Brevet FR2290121A1 — publié le 19760528

La présente invention concerne d'une part les générateurs de vapeurs, liquides au az chauds équipés de réculateurs de température ou de pression de conception simplifiée re tenant pas compte du remdement thermique des appareils qu'ils contrôlent et d'autre part les mêmes qénérateurs contrôlés manuel lement. Dans une enceinte fermée la température des liquides et la pression cor respondante de leur vapeur sont liées entre elles par des valeurs physiques Fien connues Pour assurer crosso-modo la réoulation de la température des qénérateurs rappelés ci-dessus il est plus facile d'acir sur la pression ce qui permet d'assurer simultanément la protection contre les risoues d'explosion. La présente invention a pour objet un capteur de température facilement adaptable, à proximité des soupapes de sûreté par exemple, pour déclencher un sienal électrique capable de commander le réqime de fonctionnement des systèmes de chauffage La puissance doit être réduite dès que les soupapes commencont à libérer la vapeur créant une surpression et rétablie dès que les soupapes sont refermées après la chute de pression concositante. Le reedenent thermique des cénérateurs est amélioré par une nontée rapide en température sans risque de dépassement et la réduction au minimam des rejets de vapeur par les soupapes de sÛreté Le présent brevet décrit à titre indicatif et non limitatif l'application de 1'invention aux appareils ménacers appelés appareils de cuisson sous pression" dont le fonctionnenent nanuel est bien air. Pour faire compremdre l'objet et l'étendue de l'invention sa description explique d'abord une réalisation très élaborée dont les différents organes de mesure utilisables, protégés par un carter étanche, permettent de commander directement ou indirectement les svstèmes de chauffage et une autre réalisation simplifiée mécaniouement mais ne pouvant pas s'adapter à tous les organes deme- sure et nécessitant un appareillace électrique auxiliaire pour la coaxande du chauffage Tes caractéristiques des dessins font partie de l'invention au même titre oue celles contenues dans la description T.a Fia i représente pour inforwation une occupe verticale d'une soupape couramment utilisée et à titre du brevet deux sections d'un cepteur étanche utiliqant une "bilame" pour la mesure La Fin 2 est ure coupe par un plan horizontal représentant les positions extrêmes prises nar 17 "bilame" dans un carter annulaire étanche Ta Fia 3 est une coupe verticale par le plan de symétrie d'un capteur simplifié utilisant un composant électronioue pour la mesure. Le Fis 4 est ure vue en coupe horizontale du capteur ci-dessus justifiant la réduction annulaire de l'écran de captation des jets de vapeur tournantes. Sur la Fi 1 est représentée, en traits pointillés courts, une portion 1 d'un appareil de cuisson préc ité et iise soupape rotative schématisée par la tubulure d'évacuation 2 de l'excédent de vapeur et le clapet d'obturation 3 taré par le contrepoids 5 pour obtenir la pression d'ouverture correspondant à la température désirée et remplir la fonction de soupape de sûreté. La vapeur s'échappe par deux ou plusieurs orifices tels que 6 et 6' orientés de façon à provoquer la rotation du contrepoids 5 et du clapet 3 dans le sens de la flèche 7 par la propriété bien connue de la réaction des jets 8 et 8' représeptés sur la Fia 2 Tes flèches 9 représentent des courants d'air tiede engendrés par le contact de l'air environnant avec la paroi chaude de l'enveloppe 1.Cet air lèche les parois 10, 11 et 12 constituant le carter inférieur du capteur réalisé en un matériau bon conducteur de la chaleur. Le couvercle supérieur 13 représenté est en matière plastique électriquement isolante et plus ou moins rigide pour assurer le vissage étanche et sans taraudage des vis 14 et 15 supportant ltor- pane de mesure de température 16. 11 va de soi que le couvercle 13 pourrait etre réalisé en métal avec des supports et traversées de paroi réalisés par des procédés isolants Sur les Fig. 1 et 2, à titre d'exemple indicatif et non limitatif du sys- tème de mesure l'organe représenté 16 est un produit métallurgique connu sous le non de "bilame" Composte de deux lames métalliques ayant des coefficients de dilatation très différents et intimement liées l'une à l'autre la bilame se courbe sous l'effet de la dilatation due à l'échauffement. Le trait continu 17 représente la forme de fabrication et le trait discontinu 18 la forme prise sous 11 effet de la température La bilame 16 est fixée rigidement par l'une de ses extrémités sur le support fixe 19 attaché au couvercle 13 par la vis 14.L'autre extrémité laissée mobile supporte un contact électrique 20 qui, à chaud, vient buter sur le contact réglable 21 fixé sur le support mobile 22 pivotant autour de la vis de fixation et de réalage 15 Les vis 14 et 15 sont reliées au circuit électrique d'utilisaion non rep senté par les fils 93 et P4 L'ouverture et la fermeture de ce circuit par les contacts 20 et 21 commandent respectivement le régime fort et le réqime faible de l'appareil de chauffage. La bilame pourrait ête montée de telle façon aue les contacts 20 et 21 soient fermés à froid et ouverts à chaud. Le carter du capteur étanche peut être rempli d'un liquide isclent électriquement 25 pour faciliter le passace de la chaleur des parois 10, 11 et 12 vers la hjlanle 16 et limiter l'échauffement des coptacts 20 et 21 lors du pas sare d'un courart électrique intense Ta eixation du point fixe de la bilame directement sur u e paroi bonne conductrice de la chaleur améliore ésalement le temps de réDonse du capteur. Si l'étanchéité du cnteur r'est pas indispensable des trous exécutés dans les paois 10, 11 ou 12 soumettraient une bilame inoxvdable directement à tion des courants azeux de rechaufface et de refroidissement et augmeneraient eaalement a sensibilité du cadreur D'autres composants électriques tels que résistances variables sous l'effet de la température, circuits électriaues à résistance variable sous l'effet de contraintes micaniaues, thermocouples générateurs de courants électriaues peuvent remplacer la bilame 16 Pour assurer ure bonne répartition du chauffage de la paroi 10 par la vapeur celle-ci et le contrepoids 5 doivent entre centrés au mieux.Pour faciliter ce rèalace le capteur est fixé sur un support mobile 26 permettant le déqaqe- ment du carter annulaire dans le sens de la flèche 27. La fixation du support 26 sur le couvercle 13 par exemple est réalisée par un raccord 28 qui protège également les extrémités des fils sous tersion 23 et 24. Le fonctionnement du caPteur est le suivant : au départ l'appareil de cuisson contient de l'eau froide, la bilame 16 est froide également les con- tacts 20 et 21 sont ouverts, l'appareil de chauffaae fournit alors son maximum de puissance. Durant la période de réchauffage les courants tièdes de convection 9 s'a morcent et réchauffent la bilame 16 par les faces 10, Il et 12 du carter, les contacts 20 et 21 se rapprochent proaressivement sans se toucher. Des que la vapeur soulève le clapet 3 le contrepoids 5 entre en rotation, les jets 8 et 8' réchauffent fortement la paroi 10, la température de la bilame 16 croit également, les contacts 20 et 27 ferment le circuit électrique de com- mande de la réduction de la puissance de chauffe. L'instant de la fermeture du circuit électriaue est réclé par le positionnement du contact mobile 21. La réduction du chauffage entratne une réduction de la production de va Deur, la fermeture du clapet 3 et le refroidissement de l'ensemble bilame 16 et carter par les courants tièdes 9. Dès que la bilame 16 est suffisamment froide les contacts 20 et 21 s'ouvrent et un nouveau cycle recommence. La réalisation simplifiée de l'appareil élaboré et son fonctionnement reposent sur les mêmes principes. La Fia 3 représente ut écran thermique 30, remplaçant les faces 10, 11 et 12, pour canter les fluides de réchauffaqe et de refroidissemeut nécessaires au fonctionnemert T'organe de mesure 16, disposé dans le carter de protection décrit nrécédemment, est remplacé par un composant électrique ou électronique 31 protégé Dar un enrobaae en matière plastique 32. Pendant les périodes de réchauffaoe initial et de refroidissement durant le fonctionnement les filets d'air 9 lèchent la face interne 33 et la face ex terne 34. La Fio, 4 montre qu'un seul des jets de vapeur 8 et 8' est suffisant pour assurer sans interruption le réchauffage de l'écran thermique 30 en forme d'arc de courbe et de faible masse colorifique. Le fonctionnement de cette réalisation peut être amélioré par des perforations 35 qui réduisent la masse colorifique et auqmentent la surface e contact avec. les fluides de fonctionnement. Les jonctions 36 et 37 de l'organe de mesure 31 sont reliées à un câble 38 de raccordement à l'appareillage électrioue auxiliaire de commande du système de chauffage. L'enrobage en plastique du composant 31 protège également les jonctions 36 et 37 et permet la fixation de l'écran 30 sur un support 39, la mobilité de celui-ci n'est plus indispensable du fait de la forme en arc de courbe qui permet la mise en place de la soupape par un simple glissement de 11 appareil de cuisson La forme en arc de courbe peut s'appliquer éaalement à la première.réali- sation décrite. REVENDICATIONS 1 Appareil sadaptant sur les générateurs de fluides chauds pour en am & liorer le rendement thermique par la suppression des rejets inutiles de vapeur ou eaz chauds. Cette amélioration est obtenue par un écran sensible équipé d'un organe capable d'apprécier la température des rejets et de réagir utilement sur l'allure du système de chauffage. 2. Appareil selon la revendication 1 comportant un carter annulaire étanche dont, alternativement, une des faces constitue un écran arrêtant les jets de fluide de chauffage et trois faces sont léchées par l'air de refroidissement. 3. Appareil suivant la revendication 2 comportant u e pièce dilatable pour la manoeuvre des contacts du circuit d'utilisation. 4. Appareil suivant les revendications 2 et 3 dont les équilibres de température entre les faces externes et les organes internes sont facilités par un liquide. 5. Appareil suivant les revendications 2, 3 et 4 dont le carter circulaire est réduit à un arc de courbe. 6 Appareil selon les revendications 1 et 2 dont les carters annulaires sont remplacés par un écran thermique mince en forme d'arc de courbe et agissant alternativement par une ou deux de ses faces. 7 Appareil selon la revendication 6 dont la mesure des variations de température de l'écran thermique est réalisée par une résistance électrique. 8 Appareil selon la revendication 8 dont la mesure des variations de tem pérature de l'écran thermique est réalisée par un composant électronique dont la résistance ohmique ne varie pas linCainunt avec la température. 9 Appareil selon la revendication 6 dont les variations de température de l'écran thermique sont mesurées par un composant électrique produisant un cou- rant électrique variable avec la température. 10. Appareil salon la revendication 6 dont la mesure des variations de température de l'écran thermique est transformée en une mesure de contraintes mécaniques.