Brevet FR2376369A1 — publié le 19780728

La présente invention concerne-un appareil à rayonnement, notamment un appareil de chauffage infrarouge tel qu'un panneau radiant , pourvu d'un dispositif de régulation automatique. L'appareil de chauffage infrarouge comportant un tel dispositif de régulation automatique est notamment du type panneau radiant comprenant au moins une source de chaleur infrarouge et des moyens de répartition de la chaleur provenant de la ou desdites sources. A titre d'exemple, la source de chaleur est constituée par une résistance blindée susceptible d'atteindre une température de l'ordre de 8000C. Dans ce cas, les moyens de répartition de la chaleur peuvent consister en un réflecteur de forme adaptée a l'usage de l'appareil de chauffage infrarouge. bn particulier, le réflecteur peut être conformé de manière qu'un ne surface plane située à une certaine distance du panneau radiant reçoive de la source de chaleur un éclairement énergétique aussi homogène que possible à une température déterminée. Un tel résultat est atteint par une déformation appropriée des sphères de POISEUIL. Le panneau radiant comporte également un capotage extérieur de protection servant de support et de logement pour tous les éléments constitutifs du panneau radiant. On connait déjà des dispositifs de régulation du fonctionnement de tels appareils de chauffage qui comportent dans une zone d'action déterminée en premier lieu, des moyens d'affichage de la température souhaitée dans la zone d'action en question; en deuxième lieu, des moyens de détection de la température effective dans la zone d'action en question et, en troisième lieu, des moyens de comparaison de la température effective et de la température affichée commandant, en fonction de la différence existant entre ces deux températures, le fonctionnement de la source de chaleur de l'appareil de chauffage.Un tel dispositif ae régulation donne satisfaction lorsque l'on se trouve effectivement placé dans la zone d'action où se trouvent les moyens d'affichage et les moyens de détection mais il n'en est pas de même lorsque l'on se trouve dans une autre zone. Pour surmonter ce problème, il serait nécessaire d'avoir une multiplicité de moyens d'affichage et de moyens de détection ce qui rendrait le dispositif de régulation tout à la fois compliqué, coûteux, d'un fonctionnement délicat, peu fiable. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients. A cet effet, elle propose un appareil à rayonnement pourvu d'un dispositif de régulation automatique,en particulier un appareil de chauffage infrarouge-tel qu'un panneau radiantdu type comportant d'une part une source de chaleur infrarouge à alimentation énergétique en courant électrique, gaz, fuel ou autre et, d'autre part, des moyens de répartition de cette chaleur permettant. d'obtenir dans une zone d'action située à une distance moyenne D de l'appareil de chauffage un éclairement énergétique aussi homogène que possible à un niveau de température désiré, logés dans un capotage de protection; comprenant des moyens de détection du degré de confort effectif dans la zone d'action, des moyens d'affichage de la température souhaitée dans cette zone d'action et des mayen de commande du fonctionnement de la source de chaleur de l'appareil de chauffage en fonction de la différence existant entre le degré de confort effectif et la température souhaitée affichée, caractérisé par le fait que les moyens pour détecter le degré de confort effectif dans la zone d'action sont situés, non pas dans cette zone d'action, mais à proximité de la source de chaleur; ces moyens de détection du degré de confort effectif étant susceptibles d'être déplacés gracie à des moyens de guidage de'manière que la distance qui les sépare de la source de chaleur soit réglable et puisse être repérée grâce à des moyens de repérage directement étalonnés en indication de distance D. Suivant l'invention, il est possible de régler le fonctionnement d'un panneau radiant ou similaire en fonction d'une part de la distance existant entre l'usager et le panneau radiant et, d'autre part, d'une température de confort souhaitée et ce à partir du panneau radiant même. Les autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description d'une forme d'exécution pré férée, mais non limitative, en référence aux dessins annexés dont : La figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'un appareil de chauffage par rayonnement infrarouge tel un panneau radiant pourvu d'un dispositif de régulation automatique suivant la présente invention La figure 2 est une vue schématique, partiellement arrachée, de la partie arrière du panneau radiant vue de dessus. La figure 3 est une vue schématique, en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. Suivant l'invention, un appareil de chauffage infrarouge tel qu'un panneau radiant 1 est pourvu d'un dispositif de régulation automatique qui permet d'obtenir un degré de confort effectif constant dans une zone d'action située à une distance moyenne de l'appareil de chauffage réglable à volonté, correspondant à une température souhaitée et ce en agissant de l'appareil même. Le panneau radiant 1 comporte au moins une source de chaleur infrarouge, par exemple et de manière non limitative, une résistance de chauffage 2 préférentiellement blindée et susceptible d'atteindre une température de l'ordre de 8000C; et, également des moyens de répartition de la chaleur qui, dans le cas où la source de chaleur infrarouge est constituée par la résistance 2, peuvent avantageusement prendre la forme d'un réflecteur adapté de manière qu'une zone d'action plane 5, située à une certaine distance moyenne D du panneau radiant I reçoive un éclairement énergétique aussi homogène que possible à un niveau de température donné. Ce résultat est obtenu par une déformation appropriée des sphères de POISEUIL.Sur la figure 3, on a représenté schématiquement trois de ces "sphères" déformées 20a, 20b, 20c, les deux"sphères" 20a et 20b correspondant dans leur partie la plus éloignée de la résistance2 à la zone d'action 5 où elles sont, en quelque sorte, aplaties. Ces deux "sphères" 20a et 20b se rapprochent l'une de l'autre au fur et à mesure que l'on se rapproche de la résistance 2 à partir de la zone d'action 5. La résistance 2, le réflecteur 3 et tous les éléments constitutifs du panneau radiant 1 sont portés par et logés dans un capotage 4 extérieur de protection. Une patte 6 rigidement fixée au capotage, éventuellement de manière amovible, est pourvue de moyens de repérage 7 gradués en unité de distance D (figure 2). Dans l'exemple illustré par les figures, la patte 6 est placée sur le bord externe du capotage 4, parallèlement à la direction générale de la résistance 2. La patte 6 est pourvue de moyens de guidage 8, en particulier des moyens de coulissement, associés auxmoyens de repérage 7, pouvant prendre, par exemple, la forme d'une fente oblongue 8 traversée par un organe support 9, par exemple une tige creuse, éventuellement de longueur réglable, susceptible, le cas échéant, d'etre maintenue dans une certaine position par rapport à la patte 6 grâce à des moyens de blocage 10 tels qu'écrous et contre-écrous. L'organe 9 supporte des moyens de détection de rayonnement infra-rouge Il se présentant, par exemple, sous la forme d'une sonde composée d'une thermistance habillée d'une gaine de forme appropriée et d'un matériau de nature et teinte convenables. Ainsi, à titre d'exemple nullement limitatif, la gaine est réalisée en polychlorure de vinyl, a une couleur noire et une forme générale cylindrique. La longueur de l'organe support 9 tel que la tige mentionnée précédemment, détermine la distance L entre la patte 6 et la sonde 11. Comme on l'a déjà mentionné, cette distance peut éventuellement être réglée en agissant sur les moyens de blocage 10. D'autre part, la sonde 11 se trouve placée à une distance E du centre de la source de chaleur, en l'occurrence le milieu de la résistance 2. Etant donné la position de la patte 6, la distance E est mesurée dans une direction parallèle à la résistence 2 d'une part, et à la patte 6, autre part. L'organe-support 9 pouvant être déplacé par rapport à la patte 6 grace aux moyens de guidage 8, il est possible de faire varier la distance E dans-une certaine plage. Plus la distance E est petite, plus la sonde Il se trouve proche de la source de claleur 2. Au contraire, plus la distance E est grande, plus la sonde 11 se trouve éloignée de la source de chaleur 2. La sonde il étant située du même coté du réflecteur 3 que la résistance 2, reçoit de celle-ci une certaine quantité de chaleur partiellement perdue du fait des conditions ambiantes locales : température, degré hygrométrique, vitesse de déplacement de l'air ,etc.. De ce fait, l'information detectee par la sonde Il correspond en quelque sorte à un certain degré de confort effectif du lieu où se trouve la sonde. La sonde ll se trouve placée également sur une certaine "sphère" de POISEUIL qui correspond à une zone d'action 5 plane à une distance D de la résistance 2 qui peut être bien supérieure à la distance séparant la sonde Il de cette résistance. De ce fait, l'éclairement énergétique reçu par la sonde Il correspond à l'éclairement énergétique de la zone d'action 5 associée. La distance L étant fixée, la distance E représente, à une certaine échelle, la distance D. En conséquence, les moyens de repérage 7 peuvent comporter une graduation mentionnant directement les distances D. Ainsi, la sonde 11 détecte une information qui représente également le degré de confort effectif dans la zone d'action 5, intégrant la température dans cette zone et les conditions ambiantes locales. Toute variation de la distance E, entraîne un déplacement de la sonde 11 qui se trouve successivement sur chaque "sphère" de POISEUIL correspond à une certaine distance D de la zone d'action 5. La patte 6, les moyens de repérage 7,.les moyens de guidage 8, l'organe support 9, les moyens de blocage 10 constituent dans leur ensemble des moyens d'affichage et de réglage de la distance E, donc de la distance D. Le réglage éventuel de la distance L, lorsque cela est rendu possible, permet de changer l'échelle de représentation de la distance moyenne D par la distance E. Le degré de confort effectif dans la zone active 5 étant repéré par la sonde 11, il convient de faire en sorte que ce degré de confort effectif corresponde à un certain degré de confort souhaité, en commandant, en conséquence, le fonctionnement de la source de chaleur 2. Le degré de confort effectif reçu par la sonde 11, mis sous forme de signaux électriques, est transféré par l'intermédiaire de moyens de connexion 12 vers un boîtier de réglage 13 relié d'une part à une alimentation énergétique, par exemple électrique, par des connexions d'amenée 14 et, d'autre part, à la source de chaleur 2 par des connexions 15. Le boîtier de réglage 13 comporte des moyens de suppres- ston temporaire de l'alimentation énergétique de la source de chaleur 2. Dans le cas où celle-ci est constituée d'une résistance alimentée électriquement, ces moyens sont agencés de manière à supprimer, par exemple, p périodes sur chaque groupe g de périodes d'un train d'ondes électriques d'entrée sinusoîdales 16 (connexion 12) pour ne laisser sortir qu'un train d'ondes électriques de sortie 17 (connexion 15) comportant ffi - E périodes actives et une coupure inactive correspondant aux périodes supprimées. Le nombre de périodes E supprimées dépend de la valeur de l'écart existant entre le degré de confort effectif repéré par la sonde il et une température souhaitée affichée grace à un organe de commande 18 mobile devant des moyens de repérage 19 comportant une graduation en degrés Celsius. Lorsqu'il n'existe aucune différence entre le degré de confort effectif et la température souhaitée affichée, les moyens de suppression de périodes supprimant un nombre p de périodes égal à g de sorte que la résistance 2 ne reçoit plus de courant et que le panneau radiant 1 cesse de fonct-ionner. Lorsque le degré de confort effectif est plus petit que la température souhaitée, seul un petit nombre de périodes p est supprimé. Le nombre de périodes p est minimal, notamment nul, pour un écart de température pré-établi soit e degrés Celsius. Le panneau radiant 1 fonctionne alors à plein régime pour établir dans la zone active 5 la température souhaitée affichée. A titre d'exemple nullement limitatif, on peut prendre g = 16 périodes et 9 = 1 degré Celsius. Tant que le degré de confort effectif dans la zone active 5 est inférieur de plus d'un degré Celsius à la température souhaitée affichee grâce à l'organe 18 et au curseur 19, le panneau radiant 1 fonctionne à son régime maximal étant donné qu'aucune période du train d'ondes électriques de sortie 17 alimentant la résistance 2 n'est supprimée. Au fur et à mesure que le degré de confort effectif dans la zone active augmente et que l'écart entre celui-ci et la température souhaitée affichée diminue, les moyens de suppression de période suppriment du train d'ondes électriques de sortie 17 un nombre de périodes de plus en plus grand. Lorsque ie degré de confort effectif est égal à la température souhaitée affichée, le nombre de périodes supprimées est p = 16 périodes sur un groupe g = 16 périodes . La résistance 2 n'est parcourue par aucun courant et le panneau radiant 1 cesse de fonctionner. Ainsi, pour une différence de température entre la température souhaitée affichée et le degré de confort effectif de moins de 1 0C, le panneau radiant fonctionne à régime intermédiaire. Le nombre de stades intermédiaires entre l'arrêt et le régime maximal de fonctionnement du panneau radiant est égal à g soit, par exemple 16. Il va de soi que les moyens de régulation qui viennent d'être décrits sont applicables à toute autre forme d'alimentation énergétique du panneau radiant ou plus généralement de l'appareil de chauffage infrarouge. Par ailleurs, le dispositif de régulation automatique qui vient d'être décrit, peut être utilisé également à la régulation du fonctionnement d'une série comportant plusieurs appareils de même puissance nominale ayant des zones d'action correspondant à la même distance D, un seul de ces appareils étant pourvu du dispositif de régulation commandant également le fonctionnement de tous les autres appareils de la série, Bien entendu, la présente invention peut faire l'objet de très nombreuses variantes notamment en ce qui concerne les formes d'exécution du panneau radiant, des moyens de chauffage infrarouge, des moyens de répartition de la chaleur, de la patte, des moyens de repérage, des moyens de coulissement, des moyens de support, des moyens de blocage, des moyens de détection du rayonnement infrarouge, des différents moyens de connexion, des moyens de suppression de périodes ou similaires. I1 va de soi que le dispositf~de régulation suivant l'invention a été décrit, à titre d'exemple, dans le cas d'une application à un panneau radiant mais est utilisable, plus généralement, dans tout appareil à rayonnement, notamment infrarouge. REVENDICATIONS 1.- Appareil à rayonnement pourvu d'un dispositif de régulation automatique, en particulier appareil de chauffage infrarouge tel que panneau radiant, du type comportant d'une part une source de chaleur infrarouge à alimentation énergétique en courant électrique, gaz, fuel ou autre et, d'autre part, des moyens de répartition de cette chaleur permettant d'obtenir dans une zone d'action située à une distance moyenne D de l'appareil de chauffage un éclairement énergétique aussi homogène que possible à un niveau de température désiré, logés dans un capotage de protection; comprenant des moyens de détection du degré de confort effectif dans la zone d'action, des moyens d'affichage de la température souhaitée dans cette zone d'action et des moyens de commande du fonctionnement de la source de chaleur de l'appareil de chauffage en fonction de la différence existant entre le degré de confort effectif et la température souhaitée affichée, caractérisé par le fait que les moyens pour détecter le degré de confort effectif dans la zone d'action sont situés, non pas dans cette zone d'action, mais à proximité de la source de chaleur; ces moyens de détection du degré de confort effectif étant susceptibles d'être déplacés grâce à des moyens de guidage de manière que la distance qui les sépare de la source de chaleur soit réglable et puisse être repérée grâce à des moyens de repé- rage directement étalonnés en indication de distance D. 2.- Appareil suivant la revendication I, caractérisé par le fait qu'il comporte une patte rigidement fixée, éventuel- lement de façon amovible, au capotage de ltappareil même; des moyens de guidage pour un organe support; des moyens de détection de rayonnement infrarouge portés par l'organe support; des moyens de repérage de la position des moyens de rayonnement infrarouge par rapport à la patte donc à la source de chaleur. 3.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens d'affichage de la température souhaitée comprennent un organe de commande mobile devant des moyens de repérage portés par un boîtier de réglage fixé à l'appareil même. 4.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le boîtier de réglage est relié en premier lieu, aux moyens de détection du rayonnement infrarouge; en deuxième lieu, à une alimentation énergétique et, en troisième lieu, à l'organe de chauffage. 5.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le boîtier de réglage comprend des moyens de suppression temporaire de l'alimentation énergétique de la source de chaleur en fonction de la différence existant entre la température souhaitée affichée par les moyens d'affichage et le degré de confort effectif repéré par les moyens de détection de rayonnement infrarouge. 6.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de détection de rayonnement infrarouge sont susceptibles d'être déplacés suivant une direction différente de celle définie par les moyens de guidage, de manière à permettre, notamment, un changement d'étalonnage des moyens de repérage. 7.- Appareil suivant 1 'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les moyens de détection de rayonnement infrarouge comprennent une thermistance logée dans une gaine en matériau, couleur et forme appropriée. 8.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant une source de chaleur se présentant sous la forme d'une résistance électrique, caractérisé par le fait que les moyens de suppression temporaire de l'alimentation énergétique de ladite résistance électrique en courant électrique sont constitués par des moyens de suppression de p périodes de chaque groupe de g périodes d'un train d'ondes électriques d'entrée. 9.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de détection du degré de confort effectif commandant le fonctionnement d'au moins un autre appareil de même puissance nominale ayant une zone d'action à la même distance D dépourvu de tels moyens de détection.