Brevet FR3079126A1 — publié le 20190927

La présente invention concerne un dispositif intégré dans un lave-vaisselle, permettant l'ouverture automatique et le verrouillage électriquement commandé de la porte, en particulier destiné à assurer le maintien en position fermée de celle-ci au cours du cycle de lavage, et à permettre son ouverture sans intervention de l'utilisateur à la fin du cycle, notamment pour permettre un séchage efficace de la vaisselle. Le séchage des couverts est traditionnellement assuré par l'intégration d'un dispositif de ventilation à l'intérieur du lave-vaisselle. Les dispositifs de séchage utilisant un système de ventilation se composent d'un ou plusieurs actionneurs, d'au moins une hélice ou dispositif analogue permettant l'aspiration et la mise en mouvement de l'air chaud et humide, d'un dispositif de canalisation et d'évacuation de l'air de l'intérieur du lave-vaisselle vers l'extérieur. Un tel dispositif présente l'inconvénient de générer des nuisances sonores, de créer des gouttes de condensation sur les couverts et de nécessiter la fabrication de plusieurs pièces mécaniques, engendrant des investissements supplémentaires, un temps d'assemblage plus important et une probabilité de panne plus élevée. Les lave-vaisselles les plus récents intègrent un dispositif d'ouverture automatique de la porte, offrant une meilleure qualité de séchage que les lave-vaisselles équipés de systèmes de ventilation. Toutefois, ces dispositifs mécaniques comportent des pièces mobiles et nécessitent la conception, la fabrication et l'assemblage d'un mécanisme dédié permettant de convertir le mouvement fourni par un actionneur électrique en ouverture de la porte. Les systèmes utilisés peuvent reposer sur la conversion d'un mouvement rotatif en déplacement linéaire par exemple au moyen d'un motoréducteur et d'un ensemble pignon-crémaillère, d'un actionneur linéaire comme un solénoïde ou un vérin à cire (thermo-actionneur). Par exemple EP2394558A2 et EP2210547A1 proposent un système d'ouverture automatique composé de plusieurs pièces mobiles assurant la transmission du mouvement entre l'actionneur relié au bâti et la porte permettant son ouverture. Cela se traduit concrètement pour le fabricant d'appareils électroménagers par un temps d'assemblage plus élevé résultant du surcroit de pièces à assembler, et d'un investissement plus important lié à l'outillage supplémentaire requis pour la fabrication de ces pièces. 2 Dans les deux cas, les dispositifs selon l'existant entrainent un surcoût lors de la fabrication des lave-vaisselles, présentent un risque de pannes plus élevé en raison de la multiplication du nombre de pièces et ne sont pas adaptés à une utilisation dans les lave-vaisselles ultra- 5 compacts en raison de leur encombrement. Le dispositif selon l'invention, permet de remédier à ces inconvénients. Il est caractérisé en ce qu'il ne comporte aucune pièce mécanique mobile, ce qui permet de réduire le temps d'assemblage, l'investissement initial et le risque de pannes liées à l'usure des 10 pièces mécaniques. Il se caractérise en ce qu'il se compose d'au moins un circuit magnétique, chaque circuit magnétique étant lui-même composé de deux parties : l'une reliée de façon fixe, c'est-à-dire réalisant un encastrement, au bâti du lave-vaisselle, l'autre encastrée dans la porte de l'appareil. Le circuit magnétique est caractérisé en ce qu'il est 15 constitué d'au moins un matériau ferromagnétique permettant de canaliser le flux magnétique, sur lequel est bobiné un élément de type solénoïde permettant de créer, selon l'alimentation qui lui est fournie, un flux magnétique, dont le sens est déterminé par celui du courant circulant dans la bobine. Le dispositif selon l'invention est également caractérisé 20 en ce qu'il comporte au moins un aimant permanent, permettant la circulation, lorsque le dispositif n'est pas alimenté, d'un flux magnétique à l'intérieur du circuit magnétique. Selon le mode de réalisation choisi, le circuit magnétique peut être en « E » ou « U », avec un élément en « I » venant le clore, sur 25 l'une ou l'autre des parties lave-vaisselle. Ainsi, le dispositif en « E » pourra être encastré dans le bâti du lave-vaisselle et le dispositif en « I » encastré dans la porte du lave-vaisselle, et réciproquement. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le flux magnétique créé par l'aimant permanent assure le maintient 30 de la porte dans sa position fermée dès lors que le circuit magnétique est fermé, c'est-à-dire que les éléments « E » et « I » ou « U » et « I » du circuit magnétique sont en contact. Ainsi, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il assure le maintient de la porte en position fermée en l'absence 35 d'alimentation, dès lors que le circuit magnétique est fermé, à la différence des électroaimants existants utilisés pour l'ouverture et la fermeture des portes, qui nécessitent d'être alimentés pour créer un 3 flux magnétique assurant le maintien en fermeture du circuit magnétique. Les dispositifs existants présentent l'inconvénient notable de devoir être alimentés pour assurer la fermeture ce qui génère des échauffements. Le dispositif selon l'invention est également caractérisé en ce 5 qu'il utilise un matériau ferromagnétique dur, caractérisé par un champ coercitif et une induction rémanente élevés, une courbe d'aimantation large, se traduisant par l'absence de démagnétisation lorsqu'un courant lui est appliqué (droites de recul confondues), ou lors d'une modification de la géométrie du circuit magnétique, par exemple lors de 10 l'ouverture de la porte. Le dispositif selon l'invention est donc caractérisé en ce qu'il pourra employer un ou plusieurs aimants de type Néodyme-Fer-Bore pour sa réalisation disposés de sorte à ce que les pôles soient orientés dans le sens de circulation souhaité du flux magnétique. 15 Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que la bobine est dimensionnée pour créer, sous une tension nominale continue définie, un flux magnétique égal à celui créé par l'aimant permanent. Ainsi, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que, lorsqu'il est alimenté sous une tension égale à l'opposée algébrique de sa tension 20 nominale, le flux résultant dans le circuit magnétique est nul. Dans ce cas les éléments « E » et « I » ou « U » et « I » se séparent et entrainent l'ouverture de la porte du lave-vaisselle. Si la tension appliquée est positive, un flux magnétique s'additionne à celui créé à l'aimant permanent. Ainsi, à sa tension nominale, le dispositif selon 25 l'invention est caractérisé en ce qu'il maintient très fortement les ensembles « E » et « I » ou « U » et « I », permettant ainsi d'assurer le verrouillage de la porte du lave-vaisselle lorsque celui-ci est en fonctionnement. Le dispositif selon l'invention est aussi caractérisé en ce qu'il 30 permet l'ouverture automatique de la porte comme prévu dans le programme de lavage, afin de permettre le séchage de la vaisselle, mais aussi de façon automatique, lorsque l'utilisateur touche la poignée d'ouverture du lave-vaisselle. Le dispositif selon l'invention est ainsi caractérisé en ce qu'il peut être relié à un pont en H, permettant de choisir le 35 signe de la tension qui lui est appliquée et donc de passer du verrouillage de la porte à l'ouverture automatique de celle-ci. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que la poignée 4 d'ouverture peut être équipée d'une surface conductrice jouant le rôle de capteur capacitif. Lorsque la main de l'utilisateur est détectée, si aucun programme n'est en cours, le microcontrôleur applique via le pont en H, qui peut lui-même requérir selon le mode de réalisation un étage 5 d'amplification, une tension égale à l'opposée algébrique de la tension nominale, permettant ainsi l'ouverture de la porte de façon entièrement transparente pour l'utilisateur. Les dessins annexés illustrent l'invention. 10 La figure 1 représente, vue en perspective, une réalisation du dispositif selon l'invention dans un lave-vaisselle compact. La figure 2 représente, vue de face et en perspective, une réalisation possible (« U ») du dispositif selon l'invention. La figure 3 représente, vu de dessus, le fonctionnement d'une réalisation 15 possible (« U ») du dispositif selon l'invention. La figure 4 représente, de façon schématique, le fonctionnement du dispositif selon l'invention. La figure 5 représente, vue de côté et en perspective, une autre réalisation possible (« E ») du dispositif selon l'invention. 20 La figure 6 représente, de façon schématique, le fonctionnement du contrôle du dispositif selon l'invention. En référence à ces dessins, le dispositif selon l'invention comporte au moins un élément magnétique (1) encastré dans le bâti (4) 25 du lave-vaisselle au moyen des emplacement à vis ou à clips (11). En face de chaque élément magnétique qui peut être de type « U » (fig. 2) ou « E » (fig. 5), se trouve fixé à la porte au moyen des emplacements à vis ou à clips (9) un élément de type « I » (2) fait d'un matériau ferromagnétique permettant la canalisation du flux magnétique (12) créé 30 par l'aimant permanent (6) lorsque le dispositif n'est pas alimenté (15b). L'élément (2) de type « I » (10) peut être réalisé par exemple comme une plaque métallique découpé au plasma de forme rectangulaire (fig. 2) ou circulaire (fig. 5). Dans le cas d'un élément magnétique de type « U » (fig. 2), le circuit magnétique peut être réalisé d'un 35 empilement de feuilles de matériau ferromagnétique, afin de réduire les pertes par courant de Foucault. 5 Le dispositif selon l'invention comprend un capteur capacitif (3) intégré dans la porte, à l'emplacement de la poignée (4), permettant la détection de la main de l'utilisateur et la commande de l'ouverture de la porte (15c) si le programme le permet. L'élément magnétique du 5 dispositif selon l'invention est composé d'un aimant permanant (7) au Néodyme-Fer-Bore qui est peu susceptible à la démagnétisation, qui crée un flux magnétique Fa et comporte une réluctance Ra, en série avec une bobine (6), créant un flux magnétique Fb en série avec un réluctance Rb correspondant à la portion solénoïde du circuit magnétique. Enfin, le 10 reste du circuit magnétique (13) se comporte comme une réluctance équivalente Req. Lorsque le dispositif selon l'invention n'est pas alimenté (15b), le flux magnétique Fa créé par l'aimant permanant (7) circule à travers le circuit magnétique (8). Lorsque l'élément (2) intégré dans la porte 15 vient clore le circuit magnétique, la circulation du flux (12) entraine le maintient en position fermée de la porte du lave-vaisselle. Lorsque la bobine (6) est soumise à sa tension nominale (15a) par l'intermédiaire d'un pont en H, elle crée un flux magnétique Fb = Fa, qui s'additionne au flux magnétique de l'aimant. Le flux magnétique 20 total matérialisé par les lignes de champ (12) dans le circuit magnétique (13) est donc 2Fa. La porte du lave-vaisselle est alors verrouillée (15a). Lorsque la bobine (6) est soumise à l'opposé algébrique de sa tension nominale (15c), le flux magnétique créé par la bobine vaut Fb = 25 -Fa. Le flux magnétique total (12) circulant dans le circuit magnétique (12) est nul. La force exercée sur l'élément de fermeture encastré dans la porte est donc nulle. Par conséquent, il suffit d'une brève impulsion dans cette position pour ouvrir la porte du lave-vaisselle. C'est ce qu'il se produit lorsque l'utilisateur pose ses doigts sur le capteur 30 capacitif (3) de la porte, ou lorsque le programme arrive en fin de cycle et ouvre la porte pour permettre le séchage des couverts. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à une utilisation dans des lave-vaisselles compacts ou autonomes, où il assure 35 une excellente qualité de séchage par ouverture de la porte, pour un encombrement et un investissement faibles, une fiabilité et une facilité d'assemblage REVENDICATIONS1) Dispositif d'ouverture automatique pour lave-vaisselle n'utilisant aucune pièce mobile ou mécanisme, électriquement commandé, caractérisé en ce qu'il comporte un élément magnétique intégré au bâti du lave-vaisselle (1) et un élément ferromagnétique encastré dans la porte du lave-vaisselle (2) venant clore le circuit magnétique. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'élément magnétique comporte un aimant permanent (7) présentant une faible sensibilité à la démagnétisation, et une bobine (6) permettant de générer à sa tension nominale (15a) dans le circuit magnétique (8) un flux magnétique Fb égal au flux magnétique Fa généré par l'aimant permanent (7). Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que, lorsqu'une tension égale à l'opposé algébrique de sa tension nominale (15c) est appliquée à la bobine (6), le flux magnétique résultant est nul et entraine l'ouverture de la porte. Si la tension est nulle (15b), le flux magnétique total dans le circuit magnétique est égal celui de l'aimant permanant (7), assurant le maintien de l'élément de clôture (10) et la fermeture de la porte. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un capteur capacitif (3) au niveau de la poignée (4) d'ouverture du lave-vaisselle, permettant l'ouverture automatique de la porte (15c) lorsque l'utilisateur pose ses doigts sur la poignée. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il utilise un pont en H pour la commande l'élément magnétique, qui se manifeste par trois niveaux de tension : la tension nominale (15a) assure le verrouillage de la porte, l'absence de tension aux bornes de la bobine (6) assure le maintient de la porte en position fermée (15b), l'opposé de la tension nominale assure l'ouverture automatique de la porte (15c), permettant, en fin de cycle, le séchage des couverts sans intervention de l'utilisateur.