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" Dispositif thermosensible."
L'invention concerne un dispositif thermosensible caractérisé par l'intercalation, dans une conduite parcourue par un fluide sous pression et soumise à l'action de la chaleur, d'au moins un point d'étranglement ainsi que par le raccordement, à cette conduite, d'au moins un organe sensible à la pression et réagissant aux variations de la pression dues à la chaleur agissant sur cette conduite.
Les dessins annexés représentent schématiquement quelques exemples de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans ces dessins :
La Fig. 1 est un système thermométrique.
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La Fig. 2 est un système de thermostatique.
Les Figs 3 et 4 représentent chacune un système pyro stati que.
Dans la Fig. 1, le chiffre de référence 1 désigne un système générateur de pression pour le fluide à mettre sous pres- sion, par exemple un compresseur d'air destiné à produire l'air comprimé. Au systèmegénérateur de pression 1 est raccordée une conduite sous pression 2 dans laquelle est prévu un point d'étranglement 3, par exemple sous la forme d'un diaphragme, qui sert à réduire la pression du fluide. A l' extrémité de droite de la conduite 2 est prévu un autre point d'étranglement 4, par exemple sous la forme d'un tube capillaire. Un organe 5 sensible à la pression, un manomètre par exemple, est raccordé à la conduite 2 entre les deux points d' étranglemeut 3 et 4. L'échelle de ce manomètre est étalonnée en unités de température.
Le système qui vient d'être décrit fonctionne comme suit : Lorsque le dispositif générateur de pression 1 est mis en marche, le fluide dans la conduite 2 est soumis à une certaine pression, indépendante de la résistance que les points d'étrangle- ment 3 et 4 opposent au fluide en mouvement. Le manomètre 5 indi- que cette pression initiale, avec ceci que le trait de graduation correspondant de l'échelle forme le trait de zéro d'une échelle étalonnée en unités de température ou que le manomètre 5 est éta- bli de telle façon que son aiguille ne se met en marche qu'après que la pression initiale a été dépassée, dans lequel cas le trait de zéro de l'échelle manomètrique constitue également le premier trait de graduation de l'échelle thermométrique.
Lorsque le point d'étranglement 4 du système qui vient d'être décrit est soumis à l'action de la cnaleur, la pression dans la conduite 2 s'élève de façon correspondante, cette élévation étant indiquée sur le manomètre 5. Cette modification de la pression est le résultat de la modification de la viscosité cinématique et de la densité du fluide en mouvement, qui se produit sous l'effet de la chaleur
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et qui fait en sorte que le point d'étranglement 4 oppose au passage du fluide chauffé une résistance plus grande qu'à celui du flui de froid.
La Fig. 2 montre un autre exemple de réalisation de l'invention. Dans cette Fig. 6 désigne un système générateur de pression auquel se raccorde une conduite 8 comportant un point d'étranglement 7. A l'extrémité de droite de la conduite 8 est prévu un deuxième point d'étranglement, établi de préférence sous la forme d'un'tube capillaire 9, auquel se raccorde une conduite 10, munie elle-même d'un troisième point d'étranglement 11.
Entre les points d'étranglement 7, 9 et 9, 11 sont raccordés des organes sensibles à la pression, respectivement 12 et 13, constitués chacun, par exemple, par un tube élastique établi sous la forme d'une spirale ou celle d'un soufflet dilatable, par une chambre à membrane mobile ou par un organe analogue. Les éléments mobiles des organes sensibles à la pression sont reliés cinémati- quement à un levier de commande 15 monté à rotation autour d'un axe 14 et qui sert à commander d'autres organes, non représentés.
Ce système, qui peut être utilisé comme dispositif thermostatique, fonctionne comme suit : Avant que le point d'étran glement 9 ne soit soumis à l'action de la chaleur, le fluide en mouvement rencontre, de la part des trois points d'étranglement 7, 9 et 11, des résistances à l'écoulement correspondantes qui, à l' état d'équilibre déterminent une pression de fluide P1 dans la conduite 8 et une pression de fluide p2 dans la conduite 10.
La pression de fluide p1 est supérieure à la pression p2, et le levier de commande 15 vient occuper une position déterminée, par exemple celle représentée dans la Fig. 2. Si l'on soumet le point d'étranglement 9 à l' action de la chaleur, il en résulte, ici également, une modification de la viscosité cinématique du courant de fluide, et la résistance à l'écoulement que les points d'étran- glement 9 et 11 opposent aucourant de fluide augmente en consé- quence. Ceci a pour résultat que la pression de fluide p1 dans
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la conduite 8 s'accrôit jusqu'à la valeur plw, tandis que la pres- sion de fluide p2 de la conduite 10 décroît jusqu'à la valeur p2w.
Par suite, les organes sensibles à la pression 12 et 13 effectuent un mouvement correspondant, et le levier de commande 15 pivote autour de l'axe 14, dans le sens des aiguilles d'une montre, suivant un angle correspondant à l'action de la chaleur s'exerçant sur le point d'étranglement 9. En faisant en sorte que le levier de commande 15 déclenche un dispositif d'alarme par son retour à la position neutre, on peut confier au système qui vient d'ëtre décrit la fonction d'un thermostat.
La Fig. 3 montre un autre exemple de réalisation de l'invention. Dans cet exemple, 16 désigne un dispositif géné- rateur de pression. A ce dispositif est raccordée une conduite 18 munie d'un point d'étranglement 17. A l' extrémité de droite de cette conduite est prévu un deuxième point d'étranglement, de préférence sous La forme d'un tube capillaire 19, auquel se raccor de une conduite 21, en communication avec un vase retardateur 20.
Ce dernier vase retardateur communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'une conduite 23 munie d'un troisième point d'é- tranglement 22. Au tube 18 sont raccordés deux organes sensibles à la pression 24, 25, tandis qu'un autre organe sensible à la pression, 26, qui peut être établi sous la forme d'un tube élas- tique par exemple est raccordé au vase retardateur 20. Les élé- ments mobiles des organes sensibles à la pression 25,26 sont reliés cinémati quemen t à un levier différentiel 28 monté à rotation autour d'un axe 27 , tandis que l'élément mobile de l'or- gane sensible à la pression 24 est relié cinématiquement à un le- vier de commande monté à rotation autour d'un axe 29.
Sur l'extré miré de gauche du levier différentiel 28 prend appui un levier d'arrêt 32 monté à rotation autour d'un axe 31 et muni à son ex- trémité inférieure d'un épaulement 33. Les leviers 30 et 32 sont reliés cinématiquement et respectivement à un interrupteur 34 et un commutateur 35.
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Le dispositif qui vient d'être décrit peut être utili- sé par exemple comme pyrostat de sécurité de flamme dans un brûleu à huile. Dans ce cas, le plot médian du commutateur 35 est relié, par l'entremise d'un interrupteur principal 36, à une borne d'une source de courant, tandis qu'aux plots extérieurs de ce commutateu sont reliés, d'une part, un transformateur d'allumage 37 et un mo- teur de commande de brûleur 38, et, d'autre p a rt, une lampe- témoin 39, la disposition étant telle que le moteur de commande 38 et la Lampe-témoin 39 sont connectés directement à l'autre bor- ne de la source de tension, tandis que le transformateur d'allu- mage 37 est connecté à cette dernière borne par l'entremise de l'interrrupteur 34.
Le moteur de commande 38 entraîne le système générateur de pression 16, constitué par un compresseur et, de plus, commande un ventilateur, non représenté, destiné à fournir l'air comburant à la flamme dubrûleur. L'extrémité inférieure du levier d'arrêt 32 peut être inclinée vers la gauche, au moyen d'un bouton - poussoir 40, lorsqu'il s'agit de mettre l'installa- tion en marche, cette manoeuvre ayant pour effet de libérer l' ex- trémité de gauche du levier différentiel 28, laquelle peut alors dévier vers le haut. Un ressort 41 exerce sur l'extrémité de gau- che du levier différentiel 28 une traction vers le haut, tandis qu- un ressort 42 presse l'extrémité de droite du levier de commande 30 contre l'organe sensible à la pression 24.
Ce dispositif, qui est représenté dans La Fig. 3 dans sa position de repos, fonctionne comme suit :
A la suite de la fermeture dé l'interrupteur principal 36, le moteur de brûleur 38 et le transformateur d'allumage 37 son' mis simultanément sous tension, le premier par l'entremise du plot de gauche du commutateur 35 et le seoond par l'entremise de ce même plot et de l'interrupteur 34, fermé à ce moment. Le moteur de commande 38 entraîne le compresseur d'air 16 et commence aussitôt à produire de l'air comprimé. L'air sous pression afflue désormais à travers les points d'étranglement 17 et 19, dans le vase de re-
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tardement 20 et s'échappe de celui-cià l'atmosphère en passant par le point d'étranglement 22.
Par conséquent, la pression augmente rapidement dans les organes sensibles.à la pression 24 et 25, tandis qu'une pression à peu près atmosphérique règne dans l'organe sensible à la pression 26, cela jusqu'au moment où le vase de retardement 20 se remplit d'air comprimé. Toutefois, l'accroissement de la pression dans l'organe sensible à la pression 24, telle qu'elle a lieu pendant l'intervalle de temps considéré ne suffit pas pour provoquer l'ouverture de l'interrupteur 34.
Par conséquent, le transformateur d'allumage 37 demeure d'abord en circuit. d'autre part, jusqu'à l'établissement d'un état d'é- quilibre, la pression dans l'organe sensible à la pression 25 est supérieure à celle qui règne dans l'organe sensible à la pression 26. Pour cette raison, le levier différentiel 28 n'effectue qu'un léger mouvement angulaire dans le sens des aiguilles d'une montre, mouvement qui reste sens effet. Entretemps, l'huile projetée par le gicleur du brûleur est allumée par l'étincelle produite par le transformateur d'allumage, et le point d'étranglement 19 est chauffé par la flamme du brûleur.
A la suite de l' accroisement qui en résulte de la résistance à l'écoulement de l'air comprimé qui traverse le point d'étranglement 19, la pression dans les or- ganes 24 et 25 sensibles à la pression subit une nouvelle élévation, cependant que la pression diminue dans l'organe sensible à la pression 26. Cette nouvelle élévation de la pression dans l'organe sensible à la pression 24 produit à ce moment l'ouverture du commu- tateur 34, ce qui a pour effet de mettre -Le transformateur d'allu- mage 37 hors circuit.
Les pressions inégales qui règnent dans les deux organes sensibles à la pression 25 et 26 déterminent un nouveau déplacement angulaire du levier différentiel 28 dans le sens des aiguilles d'une montre, déplacement qui est également sans effet, c'est-à-dire que le moteur de commande 38 du brûleur demeure sous courant et la flamme du brûleur continue à brûler.
Lorsque le système selon la Fig. 3 coopère
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avec un thermostat, il est mis hors courant par celui-ci au bout d'un certain temps et retourne à la position représentée dans la Fig. 3. Lorsque le thermostat appelle à nouveau de la chaleur, le système est remis en marche de la façon décrite plus haut. Lors que, pour une raison quelconque, la flamme du brûleur s'éteint pendant la marche, l'effet de la chaleur sur le point d'étrangle- ment 19 cesse de s'exercer et la résistance qu'elle oppose à l'écoulement diminue. Par suite, la pression dans les deux or- ganes sensibles à la pression 24 et 25 diminue légèrement, tandis qu'.elle augmente dans une mesure correspondante dans l'organe sensible à la pression 26.
La baisse de la pression dans l'organe sensible à la pression 24 a pour effet la fermeture de l'interrup- teur 34 et la remise en circuit du transformateur d'allumage 37.
Si l'interruption dans l'arrivée d'huile n' a été que de courte durée, laflamme du brûleur peut se rallumer et le brûleur à huile continue désormais à fonctionner normalement. Par contre, lorsque l'interruption dans l'arrivée d'huile a été d'une durée plus lon- gue, le levier différentiel 28 dispose d'un temps suffisant pour pivoter à l'encontre des aiguilles d'une montre d'une distance telle que son extrémité de gauche vienne se placer plus bas que l'épaulement 33 du levier d'arrêt 32. De cette façon, ce dernier pivote vers la droite et applique le plot médian du commutateur 35 contre le plot extérieur de droite, à la suite de quoi le mo- teur de commande 38 du brûleur et le transformateur d'allumage 37 sont isolés du secteur, tandis que la lampe - témoin 39 s'allume.
Le levier différentiel 28 ne peut plus plus désormais retourner à la position de repos représentée, dans la Fig. 3 car il en est empêché par l'épaulement 33 du levier d'arrêt 32.
Pour remettre l'installation en marche après avoir éliminé la perturbation, on doit d'abord actionner le bouton - poussoir 40 pour faire tourner le levier d'arrêt 39 dans le sens des aiguilles d'une montre en libérant ainsi le levier différentiel 28.
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Il peut toutefois arriver que, lors de la mise en marche de l'installation décrite ci-dessus, l'huile combustible atomisée refuse de s'allumer pour une raison quelconque.
Le pyrostat réagit également à une perturbation de cette espèce.
Ceci a lieu comme suit : Etant donné qu'aucun échauffement du point d'étranglement 19 n'a lieu pendant l'intervalle de retard déterminé par le remplissage du vase retardateur 20, il se pro- duit ensuite, c' est-à-dire à la fin de ce processus, une division de la pression entre les organes sensibles à la pression 24, 25 d'une part et 26, d'autre part, division correspondant à la posi- tion de déclenchement, c' est-à-dire que l'extrémité de gauche du levier différentiel vient s'engager sous l'épaulement 33 du levier d'arrêt 32, ce qui produit le déclenchement du moteur de commande 38 du brûleur. Il s'ensuit que, pour remettre l'instal- lation en marche après avoir éliminé la perturbation, on doit pres ser sur le bouton - poussoir 40.
La Fig 4 représente une variante de l'exemple de réa- lisation montré dans la Fig. 3. On a repris ici, autant que pos- sible, les chiffres de référence employés dans la Fig. 3. Une conduite 43, venant du système générateur de pression 16, aboutit, par l'entremise d'un point d'étranglement 44, au vase retardateur 20 auquel est raccordé l'organe sensible à la pression 26. De plus, la conduite 43 communique, par l'intermédiaire d'un point d'étranglement 45 et d'une soupape de retenue 46, avec une extré- mité d'un tube capillaire 19 dont l'autre extrémité est libre.
Les deux organes sensibles à la pression 24 et 25 sont en communi- cation avec l'extrémité raccordée du tube capillaire.
Le fonctionnement de cette installation correspond en substance à celui de l'installation de la Fig. 3. Il convient toutefois de noter que la soupape de retenue 46, intercalée dans la canalisation allant aux deux organes sensibles à la pression
24, 25, retarde la décompression de ceux-ci qui, sans cela, s'opè- re assez rapidement. On obtient ainsi que le levier différentiel
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28 est maintenu avec certitude dans sa position de fonctionnement lorsque le brûleur a'huile est rendu inopérant, en service normal, par le thermostat qui lui est affecté.
Pour des raisons de simplicité, les points d'étran- glement 3, 7, 11, 17, 22, 44 et 45 ont été représentés dans les dessins sous la forme d'ajustages. Ils peuvent cependant être constitués parades diaphragmes, des soupapes - pointeaux, etc., mais plus particulièrement par des tubes capillaires.
REVENDICATIONS @
1) Dispositif thermosensible, caractérisé par l'in- @ tercalation, dans une conduite parcourue par un fluide sous pres- sion et soumise à l'action de la chaleur, d'au moins un point d'étranglement, ainsi que par le raccordement, à cette conduite, d'au moins un organe sensible à la pression et réagissant aux variations de la pression dues à la chaleur agissant sur cette conduite.