Brevet FR2776162A1 — publié le 19990917

SYSTÈME ÉLECTRONIQUE DE CONTRÈLE DE PUISSANCE POUR PLANS DE CUISSON EN VITROCÉRAMIQUE, AVEC DÉTECTEUR OPTIQUE DE RÉCIPIENTS OBJET DE L'INVENTION L'objet de la présente invention est, comme l'indique sa dénomination, un système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients, susceptible d'améliorer le rendement des plaques de vitrocéramique et autres appareils électroménagers. ANTÉCÉDENTS À l'heure actuelle, que ce soit avec les cuisinières à résistances à usage domestique ou avec celles dites en vitrocéramique, les foyers de chaleur ou les plaques chauffantes ne reçoivent pas l'énergie de façon continue, mais font alterner allumages et extinctions à une fréquence relativement élevée mais très insatisfaisante, dans la mesure o ces allumages et extinctions sont effectués par des relais dont la durée de vie est limitée à un nombre déterminé d'opérations, sans parler des pertes considérables que cela entraîne en termes d'énergie. En outre, lorsque c'est au moyen d'interrupteurs qu'on allume les foyers de chaleur ou les plaques chauffantes et qu'on en règle la température, le dispositif chauffant reste allumé même après avoir retiré la casserole ou le récipient mis à chauffer, avec la perte d'énergie qui s'ensuit et ce parfois pendant un temps très long en raison d'un oubli. DESCRIPTION DE L'INVENTION Dans le but d'éliminer les limitations d'usage dont souffrent les relais et de permettre un emploi plus rationnel de l'énergie électrique disponible, tout en évitant les pertes d'énergie innécessaires ainsi que les risques liés à un éventuel oubli d'éteindre les plaques, on a développé un système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique, avec détecteur optique de récipients, qui peut être adapté non seulement aux plaques chauffantes des plans de cuisson en question, mais aussi à toute sorte d'appareils ménagers alimentés à l'électricité. Le système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients est formé de deux ensembles de composants: le système de contrôle de puissance d'une part, et le détecteur optique de récipients d'autre part. Le système de contrôle de puissance se compose à son tour d'un interrupteur optique ou "touch control", d'un microprocesseur et d'un interrupteur électronique statique ou "triac". Dans les appareils électroménagers sur lesquels il est installé, un tel dispositif permet une fréquence d'allumages et d'extinctions beaucoup plus élevée en raison de l'absence de composants, de type mécanique en limitant la vitesse de fonctionnement, ce qui abrège le temps de chauffage initial et permet d'obtenir une température plus constante, sans variations brusques. Le système logique incorporé dans le microprocesseur permet au système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique d'optimiser l'usage de l'énergie électrique reçue, le microprocesseur ayant pour fonction, dans le cas o plusieurs plaques sont utilisées simultanément, de distribuer de façon rationnelle les phases d'allumage et d'extinction des différentes plaques. Avec le détecteur optique de récipients, toute plaque, même si on ne l'éteint pas au moyen de l'interrupteur, est automatiquement éteinte au moment o le récipient en est retiré. L'extinction des plaques chauffantes, quand on retire un récipient de leur surface, peut être obtenue par deux moyens différents: grâce à des fibres optiques ou grâce à des transducteurs de lumière ou "pipes de quartz". Avec le premier procédé, une diode électroluminescente produit un signal lumineux (lumière modulée) qui est transmis à travers un conducteur en fibre optique placé à côté de la plaque chauffante jusqu'au détecteur de rayons infrarouges, qui transmet à son tour le signal d'allumage ou d'extinction de la plaque chauffante. Avec le second procédé, c'est un transducteur ou "pipe de quartz" qui produit un faisceau lumineux qui est transmis vers la base du récipient, o il est réfléchi et redirigé vers le détecteur de rayons infrarouges, qui commande alors l'allumage ou l'extinction de la plaque chauffante. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES SCHÉMAS Pour aider à une meilleure compréhension de l'objet de la présente invention, nous décrivons ci-dessous une réalisation pratique préférentielle du système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique, objet de la présente invention, à partir des figures jointes: Fig. 1: Schéma des composants du système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique. Fig. 2: Graphique du processus de chauffage avec le système de contrôle par relais utilisé à l'heure actuelle. Fig. 3: Graphique du processus de chauffage avec le système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients. Fig. 4: Schéma du détecteur optique de récipients: procédé de la fibre optique. Fig. 5: Schéma du détecteur optique de récipients: procédé du transducteur ou "pipe de quartz". RÉALISATION PRÉFÉRENTIELLE DE L'INVENTION Le système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients est formé de deux ensembles de composants: le système de contrôle de puissance, Fig. 1 et Fig. 3, d'une part, et le détecteur optique de récipients, Fig. 4 et Fig. 5, de l'autre. Le système de contrôle de puissance se compose à son tour d'un interrupteur optique (1) ou "touch control", situé immédiatement sous la vitrocéramique (2), d'un microprocesseur (3) et d'un interrupteur électronique statique (4) ou "triac", le tout relié par des câbles à l'alimentation électrique et aux plaques chauffantes (5). Dans les appareils électroménagers sur lesquels il est installé, un tel dispositif permet une fréquence d'allumages et d'extinctions beaucoup plus élevée en raison de l'absence de composant de type mécanique en limitant la vitesse de fonctionnement, ce qui abrège le temps de chauffage initial et permet d'obtenir une température plus constante, sans variations brusques, comme on peut l'observer en comparant les graphiques des Fig. 2 et 3: avec l'interrupteur électronique statique (4) ou "triac" l'intervalle d'allumage et d'extinction (6) peut ne pas dépasser une seconde, alors qu'avec les procédés traditionnels, cet intervalle (7) est habituellement d'une minute. On remarquera également que le temps de chauffage initial est plus court et que, une fois atteinte la température programmée, le système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients est capable de maintenir cette température à un niveau plus constant. Le système logique incorporé dans le microprocesseur (3) permet au système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique d'optimiser l'usage de l'énergie électrique reçue, le microprocesseur ayant pour fonction, dans le cas o plusieurs plaques sont utilisées simultanément, de distribuer de façon rationnelle les phases d'allumage et d'extinction des différentes plaques. Avec le détecteur optique de récipients, Fig. 4 et 5, toute plaque, même si on ne l'éteint pas au moyen de l'interrupteur, est automatiquement éteinte au moment o le récipient (8) est retiré de cette plaque (5). L'extinction des plaques chauffantes, quand on retire un récipient de leur surface, peut être obtenue par deux moyens différents: grâce à des fibres optiques, Fig. 4, ou grâce à des transducteurs de lumière ou "pipes de quartz", Fig. 5. Avec les fibres optiques, Fig. 4, une diode électroluminescente (9) produit un signal lumineux (lumière modulée) qui est transmis à travers un conducteur en fibre optique (10) placé à côté de la plaque chauffante jusqu'au détecteur de rayons infrarouges (11), qui transmet à son tour le signal d'allumage ou d'extinction de la plaque chauffante (5) à l'interrupteur électronique statique (4) ou "triac" à travers le conduit (12). Dans le cas du transducteur ou "pipe de quartz", Fig. 5, c'est ce dernier (13) qui produit un faisceau lumineux qui est transmis à travers un conducteur (14) dit "pipe de quartz" vers la base du récipient (8), o il est réfléchi et redirigé vers le détecteur de rayons infrarouges (15), qui transmet alors le signal d'allumage ou d'extinction de la plaque chauffante (5) à l'interrupteur statique (4) ou "triac" à travers le conduit (16). La nature de la présente invention et l'une des façons dont on peut la mettre en pratique ayant ainsi été décrites suffisamment en détail, il nous suffira d'ajouter que, tant au niveau de l'ensemble que dans les différentes parties qui le composent, il est possible d'introduire des modifications de forme, de matériaux et de disposition, à condition que ces changements n'altèrent pas substantiellement les caractéristiques de l'invention qui sont revendiquées ci-dessous. 6 2776162 REVENDICATIONS 1 - Système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients caractérisé en ce qu'il est formé d'un interrupteur optique (1), d'un microprocesseur (3) et d'un interrupteur électronique statique (4), d'un détecteur de récipients par fibres optiques ou d'un détecteur de récipients par conducteurs de quartz. 2 - Système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients selon la revendication 1 caractérisé en ce que le microprocesseur commande la distribution des phases d'allumage et d'extinction d'une pluralité de plaques utilisées simultanément. 3 - Système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il ne comporte pas de composants mécaniques. 4 - Système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique de récipients selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le détecteur optique est composé d'une diode électroluminescente (9) qui produit un signal lumineux transmis à travers un conducteur (10) en fibre optique placé à côté de la plaque chauffante (5), et d'un détecteur de rayons infrarouges (11) détectant la signal réfléchi par le récipient (8), ce détecteur transmettant un signal à l'interrupteur statique (4). - Système électronique de contrôle de puissance pour plans de cuisson en vitrocéramique avec détecteur optique 7 2776162 de récipients selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le détecteur est formé par un transducteur produisant un signal envoyé à travers de la plaque de vitrocéramique (2), ce signal réfléchi par le fond5 du récipient (8) étant détecté par un détecteur qui transmet un signal de commande à l'interrupteur électronique statique.