Brevet FR2203042A1 — publié le 19740510

La présente invention concerne un dispositif de commande thermique d'un mélangeur pour systèmes de chauffage à eau chaude, comprenant un soufflet agissant sur l'organe obturateur et dont le déplacement cyclique est provoque par un liquide dilatable qui1 en fonction d'un paramètre, peut être chauffé au moyen d'une résistance électrique, un commutateur étant monté en série avec la rêsistemce de chauffage. Dans des bâtiments chauffés par eau chaude, pour assurer une teipérature ambiante & peu près constante, il faut que la température de l'eau chaude amenée aux corps de chauffe soit adaptée e la teapérature extérieure variable. Ceci est obtenu au moyen d'un mélangeur qui mélange l'eau chauffée par la chaudière avec use partie de l'eau refroidie renvoyée à partir des corps de chauffe, de manière à obtenir une température moyenne. Afin d'obtenif différentes températures d'eau mélangée adaptées à la température axtérieure, le rapport entre l'ean provenant de la chaudière et l'eau de retour est modifié par déplacement de l'organe chturateur. Ce déplacement peut s'effectuer manuel lement ou au moyen d'un dispositif de commande aufomatique qui agit en fonction de la température extérieure ou ambiante ou d'un autre paramètre et qui déplace l'organe obturateur. Des dispositifs de commande thermiques sont connus. Dans ces dispositifs, un liquide dilatable agissant sur un soufflet en létal est chauffé Cpar exemple an fonction de la température extérieure) et le mouvement ainsi cemmuniqué au soufflet déplace l'organs obturateur. Le chauffage s'effectue au moyen d'une résistance électrique et sous l'effet de la température régnant autour de l'organe obturateur. Cette température ambianto, la tolérance ds la résistance et des variations de tension dans le réseau influent sur l'ensemble de l'énergie calorifique agissant sur le soufflet.Ceci a pour inconvénient que, an cas d'une énergie calerifique trop importante, le soufflet risque d'être endemasgé si un commutateur terminal n'est pas monté an série avec le dispositif chauffant. Si, par contre, l'énergie caloritique est trop faible, l'organe obturateur ne s'ouvre pas. La présente invention a pour objet d'une part, de permettre au dispositif de commande cité plus haut et comprenant un souf- flet chauffé autre protégé, en cas de surtension et de valeurs limites défavorsbles de la température ambiante et de la tolé- rance de résistance, contre le risque d'endommagement dt à des surcharges et, d'autre part, d'assurer une ouverture complète de l'organe obturateur. Ce résultat est obtenu suivant la présente invention par le fait que le commutateur est actionné lorsque l'organe obturateur a effectué sa course nominale et que la résistance de chauffage est conçue de telle façon que la course nominale peut être obtenue même pour la plus faible énergie calorifique possible. On prévoit avantageusement un axe prenant appui sur le fond du soufflet et qui agit sur le poussoir de l'organe obturateur et sur un plateau servant & actionner le commutateur. Le plateau est guidé sur des colonnes et est relié de manière fixe à l'axe. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le commutateur actionné par le plateau par suite du mouvement du soufflet est un microcommutateur qui est fixé à une colonne. Les colonnes constituent, avec deux disques prévus & leurs extrémités, un bâti. Le soufflet comportant le dispositif de chauffage est fixé à l'intérieur du bâti au disque supérieur et l'ensemble du bâti est recouvert par une coiffe guidée sur les disques. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la coiffe sert & des fins de manoeuvre manuelle puisqutelle présente, sur une partie de sa périphérie, une fente oblique dans laquelle s'engage une tige fixée au disque inférieur.La coiffe exerce avec un épaulement une pression du côté du soufflet, sur le plateau. Un exemple de réalisation de la présente invention est représenté au dessin annexé et est expliqué plus en détail cidessous. La fig. n représente un dispositif de commande thermique suivant l'invention. La fig. 2 est un graphique représentant le parcours du mouvement (course) du soufflet en fonction du temps. Le dispositif de eommande thermique représenté à la fig. 1 est constitué par un soufflet 1 qui est disposé dans un cylindre 2. Ce dernier est soudé de manière étanche à la pression à un disque supérieur 3 et au soufflet 1. L'espace creux 4 ainsi obtenu est rempli avec un liquide dilatable. Une résistance de chauffage électrique annulaire 5 est placée autour du cylindre 2 de façon & s'appuyer solidement contre celui-ci. Le disque supérieur 3, les trois colonnes 6, dont une seulement est visible & la fig. 1, et un disque inférieur 7 constituent ensemble un bâti. Sur les colonnes 6, il est guidé un plateau 8 qui est relié de manière fixe & un axe 9 s étendant dans le soufflet 1. Une pièce intermédiaire il vissée sur le poussoir d'obturateur 10 s'appuie contré le plateau 8 sous l'action d'un ressort de compression 12 et, du c8té du plateau opposé au soufflet, un microcommutateur électrique 13 est fixé à l'une des trois colonnes 6. Une coiffe punie d'une fente oblique 14 est guidée sur la périphérie des disques 3 et 7. Une tige 16 fixée par l'intermédiaire d'une équerre au disque inférieur 7 s'engage dans la fente oblique 14 de la coiffe.Au moyen d'une douille 17, le dispositif de commande thermique est placé sur un prolongement de la partie inférieure 18 de l'organe obturateur et est fixé à celle-ci. Au moyen d'une ligne d'alimentation électrique 19, le dispositif de commande est connecté à un organe de régulation (non représenté) agissant en fonction de la température extérieure, à un régulateur de température ambiante ou & un autre commutateur actionné par un paramètre donné. Par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation 19 et du microcommutateur 13 monté en série, la résistance de chauffage 5 est mise sons tension lorsque, par exemple la température ambiante à régler a trop fortement baisé. La chaleur produite par la résistance de chauffage se transmet en grande partie au cylindre 2 et, ensuite, au liquide dilatable. Etant donné que ce dernier est entouré de manière étanche à la pression, le soufflet 1 est comprimé dans sa direction longitudinale et le fond 1a du soufflet fait coulisser l'extrémité libre de l'axa 9 en direction du poussoir d'obturateur 10.Le plateau 8 relié de manière fixe & l'axe effectue un mouvement correspondant et déplace ainsi, au moyen de la pièce intermédiaire il, le pous- soir d'obturateur 10. Ainsi, dans la partie inférieure 18 de l'obturateurs la part que l'eau chaude provenant de la chaudière représente dans l'eau de départ augmente et la tempéra ture de départ 4e 1 l'eau chaude, croît, 'lorsque la résistance électrique 5 est chauffée pendant un laps de temps plus prolongé, le plateau 8 finit par atteindre le microcommutateur 13, puis pousse le bouton de commande 13a vers le bas et coupe le courant de chauffage. De ce fait, le liquide dilatable subit un refroidissement et, sous l'action du ressort de compression 12, le plateau 8 et l'axe 9 se déplacent en suivant le mouvement du fond de soufflet la qui recule. Lorsque le. bouton de commande du commutateur 13 est libéré par le plateau 8, le courant de chauffage passe à nouveau par la résistance 5 et, sous l'action du liquide dilatable chauffé, le soufflet subit un mouvement en sens inverse qui se transmet à l'are 9 et au plateau 8 et qui conduit à nouveau, lorsque la course nominale de l'organe obturateur est atteinte, à la coupure du courant de chauffage par le microcommutateur 13.Ce processus cyclique reste maintenu tant que la ligne d'alimentation 19 se trouve mise sous tension par le régulateur de température. Â la fig. 2, le processus décrit ci-dessus est matéria- lisé par un graphique représentant le parcours de déplacement en fonction du temps. Sur l'ordonnée est ici porté le parcours (8) du soufflet et, par suite, du poussoir d'obturateur et, sur l'abscisse, le temps (t). La course d'obturateur correspondant au parcours du soufflet est supposée, dans cet exemple, être de 10 mm. Trois courbes 20, 2i et 22 avec la tension comme paramètre indiquent, dans la partie représentée en traits pleins, le mouvement effectif du soufflet en fonction du temps à partir du point mort sup6- rieur (8 s 0) jusqu'au point mort inférieur (s 1 10).L'allure des courbes représentée en pointillé se produIrait si le microcommutateur 13 n'était pas présent. La courbure 21 est obtenue pour une tension nominale de 220 V, alors que la courbe 20 représente la relation parcours-temps pour une tension inférieure de 15 % à celle nominale (limite inférieure admissible) et la courbe 22 représente cette relation pour une tension supérieure de 10 * à celle nominale (limite supérieure admissible).En plus des variations de tension, 1a tolérance de la résistance de chauffage de + 5 % et la température ambiante de l'obturateur à régulation thermique, qui peut atteindre jusqu't 600C, exercent égaiement une influence sur la famille de courbes représentée. La présence du commutateur 13 permet de réaliser la résistance de chauffage de façon que la course nominale soit atteinte pour une tension inférieure à celle nominale. En l'absence du commutateur, il se produirait alors, dans l'exemple précité, pour une tension supérieure à celle nominale, suivant la courbe en pointillé 22, une dilatation excessive du soufflet conduisant à son endommagement.Si, cependant, la résistance de chauffage est ajustée suivant la tension nominale ou suivant la tension maximale, alors l'obturateur ne s'ouvre, dans ce dernier cas, plus qu'à moitié environ en présence d'une tension inférieure à celle nominale. Au lieu d'un déplacement automatique du poussoir d'obtura- teur par l'intermédiaire de la résistance électrique 5 chauffée fonction d'un paramètre, on peut également procéder à àun déplacement manuel. A cette fin, la coiffe 15 est munie d'un épaulement 15a au moyen duquel on peut exercer une pression sur le plateau 8 du c8t6 du soufflet.L'orsqu'on tourne la coiffe guidée sur les disques 3 et 7, elle glisse en fonction de ltin- clinaison dans la fente oblique 14 en direction du poussoir d'obturateur et le plateau 8 entraîné par l'épaulement 15e actionne le poussoir d'obturateur 10 exactement de la même manière qu'en cas de déplaccment automatique. La fente oblique est ména gée sur e partie de la périphérie de la coiffe et l'ensemble de l'inclinaison correspond à la course nominale du dispositif de commande thermique.Le risque d'andommagement du microcommutateur est évité du fait que la tige 16 glissant dans la fente oblique vient prendre appui contre les extrémités de la fente avant que le plateau 8 n'appuie sur le bouton de coniande du microcommutateur 13. Un ressort de compression 15b placé entre le disque supérieur 3 et la coiffe 15 assure l'égalisation de parcours et empêche un déplacement intempestif.Pour la eonstruction de base du bâti, il a été choisi les colonnes longues 6 afin qu'une quantité de chaleur relativement faible seulement puisse être amenée, par conduction thermique, à partir de la partie inférieure 18 de 1 'obturateur, par l'intermédiaire des colonnes en métal, au soufflet 1 et au liquide dilatable. ainsi, par rapport à des colonnes courtes, l'influence thermique exercée de l'extérieur sur le soufflet reste réduite. Le dispositif de commande thermique suivant l'invention à pour avantage qu'il permet de manière simple, d'une part, d'évi- ter une surcharge du soufflet et, d'autre part, d'assurer la course entière de l'organe obturateur, même en cas de tension inférieure à celle nominale. En outre, on peut, sans déplacer le soufflet, actionner l'obturateur zaanuellement. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif de commande thermique d'un mélangeur pour systèmes de chauffage à eau chaude, comprenant un soufflet agissant sur l'organe obturateur et dont le mouvement cyclique est provoqué par un liquide dilatable qui, en fonction d'un paramètre, peut autre chauffé par une résistance électrique, un commutateur étant monté en série avec la résistance de chaude fage, caractérisé en ce que le commutateur est actionné lorsque l'organe obturateur a effectué sa course nominale et en ce que la résistance de chauffage est prévue de façon que la course nominale puisse être effectuée mEme pour l'énergie calori- fique la plus réduite possible. 2 - Dispositif de commands thermique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un axe 9 prenant appui sur le fond 1a du soufflet et qui agit sur le poussoir d'obturateur 10 et sur un plateau 8 servant à actionner le com- mutateur 13. 3 - Dispositif de commande thermique suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le plateau 8 est guidé sur des colonnes 6 et est relié de manière fixe à l'axe 9 et en ce que le commutateur 13 actionné par le plateau 8 est un microcommutateur fixé à une colonne 6. 4 - Dispositif de commande thermique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les colonnes 6 cons tituent, avec deux disques 3, 7 prévus à leurs extrémités, un bâti dans lequel le soufflet t est fixé, avec le dispositif chauffant, au disque supérieur 3 et en ce qurjl est prévu une coiffe 15 recouvrant le bAti et qui, guidé sur las disques 3, 7 et servant à des fins de manoeuvre manuelle, présente sur unepartie de sa circonférence une fente oblique 14 dans laquelle s'engage une tige 16 fixée au disque inférieur 7 et en ce que la coiffe 15 appuie avec un épauement 15a, du caté du soufflet, sur le plateau 8.