Brevet FR2778679A1 — publié le 19991119

I FER A REPASSER ELECTRIQUE La présente invention se rapporte aux fers à repas- ser électriques qui comprennent une semelle chauffée au moyen d'une résistance électrique chauffante et un sys- tème de régulation thermique, dans lequel un organe de commande indique la valeur de consigne en température correspondant au tissu à repasser, un capteur donne l'image de la température de la semelle, et un système de gestion commande l'ouverture ou la fermeture, en fonction de l'écart entre la consigne et la mesure, du circuit d'alimentation de la résistance électrique chauffante. Dans certains fers à repasser connus de ce type, il est prévu un système de sécurité détectant la position du fer, sur le talon ou sur la semelle, et coupant l'alimen- tation de la résistance chauffante lorsque le fer est laissé en position verticale sur le talon pendant une pé- riode supérieure à une certaine limite. Un tel système est destiné à éviter des brûlures accidentelles à l'utilisateur ou à son entourage, lorsque le fer est inutilisé et laissé sous tension. Il permet également d'éviter que l'appareil ne soit soumis à des cycles de chauffe prolongés et inutiles, lorsque celui-ci est involontairement laissé sous tension. Un tel système présente néanmoins l'inconvénient de recourir à un capteur physique de position, qui grève le coût de revient de l'appareil, augmente son encombrement et présente une fiabilité décroissante avec le vieillis- sement et les cycles d'utilisation. L'invention se propose de remédier à ces inconvé- nients et de réaliser un fer à repasser du type précédem- ment décrit, muni d'un système de sécurité sans capteur de position, capable de détecter de façon fiable l'arrêt d'utilisation de l'appareil. Selon l'invention, le fer comporte un système de sécurité comprenant un module électronique qui: a)reçoit du système de gestion l'information de fermeture du circuit d'alimentation de la résistance électrique chauffante, b)réalise sur un intervalle de temps fixé la somme des durées d'alimentation, c)et ouvre le circuit d'alimentation de la résistance électrique chauffante si la valeur ainsi obtenue est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée. Ainsi le système détecte-t-il une grandeur repré- sentative de la quantité de chaleur délivrée par l'appa- reil, caractéristique d'un contact de la semelle avec un tissu ou avec l'air ambiant. Suivant une caractéristique avantageuse de l'in- vention, le module électronique comporte un interrupteur monté en série avec la résistance électrique chauffante, qui est actionné en réponse à un signal élaboré par un premier compteur. D'autre part, le premier compteur comporte un cir- cuit intégré programmable, qui présente au moins une voie d'alimentation, une voie de réception d'un signal de mise à zéro, une voie de sortie, et des moyens de génération de fréquence d'horloge activés dès la mise sous tension du fer. De plus, le premier compteur délivre un signal d'ouverture à un relais dont les contacts forment l'in- terrupteur, dès lors qu'il a effectué une opération de comptage d'une durée supérieure à un temps prédéterminé T1, sans recevoir de signal de mise à zéro, T1 étant su- périeur à T2. De préférence, le premier compteur délivre simul- tanément un signal d'ouverture à un relais dont les con- tacts forment l'interrupteur et un signal de blocage des moyens de génération de fréquence d'horloge associés au premier compteur, dès lors qu'il a effectué une opération de comptage d'une durée supérieure à un temps prédétermi- né Tl, sans recevoir de signal de mise à zéro, Tl étant supérieur à T2. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de sécurité comporte des moyens de réarmement pouvant être actionnés par l'utilisateur, de façon à fer- mer le relais et réactiver les moyens de génération de fréquence d'horloge associés au premier compteur, lorsque le fer est sous tension. Les moyens de réarmement, lorsqu'ils sont action- nés par l'utilisateur, émettent un signal de mise à zéro simultanément vers les premier et second compteur. Selon un autre mode de réalisation, le système de sécurité comprend un module électronique, qui: a) reçoit du système de gestion l'information de fermeture du circuit d'alimentation de la résis- tance électrique chauffante, b) compte sur un intervalle de temps fixé le nom- bre d'alternances entre les états ouvert et fermé du cir- cuit d'alimentation de la résistance électrique chauf- fante, et ouvre le circuit d'alimentation de la résis- tance électrique chauffante si le nombre ainsi obtenu est inférieur à une valeur de seuil prédéterminée. Cet autre mode de réalisation permet, toujours par observation du fonctionnement de la résistance chauf- fante, de déterminer si celle-ci est fréquemment sollici- tée pour compenser des pertes de chaleur de la semelle, et de couper l'alimentation dans le cas contraire, suppo- sé caractéristique d'un état de non-utilisation. Les différentes caractéristiques ainsi que les avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limi- tatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un sys- tème de sécurité selon l'invention; - la figure 2 est un schéma fonctionnel d'un sys- tème de sécurité suivant un mode préféré de l'invention; - la figure 3 est un graphe liant l'état électrique de la résistance et le temps, dans un cas d'utilisation et un cas de non-utilisation d'un fer à repasser. Sur la figure 1, on a représenté le circuit d'ali- mentation 1 de la résistance électrique chauffante (2) destinée à chauffer la semelle d'un fer à repasser, la puissance électrique étant fournie par le réseau domesti- que (3). Le fer à repasser est soit un fer du type sec, soit un fer à vapeur. La température de la semelle est régulée au moyen d'un organe de commande (4), généralement actionné par l'utilisateur, qui fixe la température de consigne, d'un capteur de température (5) situé à proximité de la se- melle et qui donne l'image de la température de la se- melle, et d'un système de gestion (6), qui actionne un premier interrupteur (7) placé dans le circuit d'alimen- tation (1) de la résistance électrique chauffante (2), en fonction de l'écart entre la température de la semelle et la température de consigne, de sorte que la température de la semelle soit constamment située dans une plage dé- terminée autour de la température de consigne. De façon courante, ce système de régulation est simplement constitué d'un thermostat mécanique ou, dans les appareils de gamme supérieure, comprend un potentio- mètre et des moyens électroniques de régulation. Le circuit d'alimentation (1) de la résistance électrique chauffante (2) comporte, selon l'invention, un second interrupteur (8) actionné par un module électroni- que (9) lorsque le système de sécurité (10) détecte un état de non-utilisation de l'appareil au-delà d'une cer- taine limite. Le système de sécurité (10) reçoit un signal (11) du système de gestion (6), représentatif de l'état du premier interrupteur (7), et donc de l'état alimenté ou non-alimenté de la résistance électrique chauffante (2), le second interrupteur (8) étant fermé dans l'état ini- tial du système de sécurité (10), au moment du branche- ment de l'appareil sur le secteur. Sur la figure 2, on a représenté un système de sé- curité suivant un mode préféré de l'invention, dans le- quel le système de sécurité (10) est alimenté en courant alternatif par le réseau domestique (3), par l'intermé- diaire d'une voie dite "positive" (P) et une voie dite "neutre" (N), ledit système de sécurité (10) prélevant également le potentiel à l'une des bornes de la résis- tance chauffante (2) par l'intermédiaire d'une troisième voie (X), telle que ladite résistance chauffante (2) soit située entre la voie "neutre" (N) et la troisième voie (X). Le système de sécurité (10) comporte un premier connecteur (12) à deux voies permettant de connecter l'interrupteur (8) avec la résistance chauffante (2), les deux voies entrantes étant la voie positive (P) et la troisième voie (X). Le système de sécurité (1) comporte un second connecteur (13) à deux voies, qui reçoit le po- tentiel de référence par la voie neutre (N) et l'informa- tion d'état de la résistance chauffante (2) par la troi- sième voie (X). Le module électronique (9) comporte deux modules (14, 15) traitant les signaux électriques transitant par les trois voies (N, P, X) de façon à obtenir des signaux continus et d'intensité admissible par les composants, à savoir respectivement un potentiel de référence (Vss), un potentiel (Vcc) définissant avec lui une tension d'alimen- tation des composants actifs du module électronique (9), et un potentiel d'information d'état (x) de la résistance chauffante (2). Le module électronique (9) comporte un premier et un second compteur (21, 22) comprenant chacun un circuit intégré programmable, qui présente au moins une voie d'alimentation (Al, A2) mise au potentiel (Vcc) lorsque l'appareil est sous tension, une voie de réception d'un signal de mise à zéro (Rl, R2), une voie de sortie (Sl, S2), et des moyens de génération de fréquence d'horloge alimentés par une voie d'alimentation des moyens de géné- ration de fréquence d'horloge (Hl, H2). Le module électronique (9) comporte en outre un premier transistor bipolaire (16), dont la base est re- liée à la voie de sortie (Sl) du premier circuit intégré programmable (21) par l'intermédiaire d'une résistance (18), l'émetteur est relié à la voie d'alimentation des moyens de génération de fréquence d'horloge (Hl) du pre- mier compteur (21), et le collecteur à la ligne de poten- tiel de référence (Vss); un second transistor bipolaire (17), dont la base reçoit le signal correspondant au po- tentiel d'information d'état (x) de la résistance chauf- fante, l'émetteur est relié à la voie d'alimentation des moyens de génération de fréquence d'horloge (H2) du se- cond circuit intégré programmable (22), et le collecteur à la ligne de potentiel de référence (Vss). Le signal délivré par le premier compteur (21) sur sa voie de sortie (S1) est transmis à un relais (20), qui exécute l'ouverture ou la fermeture du circuit d'alimen- tation de la résistance chauffante, via l'interrupteur (8) formé par ses contacts. A la mise sous tension du fer, les moyens de géné- ration de fréquence d'horloge du premier compteur (21) sont alimentés et la résistance chauffante étant alimen- tée, les moyens de génération de fréquence d'horloge du second compteur (22) sont également alimentés. Le second compteur (22) est incrémenté tant que la résistance chauffante (2) est alimentée, et réalise le cumul des temps d'alimentation de ladite résistance. Le second compteur (22) émet un signal de fin de cycle sur sa voie de sortie (S2), à travers une résistance (19), dès qu'il a effectué une opération de comptage d'une durée supé- rieure à un temps T2 prédéterminé. Ce signal de fin de cycle est dirigé sur la voie de mise à zéro (R2) du se- cond compteur (22) et parallèlement sur la voie de mise à zéro (Rl) du premier compteur (21). Si le premier compteur (21) a effectué une opéra- tion de comptage d'une durée supérieure à un temps prédé- terminé T1, sans avoir reçu de signal de mise à zéro sur sa voie de réception (Rl), il émet sur sa voie de sortie (Sl) un signal au relais (20), qui ouvre le circuit d'alimentation de la résistance chauffante, ce signal de coupure réalisant également, via le premier transistor (16), le blocage des moyens de génération de fréquence d'horloge du premier compteur. Des moyens de réarmement (23) sont prévus pour per- mettre à l'utilisateur de remettre le fer sous tension et de réinitialiser le système de sécurité, lorsque celui-ci a coupé l'alimentation de la résistance chauffante suite à la détection d'un état prolongé de non-utilisation. Ces moyens de réarmement (23), lorsqu'ils sont ac- tionnés par l'utilisateur, émettent une impulsion sur les voies de mise à zéro (Rl, R2) des premier et second comp- teurs (21, 22), ce qui a pour effet de rétablir la voie de sortie (Sl) du premier compteur (21) dans son état initial, et ainsi de débloquer ses moyens de génération de fréquence d'horloge et de provoquer, par un nouveau signal d'ouverture du relais (20), la fermeture de l'in- terrupteur (8) et donc du circuit d'alimentation de la résistance chauffante (2). Il ressort du système précédemment décrit, que le système de sécurité suivant l'invention coupe le circuit d'alimentation de la résistance chauffante (2), de façon réversible grâce aux moyens de réarmement (23), si, au cours d'un intervalle de temps Tl, par exemple de l'ordre de 6 mn, le temps de chauffe de la résistance chauffante n'a pas atteint une limite T2, par exemple de l'ordre de 25 sec., condition caractérisant un état de non- utilisation de l'appareil. En effet, comme il apparaît sur la figure 3, il est possible de caractériser un état d'utilisation correspon- dant au graphe 3a, par rapport à un état de non- utilisation correspondant au graphe 3b, soit par une du- rée totale d'alimentation supérieure, soit par une fré- quence des phases d'alimentation supérieure. Grâce à ce système de sécurité, qu'il soit appliqué à un fer sec ou à vapeur, on obtient la lecture de l'image de la température de la semelle qui reflète soit un échange thermique avec un tissu à repasser pour en dé- duire la position de fonctionnement de la semelle, soit un échange thermique avec l'air pour en déduire la posi- tion verticale de la semelle. Il REVENDICATIONS 1. Fer à repasser électrique comprenant une se- melle chauffée au moyen d'une résistance électrique chauffante (2) et un système de régulation thermique, dans lequel un organe de commande (4) indique la valeur de consigne en température correspondant au tissu à re- passer, un capteur (5) donne l'image de la température de la semelle, et un système de gestion (6) commande l'ou- verture ou la fermeture du circuit d'alimentation (1) de la résistance électrique chauffante(2), en fonction de l'écart entre la consigne et la mesure, caractérisé en ce qu'il comporte un système de sécurité (10) comprenant un module électronique (9), qui: a) reçoit du système de gestion (6) l'information de fermeture du circuit d'alimentation (1) de la résis- tance électrique chauffante (2), b) réalise sur un intervalle de temps fixé la somme des durées d'alimentation, c) et ouvre le circuit d'alimentation (1) de la résistance électrique chauffante (2) si la valeur ainsi obtenue est inférieure à une valeur de seuil prédétermi- nee. 2. Fer à repasser électrique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le module électronique (9) com- porte un interrupteur (8) monté en série avec la résis- tance électrique chauffante (2), qui est actionné en ré- ponse à un signal élaboré par un premier compteur (21). 3. Fer à repasser électrique selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le premier compteur (21) comporte un circuit intégré programmable, qui présente au moins une voie d'alimentation (Ai), une voie de réception (Ri) d'un signal de mise à zéro, une voie de sortie (Si), et des moyens de génération de fréquence d'horloge (Hi) ac- tivés dès la mise sous tension du fer. 4. Fer à repasser électrique selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le module électronique (9) comporte un second compteur (22), qui comprend un circuit intégré programmable, présentant au moins une voie d'alimentation (A2), une voie de réception d'un signal de mise à zéro (R2), une voie de sortie (S2), et des moyens de généra- tion de fréquence d'horloge (H2) activés lorsque la ré- sistance électrique chauffante (2) est alimentée. 5. Fer à repasser électrique selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que le second compteur (22) adresse si- multanément aux premier et second compteurs (21, 22) un signal de mise à zéro, dès lors que ledit second compteur (22) a effectué une opération de comptage d'une durée su- périeure à un temps prédéterminé T2 sans recevoir de si- gnal de mise à zéro. 6. Fer à repasser électrique selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que le premier compteur (21) délivre un signal d'ouverture à un relais (20) dont les contacts forment l'interrupteur (8), dès lors qu'il a effectué une opération de comptage d'une durée supérieure à un temps prédéterminé Tl, sans recevoir de signal de mise à zéro, T1 étant supérieur à T2. 7. Fer à repasser électrique selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que le premier compteur (21) délivre simultanément un signal d'ouverture à un relais (20) dont les contacts forment l'interrupteur (8) et un signal de blocage des moyens de génération de fréquence d'hor- loge (Hi) associés au premier compteur (21), dès lors qu'il a effectué une opération de comptage d'une durée supérieure à un temps prédéterminé T1, sans recevoir de signal de mise à zéro, T1 étant supérieur à T2. 8. Fer à repasser électrique selon l'une des re- vendications 6 et 7, caractérisé en ce que le système de sécurité (10) com- porte des moyens de réarmement (23) pouvant être action- nés par l'utilisateur, de façon à fermer le relais (20) et réactiver les moyens de génération de fréquence d'hor- loge (Hl) associés au premier compteur (21), lorsque le fer est sous tension. 9. Fer à repasser électrique selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que les moyens de réarmement (23), lorsqu'ils sont actionnés par l'utilisateur, émettent un signal de mise à zéro simultanément vers les premier et second compteurs (21,22). 10. Fer à repasser électrique comprenant une se- melle chauffée au moyen d'une résistance électrique chauffante (2) et un système de régulation thermique, 14 dans lequel un organe de commande (4) indique la valeur de consigne en température correspondant au tissu à repasser, un capteur (5) donne l'image de la température de la semelle, et un système de gestion (6) commande l'ou-5 verture ou la fermeture du circuit d'alimentation (1) de la résistance électrique chauffante(2), en fonction de l'écart entre la consigne et la mesure, caractérisé en ce qu'il comporte un système de sécurité (10) comprenant un module électronique (9), qui revoit du système de gestion (6) l'information de fermeture du cir- cuit d'alimentation (1) de la résistance électrique chauffante (2), compte sur un intervalle de temps fixé le nombre d'alternances entre les états ouvert et fermé du circuit d'alimentation (1) de la résistance électrique chauffante (2), et ouvre le circuit d'alimentation (1) de la résistance électrique chauffante (2) si le nombre ain- si obtenu est inférieur à une valeur de seuil prédétermi- née.