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" DISPOSITIF REGULATEUR DE TEMPERATURE "
L'invention concerne des perfectionnements nouveaux et avantageux aux appareils régulateurs de la température dans des enceintes fermées.
Le principal objet de l'invention consiste dans des moyens perfectionnés de réglage du fonctionnement d'un. appa- reil pour faire varier la température, au cours du refroidis- sement de l'air, de façon à maintenir l'air d'une enceinte confinée, dans des conditions d' humidité variables, à une température propre à donner une sensation de confort équiva- lente à celle d'une température de 22,2 C, pour une humidité de 100 , cet appareil fonctionnant de façon à maintenir une température minimum de 23,3 0, lorsque l'humidité dépasse environ 80%.
En résumé, l'invention concerne un appareil pour faire varier la température et comprenant un dispositif de refroidissement de l'air A, un dispositif de chauffage de l'air B, un ventilateur électrique C pour faire passer un courant d'air sur ces dispositifs de refroidissement et de chauffage, et une conduite d'air D pour amener l'air dans une
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enceinte fermée E.
Le fonctionnement du dispositif de refroidissement A est réglé par un thermostat F, sensible à la température effective, qui réagit d'une manière similaire à celle du corps humain sous les effets combinés de la température et de l'humidité de l'atmosphère de l'enceinte fermée E. Le ther- mostat F est réglé de façon à ouvrir un circuit de commande et, par suite, à arrêter le fonctionnement du dispositif de refroidissement A lorsque la température de l'air de l'encein- te E s'est abaissée à un degré de confort équivalent à une température de 22,2 C pour une humidité de 100%.
Le fonctionnement du dispositif de refroidissement est réglé par le thermostat F sensible à la température effec- tive, pour tous les degrés d'humidité relative. Mais, pour maintenir une température déterminée minimum dans l'enceinte E, un thermostat à boule sèche G est réglé de façon à ouvrir un circuit de commande électrique pour mettre en action le dispositif de chauffage B de façon à céder de la chaleur à l'air refroidi, lorsque la température de l'enceinte fermée S'abaisse à cette valeur minimum, par exemple à 23,3 C.
Il doit donc être bien entendu que l'invention a spécialement pour objet un dispositif régulateur de la tempé- rature construit et fonctionnant à la manière brièvement dé- cri.te ci-dessus pour régler la température dans une enceinte fermée en fonction de l'une quelconque des températures d'une série de températures effectives d'une valeur carrespon- dante supérieure à un minimum déterminé, et qui fonctionne aussi à cette température minimum, pour céder à l'air refroidi une quantité de chaleur suffisante pour maintenir cette tem- pérature minimum sans que le dispositif de refroidissement cesse de fonctionner.
Les dessins annexés représentent un exemple de réalisation du dispositif suivant l'invention.
La fig. 1 représente, sous forme schématique, un dispositif régulateur de la température effective construit suivant l'invention, la fig. 2 est un graphique des températures compri- ses entre 21,1 et 27,8 C donnant une sensation de confort correspondante en combinaison avec des pourcentages d'humidité variables.
Dans la forme de réalisation représentée, l'enceinte fermée E est considérée cornue étant l'intérieur d'une voiture
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ferroviaire 'à voyageurs et le dispositif pour faire varier la température est monté dans une conduite D à la partie su- périeure de la voiture. Toutefois, il doit être bien entendu que l'installation particulière représentée et décrite n'est choisie qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. L'in- vention peut évidemment être appliquée dans diverses autres conditions dans lesquelles on veut régler la température par les réactions combinées de la température et du degré d'humi- dité.
L'installation de refroidissement comprend le dis- positif de refroidissement A et un dispositif pour faire cir- culer un fluide réfrigérant dans le dispositif A. Ce dispositif de circulation comprend un compresseur 10 qui aspire le flui- de réfrigérant dans le dispositif par une conduite 11. Après compression,le fluide réfrigérant est refoulé dans un ser- pentin-condenseur 12 d'où il passe dans un réservoir-collec- teur 13. Une soupape à commande électrique 14 commande le refoulement du fluide réfrigérant du réservoir-collecteur 13 dans une conduite d'alimentation 15 qui communique avec l'en- trée du dispositif réfrigérant A.
Un ventilateur C est dispo- sé de façon à envoyer un courant d'air à travers le réfrié- rant A et ce courant d'air est refoulé dans l'enceinte E par un orifice approprié 16. On peut prévoir tout nombre approprié d'orifices 16 suivant les besoins pour réaliser une répar- tition convenable de l'air refroidi dans toute l'enceinte E.
En plus de l'installation de refroidissement décrite ci-dessus, le dispositif comprend aussi un réchauffeur B pour élever la température de l'air froid lorsqu'on désire mainte- nir la température de l'enceinte fermée à un minimum déter- miné. Le réchauffeur B peut aussi être utilisé en combinaison avec le chauffage de l'enceinte E, mais il n'est décrit qu'en ce qui concerne sa fonction qui consiste à céder de la chaleur à l'air antérieurement refroidi, pour maintenir une tempéra- ture minimum déterminée dans l'enceinte E, lorsque le degré d'humidité est supérieur à une valeur déterminée, par exemple à 80%.
Le réchauffeur B est alimenté avec un fluide de chauffage (vapeur ou eau chaude) par une conduite d'admission 17. Le débit du fluide de chauffage est réglé par une soupape 18 à commande électrique. La conduite de sortie ou de retour, suivant le cas, est désignée par 19.
Si l'on considère maintenant les circuits électri- ques et les dispositifs sensibles à la température qui com- mandent les éléments de refroidissement et de chauffage de
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l'air de l'appareil qui fait varier la température, le ventilateur C est de préférence intercalé dans le circuit de façon à fonctionner d'une manière continue, tant que l'in- terrupteur principal 20 est fermé. Le ventilateur C est donc disponible pendant les cycles de refroidissement et de chauf- fage. Le circuit d'alimentation en courant du ventilateur part de l'interrupteur 20, passe par le conducteur positif 21, le conducteur 22, le ventilateur C, le conducteur 23 et aboutit au conducteur négatif 24.
Le circuit de commande du compresseur de l'appareil de refroidissement part du conduc- teur positif 21, passe par le conducteur 25, le contact fermé 26 du relais 27, le conducteur 28, le moteur 29 du compresseur et le conducteur 30 pour aboutir au conducteur négatif 24. La soupape d'admission 14 réglant le débit du fluide réfrigérant dans le dispositif réfrigérant A est normalement fermée par un ressort 31 et s'ouvre par l'excitation d'un solénoïde 32. Le circuit d'excitation de ce solénoïde part de la borne 33 du conducteur 28,passe par le conducteur 34, l'enroulement du solénoïde 32 et le conducteur 35, pour aboutir au conduc- teur négatif 24. On voit donc que le compresseur 29 et le solénoïde 32 de la soupape reçoivent du courant simultanément de façon à faire fonctionner le dispositif réfrigérant A.
Le relais 27 qui ouvre et ferme ce circuit d'excitation est com- mandé par un thermostat F sensible à la température effective.
Ce thermostat est réglé de façon à ouvrir un circuit d'ex- citation du relais 27, lorsque la température et le degré d'humidité dans l'enceinte fermée sont de nature à y établir une température donnant une sensation de confort correspon- dant à celle d'une température de 22,2 C pour un degré d'hu- midité de 100%.
Le thermostat F sensible à la température effective est de préférence du type à colonne de mercure avec boule sèche 36 et boule mouillée 37. La boule mouillée est repré- sentée schématiquement comne comportant une mèche 38 qui plonge dans un récipient 38a contenant de l'eau. Les contacts 40 et 41 du thermostat sont disposés de façon que la colonne de mercure descende au-dessous du contact supérieur 40 et ouvre ainsi un circuit électrique passant par ces contacts, en interrompant le fonctionnement du dispositif de refroidis- sement, lorsque la température de la boule sche est égale à 22,2 C et que le degré d'humidité est de 100%. Le thermostat fonctionne sous les actions combinées de la température et
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de l'humidité.
Par conséquent,la colonue de mercure descend au-dessous du contact supérieur 40 du thermostat pour ouvrir ce circuit de commande, lorsque la -température est égale à l'une quelconque des températures de la série qui procure un degré de confort correspondant à celui de 22,2 C avec un degré d'humidité de 100%.
Sur le graphique de la fig. 2 les horizontales représentent toutes les températures comprises entre 21,1 et 27,8 C, qui donnent une sensation de confort lorsqu'elles sont accompagnées du pourcentage d'humidité indiqué par les verticales du graphique. Par exemple les températures de 22,2 avec 100% d'humidité, de 23,3 C avec 80% d'humidité, de 25 C avec 50% d'humidité et de 27,8 C avec 0% d'humidité, donnent toutes une sensation de confort correspondante. Par consé- quent, le thermostat F sensible à la température effective fonctionne sous l'effet d'une température de la série de celles qui sont indiquées sur le graphique et donnent une sensation de confort correspondante, en faisant cesser l'excitation d'un relais 27 et en ouvrant ainsi le circuit d'alimentation du dispositif de refroidissement.
Le thermostat F est réglé pour une basse tempéra- ture de 22,2 C, ainsi qu'il a été indiqué, mais on a constaté qu'il convient de maintenir une température minimum de 23,3 C dans l'enceinte E, lorsque le degré d'humidité est supérieur à 80%. Pour arriver à ce résultat, le réchauffeur B est mis en action pour céder de la chaleur à l'air refroidi, lorsque la température de la boule sèche de l'enceinte E at- teint le minimum de 23,3 quel que soit le degré de l'humidité contenue dans l'atmosphère. Le réchauffeur B est mis en ac- tion en ouvrant la soupape d'admission 12 en antagonisme à l'action du ressort de compression 42. A cet effet, un con- tact ± est maintenu normalement ouvert par un relais 44 ex- cité et, lorsqu'il se ferme, il établit un circuit d'excita- tion.
Ce circuit d'excitation de la soupape part du conduc- teur positif 21, passe par un conducteur 45, le contact 43 fermé du relais, un conducteur 46, un solénoïde 47 et un con- ducteur 48 pour aboutir au conducteur négatif 24. Le relais 44 s'excite par l'intermédiaire d'un circuit partant du con- ducteur positif 21, passant par un conducteur 49, une résis- tance 50, un conducteur 51, l'enroulement du relais 44, un conducteur 52, une résistance 53 et un conducteur 54 pour aboutir au conducteur négatif 24. L'excitation de ce dernier circuit est commandée par un thermostat G dont les contacts
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55 et 56 sont connectés aux conducteurs 51 et 52 de chaque côté du relais 44.
Le thermostat G est réglé de façon à fonc- tionner à une température de 23,3 C . Par conséquent, chaque fois que la température de la boule sèche de l'enceinte E devient inférieure à 23,3 C, le circuit de dérivation du re... lais 44 s'ouvre et le circuit électrique passe par l'enrou- lement du relais. Le relais 44 en s'excitant ferme un cir- cuit d'excitation passant par le solénoide 47 de la soupape d'admission et, par suite, provoque l'ouverture de la soupape 18 pour admettre le fluide de chauffage au réchauffeur B.
La soupape est ouverte temporairement de façon à n'admettra dans le réchauffeur B que la quantité de fluide de chauffage qui est nécessaire pour empêcher la température de l'enceinte E de descendre sensiblement au-dessous de 23,3 C.
Ce résultat est obtenu en munissant le thermostat G d'un réchauffeur auxiliaire 57 disposé pour céder une faible quantité de chaleur, par exemple, pour .faire monter d'un de- gré la température du thermostat G. Le réchauffeur auxiliaire 57 reçoit du courant chaque fois que la contact 43 du relais est fermé et, par exemple, lorsque la température de l'en- ceinte s'abaisse au-dessous de 23,3 C. Le contact 43 du relais en se fermant établit un circuit d'excitation passant par le réchauffeur auxiliaire 57, en élevant ainsi la température du thermostat G et en faisant venir sa colonne de mercure en contact avec le contact supérieur 55 et, par suite, en fai- sant cesser l'excitation du relais 44.
Liais, si l'abaisse- ment de température persiste dans l'enceinte, la colonne de mercure du thermostat G redescend au-dessous de son contact supérieur 55 en provoquant une nouvelle excitation du relais 44. Ce cycle de fonctionnement se répète pendant des périodes de plus en plus longues suivant l'écart en moins de la tem- pérature de l'enceinte par rapport à 23,3 C. Si la température de l'enceinte devient inférieure à 22,8 C, le thermostat G cesse de fonctionner selon ce cycle.
Le réchauffeur B conti- nue à fonctionner en même temps que le dispositif de refroi- dissement pendant que la température continue à s'abaisser, jusqu'à ce que l'air en se réchauffant règle la température et le degré d'humidité relative dans l'enceinte E de façon à faire fonctionner le thermostat F pour arrêter le fonc- tionnement du dispositif de refroidissement de l'air.