Brevet FR2716528A1 — publié le 19950825

DESCRIPTION L'invention consiste a motoriser l'aquastat d'une chaudière afin de réguler le chauffage de petites installations: habitations individuelles par explemple. La température extérieure et le besoin de chaleur qui doit être couvert par le chauffage varient constamment. Par exemple, dans une installation de chauffage a eau chaude, pour respecter scrupuleusement le graphique (ex fig.3) de la correspondance idéale entre la température de l'eau au départ d'une chaudière (axe des y, fig.3) que conditionnent la température intérieure d'ambiance et la temperature extérieure (axe des x, fig.3) il est nécessaire d'intervenir manuellement et de façon quasi-continuelle sur la conduite de la chaudière, ce qui est pratiquement impossible. Un chauffage mal conduit est en outre, non seulement inconfortable,mais encore consommateur d'énergie. Les dispositifs automatiques existants sont le plus souvent conçus pour les grosses installations. Ils sont compliqués et trop chers pour équiper les installations individuelles. Celles-ci sont le plus souvent pourvues de thermostas d'ambiance qui, par action directe sur le brûleur d'une chaudire, entraînent une oscillation permanente et importante de la température de l'eau à la sortie de cette chaudière. Le dispositif suivant l'invention, peu onéreux, permet de remédier à ces inconvénients. il comporte en effet les caractéristiques suivantes (fig.1): -Un élément sensible: une diode au silicium (D1). -Un dispositif de réglage de la grandeur à mesurer: un potentiomètre (PI) réglable par l'utilisateur a la température souhaitée par ce dernier. -Un élément comparateur entre la valeur mesurée de la valeur à régler et la valeur désirée par l'utilisateur: un amplificateur opérationel (IC1). Pour la réalisation de la sonde et du circuit élictro- nique, un exemple est donné dans la revue "Science et Vie" n-7S6 (Septembre 1980). -Un élément commutateur destiné à engendrer la correction à effectuer: un transistor (T1 ou r2) qui active respective-ont le relais R1 ou R2. -Un élément moteur (S,fig.2) alimenté en 4,5V. par R1 ou R2, réversible, dont le sens de rotation est indiqué par une diode électroluminescente (D2 ou D3,fig.1). La diode D2 allumée indique que le noteur entraîne l'aqua- stat (A, fig.4) dans le sens d'une augmentation de cette température d'eau au départ de la chaudière La diode D3 allumée indique que le moteur entraîne l'aquastat dans le sens d'une diminution de cette teapérature d'eau. Les diodes sont éteintes lorsque la température mesurée par la sonde est identique à la teapérature d'ambiance préréglée. Le moteur n'est plus alimenté, laissant l'aquastat au repos nain- tenir une température d'eau constante au départ de la chaudière. L'axe de rotation du moteur est équipé d'une poulie (P, fig.4) entraînant l'aquastat par tout moyen permettant d'ontraî- ner sa rotation, notamment une courroie (CR, fig.4). Cet axe comporte également un collecteur circulaire plat isolant (C, fig.4) équipé d'une bande conductrice (B) sur laquelle 3 balais frotteurs (1,2 et 3, fig.2 et fig.4) pernettent au moteur de s'arrêter avant que l'aquastat ne vienne en butée pour tes valeurs minimum ou maximum de celui-ci. A cet effet la bande conductrice B a pour longueur un arc de cercle inférieur a l'arc représenté par la course de l'aquastat. Par ailleurs une chaudière travaille rarement dans les valeurs extrêmes de température pour des raisons de sécurité et d'économie. La courroie est calée, conne indiqué fig.4, en respectant l'alignement de la course de l'aquastat et du collecteur (repère R à ai-course et aligné avec milieu de B). La régulation est de type progressif où le moteur peut occuper toute position intermédiaire entre les valeurs extrêmes de la course de 1 'aquastat , la position finale étant tel le que sa course soit proportionnelle à l'écart entre la valeur désirée et la valeur mesurée. il est cependant possible de débrayer le système pour revenir en mode manuel si nécessaire, en retirant la courroie et en dèsalimentant le système. Un variateur de vitesse incorporé au moteur est souhaitable pour adapter le dispositif à la capacité thermique de l'installation. Cette vitesse peut ainsi varier d'environ 1 tour/heure à 1 tour/6 heures. Selon les modes particuliers d'installation: -La sonde d'ambiance est communément située dans une zone non soumise à l'action du soleil, des courants d'air, d'un rayonnement froid ou chaud. Elle est logée dans un petit boîtier de protection. -Le circuit électronique (fig.l) sera placé de préférence avec le moteur, dans un même boîtier ayant pour dimension environ 20 cm de longueur, 10 cm de hauteur et S cm de profondeur. Ce boîtier ne sera ainsi séparé de la sonde que par une liaison bifilaire. Il comprendra également les deux sources d'alimentation du circuit et du moteur. Elles peuvent être fournies par 2S2 piles de 4,5V. montées en série, les bornes reliées représentant le OV., les autres bornes le +4,5V. et le -4,5V.. -L'ensemble moteur-circuit électronique peut être intégré dans la chaudière par le fabricant afin d'offrir une meilleure présentation. -Cet ensemble peut aussi bien s'adapter sur une chaudière non conçue d'origine à cet usage. II est d'ailleurs possible de réduire ce boîtier à la seule dimension d'un petit moteur, soit un cube d'environ 5 cm3, une prise de raccordement joindra alors le moteur au circuit électronique. A titre d'exemple, le dispositif s'adapte très bien sur le bord inférieur d'une chaudière de type "Chaffoteaun et Maury", en plaçant une courroie de 18 cm. La fixation peut être assurée par une sangle ou par un socle adhésif. Il est possible d'adjoindre un programmateur au circuit électronique qui selectionnera les températures journalières et hebdomadaires souhaitées par l'utilisateur. Le dispositif suivant l'invention, peu coûteux, fiable, source d'économie et de confort, est particulièrement destiné a l'équipement des maisons individuelles. II interessera le fabri- cant en chaudière à eau REVENDICATION 1)Dispositif à usage de thermo-régulation caractérisé en ce qu'il comprend une sonde électrostatique actionnant un moteur relié a un aquastat de chaudière à eau, par tout moyen permettant d'entrainer la rotation de l'aquastat notamment une courroie. 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moteur a une vitesse variable. 3)Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le moteur a un sens de rotation matérialisé par deux voyants. 4)Dispositif suivant la revendication I caractérisé on ce que le moteur cesse automatiquement d'entraîner l'aquastat avant les butées minimum ou maximum de celui-ci. 5)Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé on co que la sonde est réglée manuellement par l'utilisateur à une température choisie par celui-ci. 6)Chaudière caractérisée en ce qu'elle contient à titre de dispositif régulateur de température un dispositif selon les termes des revendications I à S. 7)Procédé de régulation de type progressif où le moteur peut occuper toute position intermédiaire entre les valeurs extrêmes de la course de l'aquastat, la position finale étant telle que la course soit proportionnelle à la l'écart entre la valeur désirée et la valeur mesurée, par utilisation d'une sonde électronique qui actionne un moteur relié à un aquastat de chaudière à eau, par tout moyen permettant d'ontraînor la rotation de l'aquastat notamment une courroie. 8)Utilisation d'un dispositif suivant les termes des revendications I à 5 pour obtenir une régulation de type progressif où le moteur peut occuper toute position intermédiaire entre les valeurs extrêmes de la course de l'aquastat, la position finale étant telle que sa course soit proportionnelle à l'écart entre la valeur désirée et la valeur mesurée, par utilisation d'une sonde électronique qui actionne un moteur relié à un aquastat de chaudière à eau, par tout moyen permettant d'entraîner la rotation de l'aquastat notamment une courroie.