Brevet FR2295607A1 — publié le 19760716

L'invention est relative aux dispositifs pour alimenter en courant alternatif les moteurs d'entratnevent des pompes équipant les installations de chauffage central à eau chaude, de préférence domestiques, fonctionnant par combustion d'un gaz. Les pompes en question, souvent appelées "circulateursA, sont destinées à entrainer de l'eau chaude en circuit fermé dans les installations de chauffage considérées, installations comprenant, en série avec ladite pompe, une chaudière mettant en oeuvre la combustion d'un gaz de façon à chauffer l'eau qui la traverse, et au moins un radiateur de chauffage. Llivention se rapporte plus particulièrement à celles, des installations de chauffage ci-dessus, qui sont d'un type "domestique", cest-à-dire de dimensions relativement réduites, la puissance nécessaire à l'entrainement de la pompe étant elle-marne relativement faible et généralement inférieure à 200 W, cette puissance étant par exemple de 1ordre de 100 W. L'invention se rapporte plus particulièrement en outre à celles, des installations de chauffage ci-dessus, pour lesquelles l'allumage du brûleur de la chaudière est automatiquement asservi à la circulation de l'eau qui traverse cette chaudière. En d'autres termes, dans ces installations, une interruption de la circulation de l'eau implique l'extinction du brQ- leur, à l'exception bien entendu de sa veilleuse. Cette extinction est désirable quand la valeur voulue est atteinte pour la température ambiante : elle est d'ailleurs automatiquement commandée à cet effet par un thermostat d'ambiance. Mais ladite extinction est indésirable dans le cas contraire. Or les pompes des installations du genre en question sont alimentées en courant alternatif par le réseau : si donc une coupure du réseau survient, ces pompes s'arratent et les brûleurs des installations qu'elles équipent s'éteignent. Les refroidissementS qui en résultent peuvent être particulièrement désagréables, et ce en particulier lorsque les coupures de courant considérées sont fréquentes et/ou lorsqu'elles interviennent dans la journée, en des instants où la lumière naturelle est assez vive pour éclairer les usagers de sorte que ces derniers peuvent ne pas remarquer lesdites coupures et être pris ainsi. au dépourvu. L'invention a pour but, surtout, de remédier automatiquement aux inconvénients de ces coupures, tout au moins pendant une certaine durée pouvant atteindre plusieurs heures pour chacune desdites coupures et ce en substituant automatiquement une batterie au réseau défaillant, lors des coupures de ce réseau, ladite batterie étant rechargée automatiquement par le réseau dès cessation desdites coupures. A cet effet le dispositif d'alimentation électrique de secours conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend : - une source de courant continu indépendante du réseau à seconder, source appelée ci-après "batterie", - un convertisseur pour transformer la tension continue recueillie aux bornes de cette batterie en une tension alternative comparable à celle du réseau, - un chargeur propre à charger la batterie à partir du réseau jusqu'à un maximum, - et un relais alimenté par le réseau, relais à deux positions et à deux contacts mobiles, les deux positions de travail T et de repos R de ce relais correspondant respectivement à la mise du réseau sous tension et à la coupure de ce réseau, l'un des deux contacts mobiles dudit relais étant affecté au passage du courant alternatif et propre à relier le moteur de la pompe de l'installation considérée soit au réseau pour la position T du relais, soit à la sortie du convertisseur pour la position R de ce relais, et l'autre contact mobile étant affecté au passage du courant continu de la batterie et propre à relier cette batterie soit à la sortié du chargeur pour la position T du relais, soit à l'entrée du convertisseur pour la position R de ce relais. Dans les modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - les quatre organes suivants du dispositif d'alimenta tion : batterie, chargeur, convertisseur et relais sont rassemblés dans un même carter de petit encombrement comprenant un logement propre à recevoir la batterie de façon amovible et équipé de deux prises à courant alternatif, de préférence l'une mâle pour le branchement de l'ensemble sur le réseau et l'autre femelle pour recevoir la prise mâle normale d'alimentation électrique du moteur de la pompe équipant l'installation, - la source de courant continu est une batterie de véhicule. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure unique, de ce dessin, est le schéma électrique d'un dispositif d'alimentation établi selon l'invention. Le moteur à alimenter électriquement a été désigné par la référence 1 sur cette figure. Il s'agit d'un petit moteur électrique à courant alternatif particulièrement robuste, notamment du type à cage d'écureuil, apte à fonctionner même si le courant alternatif qu'il reçoit n'est pas rigoureusement sinusoSdal. Sa puissance est généraleme.t comprise entre 50 et 200 W de préférence de l'ordre de 100 W. Il est destiné à entraîner une pompe 2 - souvent appelée "circulateurn - propre à faire circuler de l'eau dans le circuit fermé 3 drune installation de chauffage central, circuit comprenant successivement, montés en série avec ladite pompe 2, une chaudière à gaz 4 et au moins un radiateur 5. En outre cette installation est équipée d'un système de sécurité de manque d'eau (non représenté) interdisant l'allumage du brûleur de la chaudière tant que l'eau ne circule pas dans celle-ci. Comme la circulation de cette eau est commandée par la pompe 2, l'arrêt de cette pompe interdit l'allumage du brûleur et, plus généralement, cet arrêt commande l'extinction dudit brûleur, à l'exception de sa veilleuse. C'est pour empêcher de tels arrêts involontaires dus à des coupures du réseau 6 d'alimentation du moteur 1 que l'on prévoit, conformément à l'invention, l'ensemble des organes suivants : - une source 7 de courant continu à relativement basse tension indépendante du réseau 6, - un convertisseur 8 propre à transformer le courant continu issu de la source 7 en une tension alternative présentant les mêmes caractéristiques que la tension du réseau 6, - un chargeur 9 alimenté par le réseau 6 et propre à charger la source 7 jusqu'à une valeur maximum, - et un relais 10 à deux contacts mobiles il et 12 et à deux positions branché sur le réseau 6, ces deux contacts mobiles étant branchés de la manière qui sera décrite ci-après. La source de courant continu 7 à basse tension est de préférence une batterie de véhicule, généralement de 12 V, mais pouvant être de 24 V ou touk autre. Le convertisseur 8 comprend - un onduleur 13, généralement d'un type à thyristors ou à transistors, propre à onduler à une fréquence f (de préférence 50 Hz) la basse tension qu'il reçoit de la batterie 7, - et un transformateur élévateur 14 suffisamment puissant pour transformer la basse tension ondulée qu'il reçoit de l'onduleur 13 en une tension alternative relativement haute du genre de celle du réseau (généralement 220 V, 50 Hz). Le chargeur 9 est équipé de moyens permettant de limiter la fin de la charge de la batterie 7, charge au cours de laquelle, notamment, il régénère l'électrolyte contenu dans ladite batterie, et ce afin d'éviter une détérioration éventuelle de cette batterie pour surcharge. Les contacts mobiles 11 et 19 du relais 10, lequel est de préférence d'un type électro-mécanique, sont montés comme suit - le premier contact mobile 11 est affecté à la circulation du courant alternatif à relativement haute tension (220 V) provenant soit du réseau 6, soit du convertisseur 8 et est monté de façon à relier respectivement au moteur 1 soit ledit réseau 6 lorsque celui-ci est sous tension (position de travail T non représentée sur le dessin), soit la sortie du convertisseur 8 lorsque le réseau 6 est coupé (position de repos R représentée sur le dessin), - le deuxième contact mobile 12 est affecté à la circulation du courant continu basse tension de la batterie 7 et relie cette batterie soit à la sortie du chargeur 9 pour la position de travail T non représentée, soit à l'entrée du convertisseur 8 pour la position de repos R représentée. Sur le dessin on a supposé que cette liaison-intéressait les différents pôles positifs de la batterie 7 du chargeur 9 et de l'onduleur 13 et que les pôles négatifs de ces trois appareils étaient reliés entre eux, et en général à la masse, par un même fil commun 15. Le fonctionnement de l'ensemble qui vient d'être décrit est le suivant. Lorsque le réseau 6 est normalement sous tension, le relais 10 est excité et ses contacts mobiles se trouvent dans la position non représentée pour laquelle - d'une part le moteur 1 est directement alimenté en courant alternatif par le réseau 6, - d'autre part la sortie du chargeur 9 est branchée sur la batterie 7 de manière à charger cette dernière jusqu'à sa valeur maximum. Le convertisseur 8 est alors débranché intégralement, son entrée n'étant pas connectée à la batterie 7 et sa sortie n'étant pas connectée au moteur 1. Dès qu'une coupure du réseau 6 se manifeste, le relais 10 passe en sa position de repos illustrée sur le dessin, ce qui a automatiquement pour double effet d'alimenter le convertisseur 8 en basse tension continue à partir de la batterie 7 et d'alimenter le moteur 1 en tension alternative relativement haute à partir de la sortie dudit convertisseur 8. En même temps la communication entre le moteur 1 et le réseau 6 est interrompue au niveau du contact mobile 11 ainsi que la communication entre le chargeur 9 et la batterie 7, au niveau du contact mobile 12. Le moteur 1 continue ainsi a être alimenté électriquement malgré la coupure du réseau, à partir de la batterie 7, et ce jusqu'à épuisement de cette batterie, c'est-à-dire pendant une durée qui peut atteindre plusieurs heures pour chaque coupure. Dès que la coupure du réseau 6 est supprimée, le relais 10 revient en s a position de travail et on est ramené à la situation précédente pour laquelle le moteur 1 est normalement alimen- té par le réseau 6 alors que la batterie 7 se recharge progressivement. On voit encore sur la figure un interrupteur général 16 qui permet de couper volontairement la communication électrique entre l'ensemble décrit et le réseau 6. Il peut être particulièrement avantageux de grouper l'en- semble des organes 7, 8, 9 et 10 ci-dessus dans un même carter de faible encombrement, en matière plastique ou autre. Un tel carter présenterait un logement propre à recevoir de manière amovible la batterie 7. I1 serait équipé de deux prises électriques 17 et 18 permettant, la première 17, de préférence male, de brancher l'ensemble sur une prise complémentaire normale du réseau et la seconde 18, de préférence femelle, de coopérer avec la prise complémen- taire normale équipant une chaudière de chauffage central. En suite de quoi, e quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif d'alimentation électrique de pompe pour une installation de chauffage central fonctionnant au gaz, dispositif dont la constitution et le fonctionnement résultent suffisamment de ce qui précède. Ce dispositif remplit un rôle de "secours" en remédiant automatiquement et intégralement aux coupures du réseau en ce qui concerne l'alimentation électrique de la pompe considérée, et ce pendant des durées pouvant atteindre plusieurs heures pour chaque coupure. Cet avantage est particulièrement appréciable pendant les périodes où les coupures du réseau sont fréquentes et imprévues et ne dépassent pas individuellement quelques heures. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles ou la source de courant continu serait d'un type, indépendant du réseau, autre qu'une batterie de véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour alimenter en courant alternatif le moteur d'entrainement d'une pompe équipant une installation de chauffage central à eau chaude fonctionnant par combustion d'un gaz, installation dans laquelle l'allumage du brûleur de la chaudière est asservi à la circulation de l'eau qui traverse cette chaudière, caractérisé en ce qu'il comprend : une source de courant continu (7) indépendante dun réseau (6) à seconder un convertisseur (8) pour transformer la tension continue recueillie aux bornes de ladite source en une tension alternative comparable à celle du réseau ; un chargeur (9) propre à charger la source à partir du-réseau jusqu'à un maximum et un relais (10) alimenté par le réseau, relais à deux positions et à deux contacts mobiles (11 et 12), les deux positions de travail T et de repos R de ce relais correspondant respectivement à la mise du réseau sous tension et à la coupure de ce réseau, l'un des deux contacts mobiles (11) dudit relais étant affecté au passage du courant alternatif et propre à relier le moteur (1) de la pompe (2) de l'installation considérée soit au réseau (6) pour la position T de relais, soit à la sortie du convertisseur (8) pour la position R de ce relais, et l'autre contact mobile (12) étant affecté au passage dv courant continu de la source (7) et propre à relier cette source soit à la sortie du chargeur (9) pour la position T du relais, soit à l'entrée du convertisseur (8) pour la position R de ce relais. 2.Dispositif d'alimentation selon la revendication i, caractérisé en ce que le convertisseur comprend un onduleur (13) et un transformateur-élévateur (14). 3. Dispositif d'alimentation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les quatre organes suivants de ce dispositif : source (7), convertisseur (8), chargeur (9) et relais (10) sont rassemblés dans un même carter de petit encombrement comprenant un logement propre à recevoir la batterie de façon amovible et équipé de deux prises à courant alternatif. 4. Dispositif d'alimentation selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux prises à courant alternatif équipant le carter sont l'une malle (17) pour le branchement de l'ensemble sur le réseau (6) et l'autre femelle (18) pour recevoir la prise mâle normale d'alimentation électrique du moteur (1) de la pompe (2) équipant l'installation. 5. Dispositif d'alimentation selon l'une des reendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la source de courant continu (7) est une batterie de véhicule.