FR2912224A1

FR2912224A1 - DETECTION AND CONTROL DEVICE FOR HEATING APPARATUS

Info

Publication number: FR2912224A1
Application number: FR0700758A
Authority: FR
Inventors: Yves Bony
Original assignee: Atlantic Industrie SAS
Current assignee: Atlantic Industrie SAS
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-08-08
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: DE602008005941D1; EP1953292B1; ES2361590T3; FR2912224B1; EP1953292A1; ATE504687T1

Abstract

The device has a set of capacitive detectors connected to an electronic management unit (5). The unit is connected to a control unit of a domestic heating appliance (1) for controlling heating power of the appliance based on characteristics of a detected object e.g. towel. The management unit is connected to a display unit (6) i.e. LCD, where the display unit displays the characteristics of the detected object or absence of the detected object. The management unit has a microcontroller that controls the display unit for indicating the absence of the detected object.

Description

L'invention est relative à un dispositif de détection et de commande pourThe invention relates to a detection and control device for

appareil de chauffage. Les appareils de chauffage, en particulier les appareils de chauffage pour salle de bain, servent fréquemment de support à des linges ou à des serviettes humides susceptibles de perturber le fonctionnement de l'appareil de chauffage. Un premier but de l'invention est d'améliorer le fonctionnement des appareils de chauffage, grâce à un nouveau dispositif de détection de la présence d'un objet éventuellement posé sur l'appareil de chauffage. heating appliance. Heaters, especially bathroom heaters, frequently serve as a support for wet towels or towels that may interfere with the operation of the heater. A first object of the invention is to improve the operation of the heaters, with a new device for detecting the presence of an object possibly placed on the heater.

Un deuxième but de l'invention est de favoriser le pilotage de l'appareil de chauffage en fonction de la présence, ou de l'absence d'un objet à détecter. Un troisième but de l'invention est de permettre le séchage d'un objet posé sur un appareil de chauffage par adaptation de la puissance de chauffe. L'invention a pour objet un dispositif de détection et/ou de commande 15 pour appareil de chauffage, en vue de détecter la présence d'un objet posé sur l'appareil, comportant des détecteurs capacitifs reliés à un moyen électronique de gestion. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : le moyen électronique de gestion est relié à un moyen de commande 20 de l'appareil de chauffage, pour asservir la puissance de chauffe de l'appareil aux caractéristiques d'un objet détecté. le moyen électronique de gestion peut être relié à un moyen d'affichage des caractéristiques d'un objet détecté ou de l'absence d'un objet détecté. 25 le moyen électronique de gestion comporte un oscillateur électronique et un microcontrôleur permettant la mesure de capacité. le microcontrôleur commande le moyen d'affichage, pour indiquer l'absence d'un objet détecté, ou la présence d'un objet détecté et ses caractéristiques. les détecteurs capacitifs constituent des moyens indicateurs d'un état d'humidité d'un objet à détecter, par exemple d'une serviette ou d'un linge humide. - les détecteurs capacitifs constituent des moyens indicateurs de 5 l'absence d'un objet à détecter, ou de la présence d'un objet sec, ou de la présence d'un objet humide. L'invention a également pour objet un appareil de chauffage comportant un dispositif de détection selon l'invention. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : 10 l'appareil de chauffage comporte un élément chauffant surfacique qui constitue une électrode de surface influencée par la présence d'un objet à détecter : l'électrode de surface peut être reliée par liaison filaire à un boîtier contenant un micro contrôleur réalisant une mesure de capacité et 15 portant un moyen d'affichage. le moyen électronique de gestion et des détecteurs capacitifs peuvent être intégrés dans l'appareil de chauffage. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans 20 lesquels : La figure 1 représente schématiquement une vue de face d'un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente schématiquement un élément chauffant surfacique formant électrode de surface d'un appareil de chauffage selon l'invention. 25 La figure 3 représente schématiquement une vue de face d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, un appareil de chauffage 1 selon l'invention est par exemple un appareil utilisé dans les salles de bain présentant un corps de chauffe en verre portant un élément chauffant surfacique 2. A second object of the invention is to promote the control of the heater according to the presence or absence of an object to be detected. A third object of the invention is to allow the drying of an object placed on a heater by adaptation of the heating power. The invention relates to a detection and / or control device 15 for heating apparatus, for the purpose of detecting the presence of an object placed on the apparatus, comprising capacitive detectors connected to an electronic management means. According to other alternative features of the invention: the electronic management means is connected to a control means 20 of the heating apparatus, for controlling the heating power of the apparatus to the characteristics of a detected object. the electronic management means may be connected to a means for displaying the characteristics of a detected object or the absence of a detected object. The electronic management means comprises an electronic oscillator and a microcontroller for measuring capacitance. the microcontroller controls the display means, to indicate the absence of a detected object, or the presence of a detected object and its characteristics. the capacitive detectors are means indicating a moisture state of an object to be detected, for example a towel or a damp cloth. capacitive detectors are means indicating the absence of an object to be detected, or the presence of a dry object, or the presence of a wet object. The invention also relates to a heating apparatus comprising a detection device according to the invention. According to other alternative features of the invention: the heating apparatus comprises a surface heating element which constitutes a surface electrode influenced by the presence of an object to be detected: the surface electrode can be connected by wire connection to a housing containing a microcontroller realizing a capacitance measurement and carrying a display means. the electronic management means and capacitive sensors can be integrated in the heater. The invention will be better understood from the following description given by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 schematically represents a front view of a first embodiment of the invention . FIG. 2 diagrammatically represents a surface heating element forming a surface electrode of a heating device according to the invention. Figure 3 schematically shows a front view of a second embodiment of the invention. In FIG. 1, a heating appliance 1 according to the invention is for example an appliance used in bathrooms having a glass heating element carrying a surface heating element 2.

Les bornes 3a, 3b de l'élément chauffant surfacique 2 permettent le branchement à une source de puissance électrique non représentée. Les bornes 3a, 3c sont également reliées par liaison filaire 4 à un moyen 5 électronique de gestion. The terminals 3a, 3b of the surface heating element 2 allow the connection to a power source not shown. The terminals 3a, 3c are also connected by wire connection 4 to an electronic management means.

De préférence, le moyen 5 électronique de gestion comporte un oscillateur électronique permettant d'injecter un signal dans l'élément chauffant surfacique et de traiter la réponse à ce signal par l'intermédiaire d'un microcontrôleur, selon une technique connue et commercialisée en particulier par la Société de droit américain CYPRESS SEMICONDUCTOR CORPORATION et décrite notamment dans le document WO 2006/116160 A2. Le moyen électronique de gestion 5 peut également comporter un moyen d'affichage 6 par exemple, à diodes électroluminescentes ou à cristaux liquides, destiné à afficher les caractéristiques d'un objet éventuellement posé sur l'appareil de chauffage 1. Preferably, the electronic management means comprises an electronic oscillator making it possible to inject a signal into the surface heating element and to process the response to this signal via a microcontroller, according to a known and commercially available technique. by the American company CYPRESS SEMICONDUCTOR CORPORATION and described in particular in document WO 2006/116160 A2. The electronic management means 5 may also comprise a display means 6, for example, with light-emitting diodes or with liquid crystals, intended to display the characteristics of an object possibly placed on the heating apparatus 1.

Dans le cas où l'objet posé est une serviette ou un linge humide, l'influence de cette serviette ou de ce linge chevauchant l'électrode 2 introduit des capacités parallèles dans le circuit entre l'élément chauffant surfacique 2 et une autre électrode 3c qui peut être constituée par exemple du bâti de l'appareil 1. L'élément chauffant surfacique 2 constitue alors une électrode de surface qui est influencée par la présence ou l'absence d'un objet à détecter. Des essais ont montré non seulement que la présence d'un linge ou d'une serviette sur le corps de chauffe peut être détectée sans difficulté, mais également que l'état d'humidité d'une serviette ou d'un linge peut être détecté. Dans le cas où le linge ou la serviette posée sur le corps de chauffe est humide, le moyen 5 électronique cle gestion envoie un signal à un moyen de commande non représenté de l'appareil de chauffage pour asservir la puissance de chauffe de l'appareil aux caractéristiques de l'objet détecté. Ainsi, dans le cas d'un linge très humide, la puissance de chauffe est augmentée tant que le linge n'est pas suffisamment sec. In the case where the object placed is a towel or a damp cloth, the influence of this towel or this cloth overlapping the electrode 2 introduces parallel capacitors in the circuit between the surface heating element 2 and another electrode 3c which may consist for example of the frame of the apparatus 1. The surface heating element 2 then constitutes a surface electrode which is influenced by the presence or absence of an object to be detected. Tests have shown not only that the presence of a cloth or a towel on the heating body can be detected without difficulty, but also that the moisture state of a towel or a cloth can be detected . In the case where the cloth or the towel placed on the heating body is wet, the electronic management means sends a signal to a not shown control means of the heating apparatus for controlling the heating power of the appliance. the characteristics of the detected object. Thus, in the case of a very wet cloth, the heating power is increased as the laundry is not sufficiently dry.

Sur la figure 2, un élément chauffant 2 surfacique est représenté. In Figure 2, a surface heating element 2 is shown.

L'élément chauffant 2 surfacique peut servir d'électrode de surface 3a et une autre électrode en peigne 3c Incluse dans l'élément chauffant peut constituer la deuxième électrode. Cette deuxième électrode 3c est isolée par rapport à l'électrode de surface. Lorsqu'un linge recouvre en partie ou en totalité une aire interceptant les deux électrodes 3a et 3c, l'effet d'influence est notablement augmenté lorsque ce linge est humide. Selon une variante perfectionnée de l'invention, on détecte non seulement, la présence d'un linge humide ou sec, mais également, une estimation du taux de recouvrement de l'électrode 2 de surface par ce linge et une estimation du taux d'humidité. L'invention va à l'encontre des préjugés d'un homme du métier qui tente d'éviter l'influence de l'humidité sur les performances des détecteurs capacitifs. The surface heating element 2 may serve as a surface electrode 3a and another comb electrode 3c included in the heating element may constitute the second electrode. This second electrode 3c is insulated with respect to the surface electrode. When a cloth covers part or all of an area intercepting the two electrodes 3a and 3c, the influence effect is significantly increased when the cloth is wet. According to an improved variant of the invention, not only is the presence of a wet or dry cloth detected, but also an estimation of the coverage rate of the surface electrode 2 by this cloth and an estimation of the rate of humidity. The invention goes against the prejudices of a person skilled in the art who tries to avoid the influence of moisture on the performance of capacitive sensors.

En effet, alors que la sensibilité à l'humidité est généralement considérée par l'homme du métier comme un inconvénient qu'il faut éviter, l'invention tire avantage de cette sensibilité à l'humidité pour quantifier l'état d'humidité de l'objet à détecter, généralement un linge ou une serviette humide. Le fait d'utiliser l'élément chauffant directement comme électrode 2 de surface présente l'avantage d'éviter toute isolation électrique supplémentaire, du fait que l'élément chauffant intégré dans le corps de chauffe en verre est déjà isolé. On peut utiliser avantageusement pour la mise en oeuvre de l'invention les dispositifs électroniques fabriqués par la Société de droit américain CYPRESS SEMICONDUCTOR CORPORATION et commercialisés sous la dénomination CAPSENSE Ces dispositifs électroniques comprennent des cellules numériques et analogiques gérées par un microcontrôleur. Indeed, while sensitivity to moisture is generally considered by those skilled in the art as a disadvantage that must be avoided, the invention takes advantage of this sensitivity to moisture to quantify the moisture state of the object to be detected, usually a cloth or a wet towel. The fact of using the heating element directly as a surface electrode 2 has the advantage of avoiding any additional electrical insulation, because the heating element integrated in the glass heater is already insulated. The electronic devices manufactured by the American company CYPRESS SEMICONDUCTOR CORPORATION and marketed under the name CAPSENSE can advantageously be used for the implementation of the invention. These electronic devices comprise digital and analog cells managed by a microcontroller.

Pour la mise en oeuvre de l'invention, il est avantageux d'utiliser ce microcontrôleur pour réaliser également la régulation de l'appareil de chauffage selon l'invention. Sur la figure 3, un autre appareil de chauffage 10 selon l'invention 5 comporte une enveloppe externe 11 qui présente en face avant une électrode de surface 12 pouvant être influencée par la présence d'un objet à détecter. L'enveloppe externe 11 contient également un autre moyen de chauffage, par exemple un corps de chauffe étanche ou à double isolation. Selon une variante avantageuse de l'invention, l'électrode de surface 12 10 présente une zone 13 limitée en traits pointillés pouvant constituer un moyen d'affichage. L'invention décrite en référence à plusieurs modes de réalisation n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. For the implementation of the invention, it is advantageous to use this microcontroller to also perform the regulation of the heater according to the invention. In Figure 3, another heater 10 according to the invention 5 comprises an outer casing 11 which has on the front face a surface electrode 12 may be influenced by the presence of an object to be detected. The outer casing 11 also contains another heating means, for example a sealed or double insulated heating body. According to an advantageous variant of the invention, the surface electrode 12 has a zone 13 limited in dotted lines that can constitute a display means. The invention described with reference to several embodiments is not limited thereto, but on the contrary covers any modification of form and any variant embodiment within the scope and spirit of the invention.

15 Ainsi, les moyens d'affichage 6 ou 13 peuvent être remplacés par des indicateurs sonores ou équivalents sans sortir du cadre de la présente invention. Avantageusement, un indicateur sonore peut ainsi être activé pour signaler qu'une serviette ou qu'un linge mouillé doit être remplacé, ou 20 alternativement qu'une serviette ou un linge séché doit être ôté de l'appareil de chauffage.Thus, the display means 6 or 13 may be replaced by audible or equivalent indicators without departing from the scope of the present invention. Advantageously, a sound indicator can thus be activated to signal that a towel or a wet cloth is to be replaced, or alternatively a dried towel or cloth should be removed from the heater.

Claims

1. Detection and / or control device for heating apparatus (1, 10), for detecting the presence of an object placed on the apparatus (1, 10), comprising capacitive detectors connected to a means ( 5) Electronic management.

2. Device according to claim 1, characterized in that the means (5) for electronic management is connected to a control means of the heating apparatus, for controlling the heating power of the apparatus (1, 10) the characteristics of a detected object.

3. Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the means (5) for electronic management is connected to means (6, 13) for displaying the characteristics of a detected object or the absence of a detected object.

4. Device according to claim 3, characterized in that the means (5) electronic management comprises an electronic oscillator and a microcontroller.

5. Device according to claim 3 or claim 4, characterized in that the microcontroller controls the display means (6, 13), to indicate the absence of a detected object, or the presence of a detected object. and its characteristics.

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the capacitive detectors are means for indicating a state of moisture of an object to be detected, for example a towel or a cloth. wet.

7. Device according to claim 6, characterized in that the capacitive sensors are means for indicating the absence of an object to be detected, or the presence of a dry object, or the presence of a wet object. .

8. Heater comprising a detection device according to any one of claims 1 to 7, comprising a surface heating element (2, 12), characterized in that the surface heating element (2, 12) constitutes an electrode (2, 12) influenced by the presence of an object to be detected.

9. Heating device according to claim 8, characterized in that the surface electrode (2, 12) and a second electrode (3c) are connected by wire connection (4) to a housing containing a microcontroller which manages the measurement of capacitance between electrodes (3a, 3c) and carrying display means (6, 13).

10. Heating apparatus according to claim 7 or claim 8, characterized in that the electronic management means (5) and the capacitive sensors are integrated in the heating apparatus (10).