Brevet FR2545309A1 — publié le 19841102

La présente invention concerne un dispositif de régulation de température pour un appareil de chauffage électrique comprenant une résistance de chauffage commandée par un thermostat à bulbe couplé thermiquement à une résistance de régulation connectée en série avec une résistance variable en fonction de la température. On sait que pour avoir un meilleur confort, il est nécessaire de réduire le différentiel de température, cvest-à dire la différence entre la température d'enclenchement et la température de déclenchement du thermostat, ce qui revient à réduire la période cyclique du thermostat A cet effet, on utilise généralement une résistance dite accélératrice, qui est couplée thermiquement à la résistance variable en fonction de la température. Une telle disposition complique toutefois le circuit èt ne donne en outre pas toujours entière satisfaction. La présente invention a donc pour but principal de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un dispositif de régulation de température qui se caractérise essentiellement en ce que la résistance de chauffage est couplée thermiquement au capillaire du thermostat, par l'intermédiaire d'une boucle ménagée sur ledit capillaire. On obtient ainsi de façon très simple un effet accélérateur sur le thermostat, permettant de réduire sa période cyclique. De préférence, le dispositif selon l'invention comprend en outre une résistance de correction de dérive couplée thermiquement à la résistance variable en fonction de la température, afin de corriger la dérive qui se produit inévitablement au fur et à mesure de l'échauffement de appareil sur lequel est monté le thermostat. Dans ce cas, la résistance variable est avantageusement entourée d'une masse d'inertie thermique suffisante, de manière à réaliser un effet d'intégration du rapport cyclique du thermostat. De préférence également, une autre masse d'inertie thermique est interposée entre le bulbe du thermostat et la résistance de régulation, pour parfaire l'effet d'intégration du rapport cyclique. Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'un dispositif de régulation de température conforme à l'invention ; et - les figures 2, 3 et 4 représentent respectivement trois variantes de réalisation de ce dispositif. En se référant tout d'abord à la figure 1, on peut voir en R c l'élément chauffant d'un appareil de chauffage électrique, par exemple du type convecteur, qui est alimenté à partir d'une source d'énergie électrique U, par l'intermédiaire du contact interrupteur K d'un thermostat d'ambiance Th du type à bulbe. Ce thermostat comprend ainsi un bulbe B soumis à la température ambiante ta, un capillaire C et une tête T incluant l'organe de commande du contact interrupteur K. Conformément à l'invention, la résistance de chauffage Re du c convecteur est couplée thermiquement au capillaire C du thermostat d'ambiance. A cet effet, le capillaire C forme une boucle Q d'environ 25 cm au voisinage de la résistance Rc, réalisant ainsi un couplage thermique t1 De façon connue en soi, le bulbe B du thermostat est en outre couplé thermiquement à une résistance de régulation R réalisant ainsi un r couplage thermique t2. La résistance de régulation R est connectée en série r avec une résistance R, variable en fonction de la température, constituée ici par une résistance à coefficient de température négatif, et l'ensemble série ainsi formé est connecté directement aux bornes de la source d'alimentation électrique U. Le circuit est complété par une résistance de correction de dérive Rd, connectée en parallèle sur le contact K et qui est couplée thermiquement à la résistance variable Rg, réalisant ainsi un couplage thermique t3. Lorsque le chauffage est arreté, le thermostat à bulbe Th se trouve en couplage thermique avec la température ambiante ta et avec la température t délivrée par la résistance R . Par contre, lorsque le chauffage 2 r marche, le thermostat se trouve en couplage thermique avec la température ta, avec la température t2 et également avec la température t1 délivrée par la résistance de chauffage R . Les variations rapides de cette température t1 ont c un effet accélérateur sur le thermostat, permettant ainsi de réduire sa période cyclique et donc de réduire le différentiel de température, ce qui procure un meilleur confort dans le local équipé d'un tel convecteur. La résistance variable Re se trouve sous l'influence thermique de la température t délivrée par la résistance Rd et elle est entourée d'une 3 masse d'inertie thermique M1, constituée par exemple d'un bloc de matière plastique, permettant de réaliserune intégration du rapport cyclique du ther mostat. Lorsque le rapport cyclique s'approche de 20 %, la résistance Rd. est presque toujours sous tension et chauffe suffisamment la résistance Re par l'intermédiaire de la masse d'inertie thermique M1. Dans ce cas, la résistance ohmique de R e décroît, la puissance dissipée par la résistance R augmente et r le flux d'énergie thermique t2 se trouve alors plus grand. Par contre, lorsque le rapport cyclique du thermostat atteint 8Q %, le contact I est la plupart du temps fermé et court-circuite la résistance Rd. Cette dernière n'est donc mise sous tension que pendant de courtes durées et la résistance variable Re n'a pas le temps d'être chauffée. On obtient ainsi une certains correction de la dérive qui se produit inévitableruent au fur et à mesure de l'échauffement du convecteur. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 2, on utilise le même principe d'accélération du thermostat par influence thermi- que de la résistance de chauffage R sur le capillaire C. Toutefois, le cir c cuit de compensation de la dérive est simplifié par le fait qutil ne comporte que deux fils de connexion avec le convecteur, au lieu de trois.En effet, l'ensemble série constitué par la résistance R r et la résistance Re est e connecté en parallèle sur le contact K avec la résistance Rd Dans ce cas, le couplage thermique t2 est plus accentué lorsque le contact K est ouvert et il est nécessaire de placer une autre masse d'inertie thermique M2 entre la résis tance R et le bulbe B du thermostat, afin de réduire les ondulations du flux r thermique t2 au cours d'un cycle. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 3, on a encore simplifié le circuit en renonçant à la résistance Rd dont la fonction est alors assurée par la résistance Rr, grâce à un couplage thermique t3 avec r la résistance R9. L'effet d'intégration est réalisé par la masse M1 entourant la résistance Rg, tandis que le couplage thermique t2 modulé par le rapport cyclique du thermostat est uniformisé par la masse M2 placée entre le bulbe B et la résistance R r Sur la figure 4, on a représenté une autre variante de réalisation de l'invention, dans lequelle la résistance variable R9 est constituée par une résistance à coefficient de température positif. Dans ce cas, la résistance R est placée en série avec la résistance R et avec la résistance Ro, et d r l'ensemble série ainsi formé est connecté en parallèle sur la résistance de chauffage R du convecteur. c Pour un rapport cyclique de 20 %, l'ensemble série constitué par les résistances Rr, Rd et Rg n'est alimenté que pendant de courts intervalles de temps. Le transfert thermique t3 est donc réduit, de sorte que la valeur ohmique de Re est petite. Par suite, la résistance R peut chauffer suffisam 9 r ment le bulbe B du thermostat, les ondulations du flux thermique t2 au cours d'un cycle étant atténuées par la masse M2. Pour un rapport cyclique de 80 %, la même série de résistance est alimentée pendant des intervalles de temps plus longs, de sorte que le transfert thermique t3 est également plus important. La résistance variable R e est alors chauffée suffisamment, avec un effet intégrateur procuré par la masse M1 disposee autour, et prend une valeur ohmique élevée. Par suite, la résistance R n'a qu'une influence thermique réduite sur le bulbe B du thermostat. r REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de température pour un appareil de chauffage électrique comprenant une résistance de chauffage (R ) commandée c par un thermostat (Th) à bulbe (B) couplé thermiquement (t2) à une résistance de régulation (Rr) connectée en série avec une résistance (R) variable en fonction de la température, caractérisé en ce que la résistance de chauffage (Re) est couplée thermiquement (t1) au capillaire (C) du thermostat (Th), par l'intermédiaire d'une boucle (t) ménagée sur ledit capillaire (C). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance de correction de dérive (Rd) couplée thermiquement 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une masse d'inertie thermique (M1) est disposée autour de la résistance (RQ) variable en fonction de la température. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ee qu'une masse d'inertie thermique (M2) est interposée entre le bulbe (B) du thermostat (Th) et la résistance de régulation (Rr) 5. Dispositif selon la revendication 2 ou 39 caractérisé en ce que l'ensemble série constitué par la résistance de régulation (R ) et la r résistance variable (Re) est connecté en permanence aux bornes de la source d'alimentation (U), tandis que la résistance de correction de dérive (R ) est d connectée en parallèle sur le contact interrupteur (K) du thermostat (Th). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble série eonstitué par la résistance de régulation (Rr) et la résistance variable (Ro) est connecté en parallèle sur le contact interrupteur (K) du thermostat (Th), de même que la résistance de correction de dérive (Rd). 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble série constitué par la résistance de régulation (R ) et la résis r tance variable (Re) est connecté enperallèle sur le contact interrupteur (K) du thermostat (Th), et cn ce qu'un couplage thermique (t3) est réalisé entre ces deux résistances. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la résistance variable (RQ) est constituée par une résistance à coefficient de température négatif. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la résistance de correction de dérive (Rd) est connectée en série avec la résistance de régulation (R ) et avec la résistance variable r (R) ) et en ce que l'ensemble série ainsi formé est connecté en parallèle sur la résistance de chauffage (ru), tandis que la résistance variable (Re) constituée par une résistance à coefficient de température positif.