Brevet FR2009500A1 — publié le 19700206

La présente invention a essentiellement pour objet un carter pour mesureur d'eau chaude comportant un élément pour raccorder un carter à un capteur de pression pour permettrë de dériver une partie du courant à mesurer, le carter étant constitué de telle 5 sorte qu'il puisse accueillir une ampoule à distiller comprenant un réservoir d'évaporation et un réservoir de condensation. Les mesureurs d'eau chaude de ce type fonctionnent de telle sorte que lorsqu'un courant d'eau chaude s'écoule à travers le capteur de pression une fraction de ce courant est dérivée 10 par le mesureur d'eau chaude , ce courant partiel servant àchauffer le réservoir contenant une quantité de liquide qui est alors évaporé et condensé dans le réservoir de condensation, le liquide ainsi distillé dans le réservoir d*évaporation et qui passe dans le réservoir de condensation représente une mesure pour la capacité t5 calorique de l'ensemble du liquide traversant le capteur de pression. Même lorsqu' aucun èoarsfit ne s ' écoule à travers le capteur de pression un flux de chaleur est malgré tout transmis du capteur de pression vers le mesureur. En effet le capteur de pression reçoit la chaleur par thermo-conduction de la conduite dans laquelle il est incorporé 20 même lorsqu'il n'y a au*un écoulement d'eau chaude à travers le capteur de pression. D'autre part le mesureur est refroidi par échange de chaleur à l'environnement. Même lorsque l'eau ne s'écoule pas à travers le capteur de pression^ celui-ci émet un flux de chaleur vers toutes les parties du mesureur,' toutefois 25 ce • flux de chaleur est évidemment plus faible que le transfert thermique sur le réservoir d'évaporaiion lorsque l'eau chaude s'écoule à travers le capteur de pression. Pour les mesureurs d'eau chaude du type précité on s'efforce de former le carter du mesureur et les éléments associés de telle 30 sorte que le réservoir d'évaporation et le réservoir de condensation reçoivent la même température en cas de marche à vide, c'est-à-dire en essaye de répartir le courant de chaleur provenant du capteur de pression de telle manière que la rapport entre les deux courants dont l'un s'écoule vers le réservoir d1évaporation 35 et l'autr^rers le réservoir de condensation permet d 'obtenir approximativement la même température sur les deux réservoirs ou dans les conditions de réfrigération existantes. Toutefois on 69 17376 2 2009500 s'est rendu compte qu'il est difficile de réaliser la répartition du flux de chaleur ébauché précédemment , ce qui est facile à comprendre si l'on considère que la chaleur provenant du capteur de pression se propage à travers le carter vers les réservoirs 5 d'évaporation. et de condensation par des voies assez précaires et qu'en outre des conditions variables à l'emplacement de montage entraînent aussi des conditions de réfrigération différentes. C'est pourquoi on peut constater sur un mesureur donné lôrs de la marche à vide des différences de température entre le réservoir 10 d*évaporation et le réservoir de condensation sous certaines conditions de montage, alors que sous d5autres conditions de montage ces différences n'existent pas. , Pour supprimer ces différences de températures entre les . réservoirs, on a envisagé de monter des ponts thermiques sur j i * 5 les mesureurs d ' eai^éhaude. Toutefois il faut considérer que le flux! partiel sou&iré de l'eau chaude et servant au chauffage du réser- ' voir d1évaporation devra être amené à travers un système de canaux ; un soi-disant conduit de dérivation constitué par exemple de deux tuyaux ou de deux canaux, dont une extrémité se trouve dans ; 20 l'élément de raccordement et qui est fermé lorsque le mesurear i î d'eau chaude est branché au capteur de presâion, tandis que leurs f ! autres extrémités débouchent dans un calorimètre qui transmet . sa chaleur Tiers le réservoir d'évaporation. En raison de ce système de canaux il existe de prime abord une voie préférentielle ■_ > 25 empruntée par le flux de chaleur en cas de marche à.vide, le système de canaux étant apte à transmettre la chaleur par conduction thermique. C'est pourquoi la plus grande partie du flux de chaleur précité est normalement dirigé vers le réservoir d'évaporation de sorte qu'on s'est efforcé de dévier une partie de ce flux de 30 chaleur vers le réservoir de condsnsation en installant un pont thermique en métal entre l'élément constitutif dans lequel se trouvent les canaux , et un élément disposé à proximité du réservoir de condensation, comme par exemple un support. La section de ces ponts thermiques a été choisie de telle sorte 55 qu'ils soient susceptibles de transmettre une quantité de chaleur appropriée vers le réservoir de condensation. Toutefois lorsqu'un tel pont thermique est installé dans le mesureur de 69 17376 3 2009500 chaleur, il sera difficile de la modifier. l'invention a pour but de créer un carter pour un mesureur d'eau chaude du type indiqué dans lequel il sera possible d'adapter le mesureur d'une manière simple de telle sorte que le flux 5 de chaleur provenant du capteur de pression en cas de marche à vide puisse être réparti en quantité égale vers le réservoir d'évaporation et le réservoir de condensation. A cet effet le carter comporte selon l'invention un évidement qui s'étend d'un premier point à proximité de l'élément de raccordement jusqu'à -un 10 deuxième point à proximité de l'élément du carter pour le logement du réservoir de condensation , et dans lequel est placé un thermo-conducteur constitué dans un matériau ayant une bnnne conductibilité thermique"par rapport au matériau du carter, thermo-conducteur dont les extrémités sont situées entre le premier point précité 15 et le deuxième point précité, le point de départ étant choisi en fonction de la longueur du thermo-conducteur de telle sorte que les réservoirs d'évaporation et de condensation aient la même température en cas de marche à vide. l'invention est ainsi basée sur le fait en soi inconnu 20 que, puisqu'un'courant de chaleur est transmis du capteur de pression vers les réservoirs d'évaporation et de condensation pendant la marche à vide, il faut quln gradient thermique existe entre le capteur de pression et les réservoirs. Du fait qu'un •thermo-conducteur du type précité est disposé dans un évidement 25 du carter, il faut que le point de départ du thermo-conducteur s'il est très long soit situé dans la' zone du carter où règne une température relativement élevée, de sorte qu'une partie relativement importante du flux de chalnur est dirigée vers le réservoir de condensation par le thermo-conducteur. Par contre 30 si le thermo-conducteur est très court il faut que le point de départ soit situé à une distance relativement grande du capteur de pression , c'est-à-dire il doit se trouver dans la zone. du carter où règne une température relativement faible, de sorte qu'une quantité de chaleur relativement faible parvient au réservoir 35 les mesureurs de chaleur pourront donc être adaptés aisément aux conditions existantes, car s'il s'avère _ qu'ils fonctionnement à vide à l'emplacement de montage respectif on pourra soit réduire 69 17376 2009500 la longueur du thermo-conducteur ou le remplacer par un thermo-conducteur plus long. L'épaisseur du thermo-conducteur est d'importance secondaire, car ce qui est déterminant pour les variations du courant thermique c'est avant tout l'endroit où 5 le thermo-conducteur capte* sa chaleur. Sur les mesureurs d'eau chaude du type connu qui sont munis de ponts thermiques, ces derniers sont sujets aux incidents par le fait qu'ils modifient la répartition de la température dans l'air, du carter. Oet inconvénient pourra être supprimé si 10 i1 évidement est constitué,' selon une autre caractéristique de l'invention sous forme d'un canal fermé. Selon 1'invention le canal pourra être rectiligne et le thermo-conducteur pourra être constitué par une barre rectiligne. Il sera ainsi possible de sortir plus facilement le th.erm0-c09.duc "15 teur de son logement soit pour réduire sa longueur ou pour l'échanger contre un thermo-conducteur plus long. Les mesureurs d'eau chaude du type précité sont généralement muni d'un thermo-conducteur qui sera disposé le long du réservoir de condensation. En cas d'utilisation de l'invention pour les 20 mesureurs' de ce type, le thermo-ccdiucteur, séLon l'invention, se trouvera de préférence en contact avec le répartiteur de chaleur par thermoconduction. On pourra ainsi éviter les variations de transmission de la chaleur du thermo-conducteur vers le répartiteur thermique. 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéris tiques détails et avantages de celle -ci apparaîtront au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de 1'invention et dans lesquels : 30 - la figure 1 est une coupe verticale à travers un mesureur d'eau chaude dont le carter est constitué selon l'invention, et - la figure 2 est une coupe selon la ligne Il-II de la figure 1 . - 35 La figure représente un mesureur d'eau chaude dont le carter est constitué de deux parties, c'est-à-dire un carter 1 et un couvercle 1a. Le carter 1 est muni à l'arrière d'une tubulure 2 qui sera reliée à un capteur de pression installé dans une conduite 69 17376 5 2009500 d'eau chaude. Dans le carter 1 se trouve également un calorimètre 3 qui présente sur sa partie avant une évidement 4 en forme d'auge pour le logement du réservoir d'évaporation 5 d'une ampoule à distiller. I'ampoule à distiller comprend en outre un réservoir de 5 condensation 6 disposé dans la partie inférieure du carter 1 et qui recueille le liquide évaporé dans le réservoir 5- Le calorimètre 3 est relié à un élément de raccordement 8 par l'intermédiaire d'un, manchon 7- Le manchon 7 comprend deux conduits pour lé courant partiel non représenté sur la figure aboutissant "10 dans le calorimètre 3 et qui servent au passage d'un courant partiel à travers le calorimètre 3 > ledit courant étant prélevé par l'intermédiaire du capteur de pression du courant principal passant à travers la conduite et s'écoule à travers l'élément de raccordement 8 dans le manchon. 15 Le conduit 9 prévu dans le carter 1 est logé dans une surépaisseur 10 du manchon 2 et ce entre les extrémités libres dont l'une est branchée au capteur de pression et dont l'autre aboutit à une barre de distribution thermique 11 qui s'étend le long du réservoir de condensation 6. Dans le conduit 9 se trouve 20 •un thermo-conducteur 12 dont l'extrémité droite est en contact direct avec le répartiteur thermique 11, le thermo-conducteur; et le répartiteur thermique pouvant soit être constitué en une seule pièce ou bien être soudésensemble. Le thermo-conducteur peut par exemple être constitué en cuivre dont la conductibilité 25 thermique est de 320 kcal/mh°C tandis que le carter 1 peut être formé de matière plastique dont la conductibilité thermique est environ de 0,2 kcal/mh°C. Le conduit 9 s'étend entre un premier point 13 à proximité de l'élément de raccordement, c'est-à-dire à l'extrémité gauche 30 de la tubulure 2, et un autre point 14 situé dans la partie du carter 1 servant au logement d'un réservoir 6. Le conducteur en forme de barre s'étend à partir d'un point 15 situé entre les points 13 et 14 et aboutit au point 14- Le point de départ 15» c'est-à-dire la longueur de la barre 35 12a été choisi pour les raisons suivantes. Lorsqu'aucun courant d'eau chaude traverse le capteur de pression, celui-ci est malgré tout réchauffé car il reçoit la 69 17376 2009500 chaleur âe la conduite par thermo-conduction. Le capteur de pression fournit un courant de chaleur qui est réparti entre la tubulure 2 et le manchon 7. Le courant thermique passant à travers le manchon 7 porte le calorimètre3à une tempé-5 rature supérieure à la température ambiante et c1 est"pourquoi le réservoir d'évaporation 5 reçoit également une température plus élevée. En même temps toutes les parties du mesureur sont refroidies par échange de chaleur avec l'environnement. Le courant de chaleur passant à travers la tubulure 2 10 réchauffe également le réservoir 6. Il importe que la température transmise par le courant thermique au réservoir de condensation 6 soit? égale à la température transmise à travers le manchon 7 au réservoir d'évaporation 5 par thermo-conduction, car sinon un excès de liquide serait distillé dans le réservoir d*évaporation 15 5 et passerait dans le réservoir de condensation 6. Cet excès de distillation est désigné par enregistrement de marche à vide. Par suite du courant de chaleur à travers la tubulure 2. il existe en même temps un gradient de température de la gauche vers la droite dans la tubulure 2. Le point de départ 15 du 20 conducteur 12 se trouve dans une zone où règne une température déterminée qui est comprise entre la température de l'extrémité gauche de la tubulure 2 et la température du réservoir de condensation 6. Le choix du point de départ 15 est déterminant pour la quantité de liquide amené vers le réservoir de condensation 6• 25 et en adaptant la longueur du thermo-conducteur 12 il est possible de régler le flux de chaleur dirigé vers le réservoir de condensation 6- Dans le cas où le thermo-conducteur 12est plus long que celui représenté sur la figure, le point de départ du thermoconducteur devient plus chaud de sorte qu'une quantité de chaleur 30 supérieure est transmise au réservoir de condensation 6, ce qui permet d'élever sa température. Inversement, on pourra abaisser la température en réduisant la barre 12. On a ainsi la possibilité d'adapter le mesureur aux conditions données et ce en réduisant le thermoconducteur 12 ou en l'échangeant contre un thermo-conduc-35 teur plus long. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à 69 17376 7 2009500 titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons , si celles-ci sont réalisées suivant 1 esprit de l'invention. 69 17376 2009500 0_YJL0_ÎJLA_!LÏ_2JLË 1- Carter pour un mesureur d'eau chaude comportant un élément destiné à raccorder le carter à un capteur de pression en vue de dévier une partie du courant à mesurer, le carter étant conçu pour pouvoir loger une ampoule à distiller comprenant un 5 réservoir d'évaporation et un réservoir de condensation, caractérisé en ce que-le carter comporte un évidement.s'étendant entre un premier point à proximité de l'élément de raccordement et un deuxième point situé :à proximité de la partis du carter destiné à recevoir le réservoir de condensation et qu'on a prévu un 10 thermo-conducteur constitué danë un matériau conductible par rapport au matériau du carter, conducteur dont le point de départ est situé entre le pranier point précité et lé deuxième point précité, le point de départ étant choisi en fonction de la longueur du thermo-conducteur de telle sa rte que "le réservoir d'évaporation 15 et le réservoir de condensation aient la même température pendant la marché à vide. 2- Un carter selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'évidement a la forme d'un canal. 3- Carter selon la revendication 2, caractérisé en ce que 20 le canal est rectiligne et que le thermo-conducteur•est constitué par une barre rectiligne. . 4- Carter selon la revendication 1, dans lequel on a prévu un répartiteur de chaleur le long du réservoir de condensation, caractérisé en ce qué le thermo-conducteur est en contact thermo-25 conductible avec le répartiteur de chaleur.