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" Procédé pour la régulation des appareils thermiques et méoanis- ma pour la réalisation de ce procédé ".
La présente invention concerne un procédé pour la régulation des appareils thermiques tels que les appareils de chauffage ali- mentes par un combustible queloonque (solide, liquide ou gazeux), et les appareils frigorifiques. Ce procédé permet de faire varier automatiquement, en fonotion de la température extérieure, le régi- me de marche de l'appareil thermique qui doit évidemment fournir, pour assurer au local auquel il est appliqué, une température dé- terminée, un nombre de oalories ou de frigories variant avec cette température extérieure.
Actuellement, une installation thermique, par exemple une ùnstallation de ohaudière à eau chaude, comporte un régulateur, qui maintient la température de l'eau à la valeur désirée. Tous les jours, ou plusieurs fois par jour, on ajuste à la main la tem- pérature à laquelle la chaudière doit être maintenue, pour que la chaleur fournie corresponde aux déperditions des locaux chauffés,
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variant avec la te1L1p3rature extérieure .
Cet ajustage affre plusieurs inconvénients : 1 ) Il n'est fait qu'une ou plusieurs fois par 24 heures,
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et ne peut donc pas suffire à ooirpenser les variations de la ter- pérature extérieure.
2 ) Pour être sûr d'avoir la température désirée, surtout
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dans les immeuèles, et pour éviter les plaintes des looataires,la personne chargée de veiller sur le chauffage a tendance à, mainte- nir toujours trop élevée la température de l'eau; il en résulte que les locataires règlent la température des pièces en ouvrant
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les fenêtres, d'où pertes de calories et oons#mnation excessive de charbon.
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Le procédé de régulation selon l'invention adapte aut#.tile- ment et instantanément le régi.,ne de marche de l'appareil .:thermique à la température extérieure. Ce procédé consiste essontiellenTent à soumettre, à l'action directe de la. température extérieure,un organe approprié et à maintenir constante sa température au moyen
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d'un organe de chauffage (résistances éleotriquas, brûleurs¯à gaz, etc.) dont le débit est ainsi proportionnel aux déperditions de chaleur, et qui est associé avec un second organe de chauffage simi- laire, de façon que le débit de ce dernier soit tributaire de celui du premier organe de chauffage, c'est-à-dire des déperditions de chaleur, le dit second organe de chauffage agissant,
par l'intermé-
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diaire de toute liaison appropriée, sur le régime de i.i,.reha de l'appareil thsroique, proportionnellement aux dîtes déperditions.
L'invention vise également, pour la réalisation du procédé ci-dessus, un mécanisme régulateur dont les caractéristiques et les avantages ressortiront de la desoription qui va en être faite en
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regard du dessin annexé représentant soh6.natiqueL'1ent et sinpieirent à titre d'ex6i"Jple, en coupe longitudinale , l'application de l'in- vention à une installation de chauffage à eau chaude.
L'appareil comprend un organe sensible ou thermostat A plongé dans une enceinte qui peut être chauffée par une résistance élec-
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trique B. Il peut être constitué par une boite étanohe renfer- mant un soufflet métallique, et remplie d'un liquide donnant une tension de vapeur, ou par n'importe quel autre thermostat (dilatation d'un métal, lame bi-métallique eto...). L'enoeinte peut être remplie d'air, d'huile ou de toute autre matière répartissant la chaleur.
Ce thermostat A agit par l'intermédiaire d'un ou plusieurs leviers Ç, et oontre un ressort D , pour faire basculer un interrupteur à meroure E, pour des variations de températures très faibles. L'interrupteur E commande le circuit de la résis- tance de chauffage B.Le tout est enfermé et isolé, de manière à réduire les pertes, dans le but de dépenser peu d'électricité.
Lorsque le courant passe dans l'appareil, la résistance chauffa, le\, température de l'ensemble monte et lorsqu'elle arri- ve à une oertaine valeur, le thermostat A étant plus fort que le ressort D fait basculer l'interrupteur E; Celui-ci prend la position E' et coupe le courant (position du dessin). La boite se refroidit et pour une variation de température très faible, la manoeuvre inverse se produit, en rétablissant le courant.
La température est donc maintenue constante et la consommation de oourant est proportionnelle à l'écart de température entre la boîte et l'extérieur.
On a donc un organe très sensible placé à, l'extérieur qui consomme une quantité de courant proportionnelle aux déperdi- tions dà la boîte, correspondant aux déperditions de l'immeuble.
Ceci en tenant compte non seulement de l'excès de température, mais du vent et des autres circonstances extérieures.
Le régulateur de ohaudière commandé par cet appareil est composé de deux organes sensibles F et G , analogues au ther- mostat A, maisremplis d'un liquide dilatable. Le poussoir de chacun de ces orgues se déplace d'une quantité proportion- nelle à l'élévation de température. Ces deux organes sensibles F et G sont reliés rigidement entre eux. L'organe F est plongé
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dans la chaudière, l'organe G est plongé dans une boite remplie
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d'huile, caloriùée et chauffée elle aussi par une résistance électrique H .
Un levier I s'appuie sur le poussoir de l'organe µ et est engagé sous celui de l'organe F . Il est relié à l'or-
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gane à oi..z#anàer, tel que la porte de tirage de la chaudière..
Enfin les deux résistances éleotri'-lu8S et l'interrupteur à mercure sont reliés à la source de courant, en série ou en parallèle, detelle façon que l'interrupteur à. mercure coupe ou rétablisse le courant en même temps sur les deux résistances;
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par conséquent, il se produit le ph8noi..ène suivant : Plus les déperditions ,;EG 10::. b oî:.e extérieure seront fortes, plus la quantité d8 courant nécessaire pour chauffer sera grande et, en nê-. tei7s, plus la quantité de courant chauffant l'orga- ne sera grande.
La ter.përat'ar de la ohaufferie étant sensi- blement fixe, la température de l'huile où est placé l'organe
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sera donc propcrtionnelle aux déperditions et le poussoir de fi montera proportionnellement aux dépà17àitions, en ouvrant la. porte de la chaudière. La température de la ohaudière montera,
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bt agira sur l'organe F, par l'inteimiédiaire de son poussoir, pour refermer la porte de la chaudière de la quantité nécessaire pour maintenir la nouvelle température désirée. On maintiendra dano une température déterminée à la chaudière, pour des déper- ditions déterminées.
Les deux points extrêmes de l'organe G sont réglés pour les déperditions zéro et pour les déperditions maxima, en proportion- nant les résistances B et H .
Ceci peut être confiné ou non avec des ressorts comme celui représenté en J sur la figure, pour permettre au poussoir de se désolidariser du souffletmétallique dans le cas de ohoos vio- lents sur le bras de levier, qui risqueraient de détruire l'un des organes.
Ce n'est qu'à titre d'exemple que l'on a représenté l'appli-
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caution de l''!'vrtt.-'r<'n 1 .,- 4-+,, .,a= - --
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chaude au moyen d'un foyer alimenté en combustible solide.
L'invention est applicable à toutes les installations de ohaui fage quel que soit le combustible employé. Les organes de régula- tion, au lieu d'agir sur la porte du foyer, agiront suivant les cas, sur un rhéostat ou un interrupteur dans le cas de chauffage à l'électricité, ou sur un robinet dans le cas d'un chauffage au moyen d'un combustible liquide ou d'un combustible gazeux.
De plus, l'invention est également applicable dans les mêmes conditions aux installations pour la production du froid.
On remarquera , d'autre part, que l'on pourra apporter cer- taines variantes dans la réalisation de l'appareil. C'est ainsi, par exemple, que les résistances B et H pourraient être remplacées par des brûleurs à gaz, le thermostat A agissant alors sur un robi- net régissant l' arrivée du combustible à ces brûleurs.
Il va d'ailleurs de soi que l'invention n'a été représentée et décrite ici qu'à titre explicatif et nullement limitatif et qu'on pourrait y apporter des modifications de détail sans altérer son esprit.
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"Process for the regulation of thermal devices and mechanical device for carrying out this process".
The present invention relates to a method for regulating thermal appliances such as heating appliances powered by any fuel (solid, liquid or gaseous), and refrigerating appliances. This process makes it possible to vary automatically, depending on the outside temperature, the operating speed of the thermal appliance which must obviously provide, in order to ensure the room to which it is applied, a defined temperature, a number of calories. or frigories varying with this outside temperature.
Currently, a thermal installation, for example a hot water boiler installation, has a regulator, which maintains the water temperature at the desired value. Every day, or several times a day, the temperature at which the boiler must be maintained is adjusted by hand, so that the heat supplied corresponds to the losses of the heated premises,
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varying with the external te1L1p3rature.
This adjustment has several drawbacks: 1) It is only done once or several times per 24 hours,
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and therefore cannot be sufficient to think about the variations in the outside temperature.
2) To be sure to have the desired temperature, especially
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in buildings, and to avoid complaints from tenants, the person responsible for watching over the heating tends to always keep the water temperature too high; as a result, tenants regulate the temperature of the rooms by opening
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windows, hence loss of calories and oons # excessive coal removal.
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The regulation method according to the invention automatically and instantly adapts the operating control of the apparatus: thermal to the outside temperature. This process consists essontiellenTent to submit to the direct action of the. external temperature, an appropriate organ and to keep its temperature constant by means of
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of a heating element (electric resistances, gas burners, etc.) whose flow rate is thus proportional to the heat losses, and which is associated with a second similar heating element, so that the flow of this the latter is dependent on that of the first heating member, that is to say heat losses, the said second heating member acting,
through
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diary of any suitable connection, on the i.i, .reha regime of the thsroic apparatus, in proportion to the said losses.
The invention also aims, for the realization of the above method, a regulating mechanism whose characteristics and advantages will emerge from the description which will be made of it in
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With regard to the appended drawing showing soh6.natiqueL'1ent and sinpieindre as an example, in longitudinal section, the application of the invention to a hot water heating installation.
The apparatus comprises a sensitive member or thermostat A immersed in an enclosure which can be heated by an electric resistance.
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trique B. It can be constituted by an etanohe box containing a metal bellows, and filled with a liquid giving a vapor pressure, or by any other thermostat (expansion of a metal, bi-metallic strip and ...). The enclosure may be filled with air, oil or any other heat distributing material.
This thermostat A acts by means of one or more levers Ç, and oontre a spring D, to switch a switch to meroure E, for very low temperature variations. Switch E controls the circuit of heating resistor B. Everything is enclosed and isolated, so as to reduce losses, in order to spend little electricity.
When the current passes through the device, the resistance heats up, the temperature of the assembly rises and when it reaches a certain value, the thermostat A being stronger than the spring D switches the switch E ; This takes position E 'and cuts off the current (position of the drawing). The box cools and for a very low temperature variation, the reverse operation occurs, restoring the current.
The temperature is therefore kept constant and the current consumption is proportional to the temperature difference between the box and the outside.
We therefore have a very sensitive organ placed outside which consumes a quantity of current proportional to the losses of the box, corresponding to the losses of the building.
This taking into account not only the excess temperature, but the wind and other external circumstances.
The boiler regulator controlled by this device is made up of two sensitive parts F and G, similar to the thermostat A, but filled with an expandable liquid. The pusher of each of these organs moves by an amount proportional to the rise in temperature. These two sensitive organs F and G are rigidly connected to each other. The organ F is immersed
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in the boiler, organ G is immersed in a filled box
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oil, calorified and also heated by an electric resistance H.
A lever I rests on the pusher of organ µ and is engaged under that of organ F. It is connected to gold-
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gane to oi..z # anàer, such as the boiler draft door ..
Finally the two resistors éleotri'-lu8S and the mercury switch are connected to the current source, in series or in parallel, in the same way as the switch. mercury cuts or restores the current at the same time on the two resistors;
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therefore, the following ph8noi..ene occurs: More losses,; EG 10 ::. b oî: .e exterior will be strong, the greater the quantity of current necessary to heat will be large and, in nê-. tei7s, the greater the amount of current that heats the organ.
The ter.përat'ar of the heating room being substantially fixed, the temperature of the oil in which the organ is placed
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will therefore be proportional to the losses and the fi push-button will rise in proportion to the losses, by opening it. boiler door. The temperature of the boiler will rise,
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bt will act on component F, via its push button, to close the boiler door by the amount necessary to maintain the new desired temperature. A certain temperature will be maintained in the boiler, for certain losses.
The two extreme points of organ G are adjusted for zero losses and for maximum losses, by proportioning resistances B and H.
This may or may not be confined with springs like the one shown at J in the figure, to allow the pusher to disengage from the metal bellows in the event of violent ohoos on the lever arm, which could destroy one of the components. .
It is only by way of example that the appli-
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deposit of the ''! 'vrtt .-' r <'n 1., - 4- + ,,., a = - -
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hot by means of a fireplace supplied with solid fuel.
The invention is applicable to all ohaui fage installations regardless of the fuel used. The regulators, instead of acting on the door of the fireplace, will act as appropriate, on a rheostat or a switch in the case of electric heating, or on a tap in the case of heating. using liquid fuel or gaseous fuel.
In addition, the invention is also applicable under the same conditions to installations for producing cold.
It will be noted, on the other hand, that certain variations can be made in the embodiment of the apparatus. Thus, for example, the resistors B and H could be replaced by gas burners, the thermostat A then acting on a valve controlling the supply of fuel to these burners.
It goes without saying that the invention has been shown and described here only for explanatory purposes and in no way limiting and that detailed modifications could be made to it without altering its spirit.