Brevet FR2809164A1 — publié le 20011123

L'invention se rapporte à un système de visualisation de chaleur résiduelle d'un brûleur à gaz domestique, muni éventuellement d'une grille. Lors de l'utilisation d'éléments chauffants dans des appareils ménagers de cuisson, ceux-ci atteignent des températures élevées les rendant dangereuse pour tout contact direct avec l'utilisateur, ceci même pendant un certain temps après la fin de fonctionnement de l'élément en raison de la chaleur résiduelle emmagasinée par celui-ci. Dans le cas d'éléments chauffants intégrés dans une plaque de cuisson vitrocéramique, notamment des plaques électriques, il est connu et relativement aisé de mesurer directement la température de l'élément pour commander un dispositif de signalisation de danger tant que cette température reste supérieure à un seuil au-dessous duquel un contact devient non dangereux. Pour cela, on peut disposer un capteur de température directement dans la zone de danger éventuel. Par contre, une telle solution est peu satisfaisante dans le cas de brûleur à gaz, qu'il soit équipé ou non d'une grille support de récipient de cuisson. En effet, ces brûleurs et/ou ces grilles doivent être extraits de leur position et manipulés périodiquement pour être nettoyés. Il est donc, d'une part, difficile de loger un capteur de température dans ces composants et, d'autre part, les manipulations et nettoyages risquent d'endommager ces capteurs. Une solution a été proposée pour estimer indirectement la chaleur résiduelle d'une grille de brûleur à gaz. Elle consiste à utiliser l'information de commande de puissance du brûleur demandée par l'utilisateur et le temps de fonctionnement du brûleur pour évaluer le temps de refroidissement de la grille en tenant compte de corrections liées aux paramètres physiques propres à la grille. Cependant une telle solution n'est pas totalement satisfaisante car elle ne fournit qu'une idée approximative de l'énergie transférée à l'ensemble brûleur/grille/récipient. En effet, elle part de l'hypothèse qu'à une commande de l'utilisateur correspond une énergie déterminée fournie au brûleur lui-même et à la grille. Or, ceci est souvent faux en raison des évolutions en température du brûleur, des variations de pression du réseau distributeur de gaz et de la présence ou non d'une charge (récipient) sur la grille ou le brûleur ainsi que de sa nature. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients grâce à une évaluation plus précise du point de départ en température du refroidissement du brûleur et/ou de sa grille. Selon l'invention, il est donc prévu un système de visualisation de chaleur résiduelle d'un brûleur à gaz domestique muni éventuellement d'une grille, du type comportant des moyens de contrôle électronique du brûleur, conservant en mémoire un modèle de courbes de refroidissement du brûleur et de sa grille éventuelle en fonction de la température qu'il a atteinte, un dispositif de signalisation de danger pour prévenir des risques de contact tant que la température du brûleur reste supérieure à un seuil prédéterminé et un élément thermoélectrique disposé sensiblement dans la flamme dudit brûleur, ledit système étant caractérisé en ce que ladite température atteinte est estimée à partir du signal électrique généré par ledit élément thermoélectrique par intégration pendant le temps de fonctionnement dudit brûleur et en ce que lesdits moyens de contrôle électronique évaluent à partir de ladite température atteinte estimée et dudit modèle de refroidissement le temps pendant lequel ledit dispositif de signalisation doit rester activé. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints où - la Figure 1 est un schéma de principe du système selon l'invention ; - les Figures 2 et 3 illustrent deux situations avec débit de gaz différent ; et - la Figure 4 illustre le cas où un récipient est placé sur le brûleur. Sur la Figure 1 est représenté le schéma de principe du système selon l'invention pour un brûleur à gaz 1. Dans la flamme de ce brûleur est disposé un élément thermoélectrique 2. De préférence, il peut s'agir d'un thermocouple déjà présent pour une fonction de sécurité, à savoir la détection de flamme, dont le signal S est envoyé à des moyens de contrôle électronique, par exemple un microprocesseur 5, pour être comparé à un seuil. La tension Vtn fournie par le thermocouple 2 est amplifiée par l'amplificateur 3 puis convertie en signal numérique par le convertisseur analogique-numérique 4. Le signal numérique obtenu est envoyé au microprocesseur 5. Celui-ci commande un dispositif de signalisation de danger 6, par exemple un simple voyant indicateur de la chaleur résiduelle, qui prévient l'utilisateur des risques de contact tant que la température du brûleur (et de sa grille éventuelle) reste supérieure à un seuil prédéterminé. Le thermocouple 2, ou plus exactement sa partie sensible, se situe dans la flamme du brûleur 1, mais dans des régions différentes de celle-ci suivant les cas. Ainsi, la Figure 2 représente le cas d'une puissance maximum demandée au brûleur (débit de gaz maximum) et la Figure 3, le cas d'une puissance minimum. On voit que, selon le cas, l'élément thermoélectrique 1 se situe dans des régions différentes de la flamme, ce qui correspond à des températures différentes et donc un signal électrique Vtn différent. En outre, comme représenté sur la Figure 4, lorsqu'un récipient 7 est placé sur le brûleur, la flamme change de forme en s'allongeant, comme on peut le voir en comparant les Figures 2 et 4. Ceci modifie également le signal électrique de l'élément 2 qui diminue en présence d'une charge sur le brûleur (ou la grille), celle-ci limitant l'évolution en température du brûleur ou de l'ensemble brûleur/grille. Ainsi, on voit bien que le signal Vth dépend de la puissance effectivement fournie au brûleur, et non de la puissance nominale supposée qui est demandée par l'utilisateur, et prend en compte tous les paramètres susceptibles d'agir sur la température atteinte en réalité par le brûleur ou sa grille, que ce soit l'évolution de la pression du gaz, le comportement thermique du brûleur et la présence ou non d'une charge (récipient) et sa nature. Pour avoir une mesure précise de la température atteinte, il suffit donc d'intégrer le signal électrique Vth au cours du temps de fonctionnement du brûleur. Ceci peut par exemple être réalisé par le microprocesseur 5 sur la valeur numérique du signal. Une fois ce point de départ du refroidissement estimé, il suffit ensuite de l'appliquer à un modèle classique de refroidissement propre à l'ensemble brûleur/grille ou brûleur seul concerné, pour calculer le temps durant lequel la signalisation de danger par le dispositif 6 doit rester activée après utilisation du brûleur. Le modèle mentionné ci-dessus comporte un ensemble de courbes correspondant à chacune des températures atteintes qui est gardé en mémoire par le microprocesseur 5. Bien entendu, l'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'invention ; en particulier, les moyens de contrôle électronique peuvent comporter un processeur spécifique si l'on ne dispose pas déjà dans l'appareil ménager d'un microprocesseur. REVENDICATIONS 1. Système de visualisation de chaleur résiduelle d'un brûleur à gaz domestique (1) muni éventuellement d'une grille, du type comportant des moyens (5) de contrôle électronique du brûleur, conservant en mémoire un modèle de courbes de refroidissement du brûleur et de sa grille éventuelle en fonction de la température qu'il a atteinte, un dispositif (6) de signalisation de danger pour prévenir des risques de contact tant que la température du brûleur reste supérieure à un seuil prédéterminé et un élément thermoélectrique (2) disposé sensiblement dans la flamme dudit brûleur, ledit système étant caractérisé en ce que ladite température atteinte est estimée à partir du signal électrique (Vth) généré par ledit élément thermoélectrique (2) par intégration pendant le temps de fonctionnement dudit brûleur et en ce que lesdits moyens de contrôle électronique évaluent à partir de ladite température atteinte estimée et dudit modèle de refroidissement le temps pendant lequel ledit dispositif de signalisation doit rester activé. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite intégration du signal électrique (Vth) est effectuée par lesdits moyens de contrôle électronique (5) après conversion analogique-numérique (4) dudit signal. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément thermoélectrique (2) est le thermocouple de sécurité utilisé pour la détection de flamme du brûleur.