de signal muni d'une résistance 18 et d'un microprocesseur 19 Tandis que l'élément chauffant 12, le commutateur 15, le commutateur 17 et la résistance 18 sont couplés en série entre les bornes de tension d'alimentation 10 et 11, le commutateur 15 est régulé par le capteur de température 16 et le commutateur 17 par le microprocesseur 19 Pour réguler le commutateur 17, le microprocesseur 19 est couplé à travers la résistance 18 et le microprocesseur 19 reçoit un signal de régulation s, lié au choix de l'utilisateur entre la première et la seconde température de tenue au chaud A travers un circuit d'alimentation non représenté, le microprocesseur 19 est alimenté d'une tension d'alimentation (de secteur) appliquée aux bornes de tension d'alimentation 10 et 11 Pour l'explication du fonctionnement de circuit, on distingue un mode de préparation et un mode de tenue au chaud de la cafetière Si la tension d'alimentation (de secteur) est appliquée aux bornes de tension d'alimentation 10 et 11 par l'intermédiaire d'un interrupteur principal non représenté, la cafetière entre en mode de préparation et les éléments de commutation 13 et 14 sont dans un état conducteur A cause de la tension d'alimentation (de secteur) et l'état conducteur, l'élément chauffant ( 12) vient être traversé par un courant électrique sous l'effet duquel l'élément chauffant 12 chauffe la pièce coulée ( 1) Si le réservoir d'eau ( 2) est rempli d'eau (froide), le mode de préparation est maintenu L'eau contenue dans la pièce coulée ( 1) est chauffée et l'eau chauffée est pompée à partir du réservoir d'eau ( 2) vers la canalisation d'écoulement d'eau ( 4) Après vidage du réservoir d'eau, la température de tenue au chaud de la pièce coulée ( 1) monte jusqu'à un premier seuil de température, ce qui est détecté par l'élément de commutation ( 13), c'est-à-dire le capteur de température ( 16) De ce fait, l'élément de commutation ( 13) c'est-à-dire le commutateur ( 15), entre en état de blocage et le courant électrique traversant l'élément chauffant 12 est coupé, ce qui est détecté par l'élément de commutation 14 (c'est-à-dire le capteur de signal, notamment la résistance 18 et le microprocesseur 19) Après que la pièce coulée ( 1) a refroidi jusqu'à un second seuil de température, l'élément de commutation ( 13), c'est-à-dire le commutateur ( 15) revient dans l'état conducteur et la cafetière (après une durée prédéterminée) passe du mode de préparation en mode de tenue au chaud. Selon le choix fait par l'utilisateur de la cafetière, choix qui est transmis à l'élément de commutation ( 14), c'est-à-dire au microprocesseur ( 19), au moyen du signal de régulation (S),la cafetière engendre la première ou la seconde température de tenue au chaud Si le choix porte sur la première température de tenue au chaud, l'élément chauffant 12 est régulé au moyen de l'élément de commutation 13, cet élément de commutation 13 (c'est-à-dire le commutateur 15) étant chaque fois dans l'état conducteur jusqu'au franchissement du premier seuil de température et après le franchissement du second seuil de température Le fonctionnement envisagé de l'élément de commutation 13 correspond au fonctionnement concerné en mode de préparation Si le choix porte sur la seconde température de tenue au chaud, l'élément chauffant 12 est régulé au moyen de l'élément de commutation 14 Pour engendrer la seconde température de tenue au chaud, l'élément de commutation 14 est conçu pour détecter une durée nécessaire au réglage de la première température de tenue au chaud. La durée déterminée par l'élément de commutation 13 est une durée comprise entre le franchissement d'un premier seuil de température, déterminé par l'élément de commutation 13 et le franchissement d'un second seuil de température (durée de refroidissement) déterminé par l'élément de commutation 13 ou encore entre un franchissement du second seuil de température et le franchissement du premier seuil de température (durée de chauffage) La durée peut être détectée à la fin du mode de préparation ou au début du mode de tenue au chaud Dans le circuit de la figure 2, la durée est détectée au moyen du courant (électrique) traversant la résistance 18 Le courant concerné est converti par la résistance 18 en une tension, sur la base de laquelle le micro-ordinateur 19 détecte la durée Le courant électrique au moyen duquel l'élément chauffant 12 chauffe la plaque chauffante ( 8) est amené à traverser l'élément de commutation ( 14) durant une fraction de la durée, pour la génération de la seconde température de tenue au chaud. Un avantage manifeste de la cafetière électrique conforme à l'invention est que la préparation de café s'effectue toujours en mode de préparation et à la première température de tenue au chaud, température qui convient pour la préparation de café. Un autre avantage de la cafetière conforme à l'invention est que, pour engendrer les première et seconde températures de tenue au chaud, elles ne provoquent qu'une pollution réduite de la tension de secteur du fait que la tension d'alimentation (de secteur) est commutée à une basse fréquence (c'est-à-dire après plusieurs cycles de la tension de secteur). L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et aux figures représentées L'homme de l'art peut imaginer plusieurs variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention Une variante possible concerne l'élément chauffant, qui ne doit pas nécessairement être couplé (thermiquement) à la pièce de coulée aussi bien qu'à la plaque chauffante Une autre variante concerne les premier et second éléments de commutation qui peuvent être réalisés de différentes manières Une autre variante concerne les premier et second commutateurs, qui peuvent être réalisés sous la forme d'un commutateur unique, le commutateur unique étant régulé par les capteurs de température et de signal et la première température de tenue au chaud pouvant être inférieure ou supérieure à la seconde température de tenue au chaud Une autre variante concerne le microprocesseur, qui peut être agencé pour d'autres régulations de la cafetière électrique Comme exemple d'une telle régulation, on cite la reconnaissance d'une variation de température inhabituelle Une telle variation de température inhabituelle apparaît, par exemple, si le réservoir d'eau est alimenté d'eau en mode de tenue au chaud A cause de l'admission d'eau, le microprocesseur peut terminer le mode de tenue au chaud et revenir en mode de préparation. REVENDICATIONS: 1 Cafetière électrique comportant des première ( 10) et seconde ( 11) bornes de tension d'alimentation, un élément chauffant ( 12), des premier ( 13) et second ( 14) éléments de commutation, ledit élément chauffant ( 12) et lesdits premier ( 13) et second ( 14) éléments de commutation étant couplés en série entre les première ( 10) et seconde ( 11) bornes de tension d'alimentation, le premier élément de commutation ( 13) convenant pour régler l'élément chauffant ( 12) à une première température de tenue au chaud et le second élément de commutation ( 14) convenant pour régler l'élément chauffant ( 12) à une seconde température de tenue au chaud, caractérisée en ce que le second élément de commutation ( 14) est conçu pour régler l'élément chauffant ( 12) à la seconde température de tenue au chaud en fonction d'une durée nécessaire au réglage de la première température de tenue au chaud. 2 Cafetière électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier élément de commutation ( 13) comporte un thermostat muni d'un premier commutateur ( 15) et d'un capteur de température ( 16), le premier commutateur ( 15) étant couplé en série avec l'élément chauffant ( 12) et le second élément de commutation ( 14), entre la première ( 10) et la seconde ( 11) borne de tension d'alimentation. 3 Cafetière électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le second élément de commutation ( 14) est muni d'un second commutateur ( 17) et d'un capteur de signal ( 18, 19), le second commutateur ( 17) étant couplé en série avec l'élément chauffant ( 12) et le premier élément de commutation ( 13), entre la première ( 10) et la seconde ( 11) borne de tension d'alimentation, le capteur de signal ( 18, 19) étant conçu pour réguler le second commutateur ( 17). 4 Cafetière électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que le capteur de signal ( 18, 19) comporte une résistance ( 18) et un microprocesseur ( 19), la résistance ( 18) étant couplée en série avec l'élément chauffant ( 12), le premier élément de commutation ( 13) et le second commutateur ( 17), entre les première ( 10) et seconde ( 11) bornes de tension d'alimentation, et le microprocesseur ( 19) convenant pour réguler le second commutateur ( 17) en fonction d'une tension aux bornes de la résistance.