Brevet FR2300478A1 — publié le 19760903

La présente invention concerne un thermostat, destiné plus particulièrement à un appareille chauffage électrique par accumulation équipé d'un dispositif de décharge accélérée, comportant trois seuils de température correspondant respectivement à ltenclenchement des éléments chauffants, l'enclenchement du dispositif de décharge accélérée en régime de jour et l'enclenchement de ce même dispositif en régime de nuit. On sait qu'à l'heure actuelle une nouvelle génération d'appareils de chauffage par accumulation est en gestation. Leur principe de fonctionnement est sensiblement différent de celui qui a été traditionnellement adopté jusqutici, et nécessite de ce fait une régulation spéciale de charge et de décharge. Les appareils utilisés jusqu'ici sont en effet conçus de manière à ne se recharger que pendant les heures dites creuses, en partique la nuit, de 22 heures à 6 heures, afin de bénéficier d'une tarification réduite. Ils doivent donc être capables d'eninagasiner suffisanasent d'énergie pendant la nuit pour pouvoir ensuite la restituer tout au long de la journée, ce qui nécessite évidemment une puissance très importante. Or, on admet maintenant d'avoir éventuellement à recharger l'appareil pendant les heures dites pleines, c'est-à-dire ne bénéficiant pas d'une tarification spéciale, moyennant une réduction importante de la puissance dudit appareil et donc également de son encombrement. Pour ce faire, il faut naturellement commander la charge de l'appareil de jour, comme de nuit, afin de compenser les déperditions thermiques. On est ainsi amené à définir trois seuils de température différents, au lieu de deux jusqu a maintenant. Le premier seuil, correspondant à l'enclenchement des éléments chauffants, pourrait par exemple être de 19 C. Quant aux deux autres seuils, correspondant respectivement à la décharge de l'appareil pendant le jour et pendant la nuit, ils pourraient être de 20 C et 180 C. Autrement dit, en dessous de ces deux seuils, le dispositif de décharge accélérée, constitué par exemple par une turbine d'extraction, est enclenché. Les thermostats connus permettant actuellement de réaliser de telles fonctions sont le plus souvent équipés dtun système à bilame et d'un inverseur commandé par un relais pour passer du régime de jour au régime de nuit. Dans ces thermostats, tout le courant passe par les contacts de la bilame, ce qui provoque évidemment une usure prématurée de ceux-ci. On connaît également des thermostats électroniques entièrement statiques, dans lesquels la commande des éléments chauffants et du dispositif de décharge accélérée s'effectue par l'intermédiaire de commutateurs statiques du genre triac. Ils sont cependant généralement assez compliqués et donc relativement coûteux. La présente invention a pour but principal de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un thermostat du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend, en combinaison, deux commutateurs statiques, par exemple du genre triac, commandant rsspectivement l'enclenchement des éléments chauffants et l'enclenchemen du dispositif de décharge accélérée, un dispositif électromécanique à bilame eomportant deux contacts fixes, un premier contact mobile solidaire de la bilame et un second contact mobile libre susceptible d'être déplacé par le premier, pour commander le fonctionnement desdits commutateurs en fonction de la température ambiante, et un interrupteur thermique dont la résistance de chauffage est alimentée en courant par la fermeture cyclique d'un contact commandé-par une horloge, pour bloquer le commutateur statique commandant le dispositif de décharge accélérée au-dessus du seuil de température prévu pour son enclenchement en régime de nuit. On obtient ainsi de façon particulierement simple un thermostat répondant parfaitement aux conditions exigées maintenant pour les appareils de chauffage par accumulation. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, le commutateur statique commandant l'enclenchement des éléments chauffants est connecté en serine avec une résistance de contrôle de charge associée à une bilame commandant l'alimentation en courant desdits éléments chauffants. Dans le cas où l'appareil est dépourvu d'une telle résistance de contrôle de charge, le commutateur statique est connecté directement en série avec lesdits éléments chauffants. Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente le schéma d'un thermostat conforme à l'invention, dans son application particulière à un appareil de chauffage par accumulation équipé d'une résistance de contrôle de charge ; et - la figure 2 représente le schéma d'une variante de réalisation de l'invention, appliquée à un appareil dépourvu d'une telle résistance de contrôle de charge. En se référant à la figure 1, on voit tout d'abord en T le dispositif de décharge accélérée de l'appareil de chauffage, constitué ici par une turbine d'extraction, mais qui pourrait éventuellement être constitué par un volet mécanique. Dans ce cas, le dispositif d'asservissement dudit volet serait simplement connecté à la place de la turbine T. On a également représenté en R la résistance de contrôle de charge de l'appareil. Cette résistance est associée à une bilame commandant l'alimentation des éléments chauffants, éléments chauffants qui n'ont pas été représentés ici. Le fonctionnement est tel que lorsque la bilame est chauffée par la résistance R, elle coupe l'alimentation en courant desditséléments chauffants. Le thermostat proprement dit comprend tout d'abord deux triacs TR1 et TR2 qui sont respectivement connectés en série avec la résistance R et la turbine T, entre la phase B et le neutre N du réseau d'alimentation. Le fonc tionnement de ces triacs est cosiandé en fonction de la teapérature au moyen d'un dispositif électromécanique à bilame comportant successivement un contact fixe A, un contact mobile B solidaire de la bilame, un autre contact mobile libre C et un autre contact fixe D. Le contact A est connecté d'une part à la gachette du triac TR2, et il est en outre relié à la phase Q de l'alimentation par l'intermédiaire de la turbine T et d'un circuit R2C2. Le contact B est connecté directement au neutre N de l'alimentation. Le contact C est connecté d'une part directement à la gachette du triac TR1, et il est en outre relié à la phase Q de l'alimentation par l'intermédiaire de la résistance R et d'un circuit R1C1. Quant au contact D, il est relié à la phase 8 de l'alimentation par l'intermédiaire de la turbine T. Le circuit est complété par un interrupteur thermique inséré entre le neutre N de l'alimentation et le contact A du dispositif à bilame. Cet interrupteur thermique est constitué ici par une simple bilame BL, associée à une résistance de chauffage R3 qui est connectée entre le neutre N et une phase Q de l'alimentation par l'intermédiaire d'un contact interrupteur K, avantageusement constitué par le contact existant normalement sur l'horloge équipant le conteur heures creuses du réseau de distribution d'énergie électrique. Ainsi, le contact K ne sera fermé que pendant les heures dites creuses, soit en pratique la nuit de 22 heures à 6 heures. Le thermostat qui vient d'etre décrit fonctionne de la meunière suivante Supposons qu'au départ, la teq > érature soit supérieure à 20 e et ce en dehors des heures creuses. Le contact mobile B repose alors sur le contact fixe A, ce qui met la gachette de TR2 au potentiel du neutre. TR2 se trouve donc bloqué et n'alimente pas la turbine de décharge T. Par contre, TRi a sa gachette polarisée par le circuit R1C1 et conduit, ce qui interdit l'alimentation en courant des éléments chauffants de l'appareil, par l'intermédiaire de la bilame associée, chauffée par la résistance R. Lorsque la température ambiante devient inférieure à 200 C, le contact mobile B se décolle de A. TR1 reste dans son état de conduction interdisant la charge de l'appareil, tandis que ZR2 voit sa gachette polarisée par le circuit R2C2. Ce dernier se met donc à conduire et alimente ainsi la turbine de décharge T. Lorsque la température devient inférieure à 190 C, le contact mobile B vient reposer sur le contact C, ce qui met la gachette de TRi au potentiel du neutre Celuici se trouve donc bloqué et e pEche l'alimentation de la résis tance R, provoquant ainsi la charge de l'appareil. Quant à TR2, il reste dans son état de conduction, de sorte que lanirbine T continue à être alimentée. lorsque la température devient inférieure à 180 C, le contact sobile B vient appliquer l'autre contact mobile C contre le contact fixe D, de sorte que ces trois contacts se trouvent alors réunis. Dans cette situation, rien n'est changé par rapport à l1état décrit précédemment, c'est-à-dire que TR1 reste bloqué et TR2 conducteur. Bien entendu, si la température remonte, on obtient les mêmes phénosènes, mais avec un cycle inversé. Supposons maintenant que l'on soit en période d'heures creuses, c'est-àdire entre 22 heures et 6 heures. A 22 heures précises, le contact K est fermé par l'horloge et la résistance de chauffage R3 se trouve alors alimentée en courant, ce qui provoque la fermeture de l'interrupteur constitué par la bilame BL. On notera que cette disposition particulière permet d'éviter d'engendrer des parasites, notamment lorsque la phase 9 contrôlée par le contact K n1 est pas la même que celle alimentant les triacs. Ainsi, lorsque la température descend en dessous de 20" C et que le contact B se décolle du contact A, TR2 reste bloqué et empêche l'alimentation de la turbine de décharge T. Quand la température descend en dessous de 19t C et que le csntLact mobile B vient reposer sur le contact C, TR2 reste encore bloqué, tandis que TR1 se bloque à son tour, permettant ainsi la charge de l'appareil par l'intetndiaire de la résistance R qui n'est plus alimentée. Enfin, lorsque la température descend en dessous de 180 C et qne les trois contacts B, C, D sont réunis ensemble, le triac TR2 se trouve shunta. la turbine T est alors alimentée directement en courant et permet ainsi la décharge de l'appareil. Si la température remonte, on obtient bien entendu les mêmes phéno- sèves avec un cycle inversé. On voit par conséquent en définitive que le thermostat selon l'invention remplit parfaitement les conditions exigées, tout en étant de conception treks simple. Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 2, qui est spécialement adaptée à un appareil de chauffage par accumulation dépourvu de résistance de contrôle de charge telle que R, les éléments chauffants schiatises en Q sont connectés directement en série avec le triac TRl, entre le neutre N et la phase 9 du réseau d'alimentation. Quant à la gachette de ce triac TB1, elle est reliée au contact C par l'intermédiaire du circuit R1C . On comprendra aisément qu t ainsi, le fonctionnement du triac TR1 est rigoureusement inversé par rapport à celui qu'il avait auparavant. Autrement dit, lorsque le contact mobile B vient s'appuyer contre le contact C, TR1 devient conducteur, ce qui provoque immédiatement l'alimentation en courant des éléments chauffants Q. REVENDICATIONS 1.- Thermostat destiné plus particulièrement à un appareil de chauffage électrique par accumulation équipé d'un dispositif de décharge accélérée, comportant trois seuils de température correspondant respectivement à l'enclenchement des éléments chauffants, l'enclenchement du dispositif de décharge accélérée en régime de jour et l'enclenchement de ce même dispositif en régime de nuit, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, deux conwutateurs statiques, par exemple du genre triac, commandant respectivement l'enclenchement des éléments chauffants et ltenclenchement du dispositif de décharge accélérée, un dispositif électromécanique à bilame comportant deux contacts fixes, un premier contact mobile solidaire de la bilame et un second contact mobile libre susceptible d'être déplacé par le premier, pour commander le fonctionnement desdits commutateurs en fonction de la température ambiante, et un interrupteur thermique dont la résistance de chauffage est alimentée en courant par la fermeture cyclique d'un contact commandé par une horloge, pour bloquer le commutateur statique commandant le dispositif de décharge accélérée au-dessus du seuil de température prévu pour son enclenchement en régime de nuit. 2.- Thermostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur statique commandant ltenclenchement des éléments chauffants est connecté en série avec une résistance de contrôle de charge associée à une bilame commandant l'alimentation en courant desdits éléments chauffants. 3.- Thermostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cornu- tateur statique commandant l'enclenchement des éléments chauffants est connecté directement en série avec ces éléments.