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Commande thermostatique du chauf- fage ds locaux d'un bâtiment sous le contrôle d'un poste central
La commande du chauffage d'une ehambre d'un bureau eu, de façon générale, d'un local quelconque de bâtiment par un thermostat d'ambiance, disposé à l'intérieur de ce local et réglable au gré de l'occupant, ne satisfait pas aux meilleures conditions de confort, d'économie et de sécurité, même si le chauffage du local peut être interrompu indépendamment du chauffage des autres locaux du bâtiment (par exemple quand le local en question n'est pas occupé ou quand une fenêtre du local st ouverte).
En parti., culier, l'interruption du chauffage peut provoquer un refroidissement tel qu'il y ait des risques de gel provoquant de sérieux dégâts,
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En outre, la commande par thermostat dambiance du chauffage d'un local ne permet pas commodément d'éviter un chauffage inutile quand le local n'est pas occupa ni d'assurer un réchauffage préalable avant une nouvelle occupation la @@@@ oe encore avant le réveil de l'occupant dans le cas d'une chambre.
L'invention a pour but général de permettre à l'occupant d'un local de régler à son gré la commande ettomatique individuelle du chauffage de ce local t@@ en permettant à un poste central associé à un groupe de locaux (par exemple à tous ceux d'un même bâtiment) de supprimer ou de rétablir à distance cette commande individuelle dans l'un quelconque des locaux, soit pour y interrompre le chauffage, soit pour y assurer un chauffage minimum évitant par exemple les risques de gel ou pour y assurer un réchauffage indépendant de la commande individuelle jusqu'à l'obtention dans le local d'une température fixée à l'avance.
L'invention a aussi pour but de permettre au pote central de lire a distance la température de chaque local mesurée par son thermostat individuel d'ambiance,* c'est-à-dire d'assurer la transmission au poste central de la mesure effectuée par ce thermostat, ce résultat étant obtenu par une installation aussi simple que possible n'entraînant qu'un coût minimum d'établissement et d'utilisation.
L'invention a encore pour but de mettre à la disposition de l'occupant d'un local un thermostat individuel avec lecture directe de la température mesurée par l'organe thermostatique et lecture directe de la température désirée, réglée par une manette du thermostat qui modifie l'action de la commande thermostatique, les deux lectures pouvant être faites sur un même cadran ou sur des cadrans associés,
La caractéristique essentielle de l'invention consiste
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en ce que chaque thermostat individuel commande l'appareil de chauffage du local par la fermeture d'un circuit électrique au moyen de contacteurs actionnés directement par l'organe thermosta- tique et connectés sur des branches en parallèle de ce circuit qui @@nt relias au poste central où ces branches sont complétées par d'autres contacteurs appropriés pour permettre la combinaison de la cc-nmande centrale avec la commande individuelle.
Les contacteurs ci-dessus du thermostat comprennent de préférence :
1) un premier contacteur dit de chauffage initial normalement fermé tant qu'une température maximale (par exemple @@@@@@@ n'est pas atteinte, pour permettre un chauffage initial imposé du poste central quand on y complète la branche de circuit de ce contacteur et que delui-ci n'a pas été ouvert par l'organe thermostatique, c'est-à-dire quand la température obtenue n'atteint pas la valeur maximale prévue ;
2) un deuxième contacteur, dit de sécurité,normalement ouvert tant qu'une température minimale (par exemple 5 C) n'est pas atteinte, pour éviter que la température du local s'abaisse au point d'y provoquer des accidents de gel :
3) un troisième contacteur, dit de confort, réglé par la manette du thermostat au gré de l'occupante pour maintenir dans le local la température de confort désirée (comprise entre les tempé- ratures maximale et minimale ci-dessus), quand la branche de circuit de ce contacteur est complétée au poste central, celui-ci pouvant interrompre ce chauffage de confort, par exemple quand le local n'est pas occupé.
L'installation comprendra ainsi, entre le poste central et chaque local, quatre fils conducteurs comprenant trois fils de commande complétant les trois branches du circuit des trois contacteurs et un fil de retour fermant le circuit électrique de commande de l'appareil de chauffage. Ce circuit est avantageusement
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alimenté en courant alternatif (par exemple à une basse tension de 24 volts). Les contacteurs ou commutateurs correspondant aux divers locaux sont avantageusement groupés au poste central en un tableau général qui peut comporter, pour chaque local, un voyant lumineux (sur le fil de retour) signalant le fonctionnement de l'appareil de chauffage du local.
Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, l'installation permet, par le même circuit, de lire à distance la température mesurée par un thermostat quelconque, la transmission étant assurée par la branche de circuit du contacteur de sécurité qui alimente à travers le thermostat une résistance comprenant un potentiomètre avec lequel coopère l'organe thermostatique pour établir dans le circuit de mesure de température une résistance variable qui est fonction de la température mesurée, de telle sorte que l'intensité du tourant@traversant ce circuitest ainsi une mesure de la température et qu'il suffit de mesurer cette intensité au poste central pour y lire la température du local.
Cette mesure peut être faite par le branchement momentané d'un seul galvanomètre monté sur le tableau et servant pour tous les locaux commandés.
L'appareil de chauffage commandé dans chaque local peut être de type quelconque. On indiquera seulement que,, si cet appareil est un radiateur de chauffage central émettant de la chaleur empruntée à un fluide en circulation provenant d'une source centrale, le circuit électrique de commande peut actionner une électro-vanne agissant sur le passage du fluide à travers l'appareil. En particulier, le passage du courant électrique dans le circuit de commande peut maintenir la vanne en position d'ouverture pour le chauffage, tandis que l'interruption du courant permet le retour de la vanne à la position de fermeture interrompant le
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chauffage.
Des dispositions et constructions particulières pour l'exécution de l'invention seront exposées ci-après en référence au dessin schématique annexé qui représente un exemple d'exécution de l'invention et dans lequel : la figure 1 est un schéma d'un thermostat d'ambiance dont le capot a été enlevé ; la figure 2 est une coupe selon la'ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 est une vue de face, à plus petite échelle, du thermostat ; la figure 4 est un schéma d'ensemble d'un circuit de commande ; la figure 5 est un schéma de l'installation du poste central, montrant les circuits électriques ; et la figure 6 est une vue du tableau du poste central.
Le thermostat d'ambiance, représenté à titre d'exemple aux figures 1 à 3, comporte un fond1 en matière isolante, servant de support ou mécanisme et comportant à cet effet une portée annulaire 2 qui sert de monture à un porte-bilame circulaire 3 en métal présentant à son extrémité arrière un élargissement 4 destiné à prendre appui contre la face externe de la portée 2 sur laquelle il est fixé par des vis 5 pour l'immobilisation du porte-bilame 3 dans la position angulaire désirée. Le porte-bilame 3 supporte une bilame thermostatique en spirale 6 dont l'extrémité libre porte une barette 7 conductrice, parallèle à ltaxe de la bilame pour agir sur les contacteurs du thermostat.
Le premier contacteur 8 de chauffage initial, réglable et bloqué sur le fond 1 par des vis 9, est constitué par un ensemble de deux contacts10-11qui sont normalement en position de fermeture du circuit, mais sont écartés lorsque, par suite de
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l'élévation de la température (par exemple à 25 C), la barrette 7 repousse le contact 11 .
Le deuxième contacteur 12 de sécurité, également réglable et bloqué sur le fond 1 par des vis 13, comporte une lame de contact 14 qui vient toucher la traverse 7 quand la température s'abaisse à la valeur minimale (par exemple 5 C) qu'il convient de maintenir dans le local pour assurer la protection contre les risques de gel.
La barrette 7 porte vers l'avant une aiguille 15 qui se déplace derrière une fenêtre 16 d'un couvercle 17 protégeant le mécanisme et portant, le long de cette fenêtre, une graduation en degrés C pour la lecture directe de la température mesurée par la bilame et indiquée par l'aiguille 15.
La barrette 7 porte encore un frotteur de métal 18 qui glisse sur un potentiomètre faisant partie d'une résistance 19 dont une extrémité est électriquement reliée au contacteur 12 de sécurité.
Dans l'axe du porte-bilame 3 est monté un arbre de métal 20 isolé électriquement du porte-bilame 3 par un canon 21 ainsi que par des rondelles isolantes 22 et 23 appliquées contre les faces arrière et avant du porte-bilame 3. Une tête arrière 24 de l'arbre 20 est appliquée à friction contre la rondelle 22 par une lame de ressort 25 fixée sur le fond isolant t, ce qui maintient l'arbre 20 en friction. Sur l'arbre 20, en avant du porte-bilame 3, est fixé le moyeu 26 du troisième contacteur (contacteur de confort) qui porte un ruban en spirale 27 terminé par un contact 28 destiné à coopérer avec la barrette 7.
L'arbre 20 traverse le capot 17 et reçoit une manette ue réglage 29 bloquée sur cet arbre par une vis 30. Cette manette comporte un index 31 qui se déplace le long de la graduation de la fenêtre 16. De* butées 32-33, portées par le capot, limitent le déplacement angulairement de la manette.
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Une lampe témoin 34, en parallèle sur le circuit de commande du chauffage, est montée dans le couvercle 17 pour signaler par son allumage le fonctionnement du chauffage.
On a indiqué en traits mixtes à la figure 1 en 35-36-37- 38-39 des connexions électriques convenables quelconques reliées respectivement au contact fixe 10 du contacteur 8 de chauffage initial, au contactaur de sécurité 12, au contacteur de confort 26-27-28, au contact mobile 11du contacteur 8 et au porte-bilame par une des vis 5.
Le thermostat comporte six bornes de connexion 41 à 46.
Les bornes 4t à 44 sont destinées à recevoir les quatre fils de liaison avec le poste central et les bornes 45 à 46 à recevoir les deux fils du circuit de commande de l'appareil de chauffage du local équipé du thermostat. Les bornes 41 à 43 sont reliées respectivement, à l'intérieur du thermostat, aux connexions 35 à 37 aboutissant aux trois contacteurs ; les bornes 44 à 45 sont reliées directement entre elles par une connexion 40 ; la borne 46 est reliée respectivement par les connexions 38-39 au contact mobile 11 du contacteur de chauffage initial et à la bilame ; enfin la lampe 34 est branchée entre les bornes.44 et 46.
L'appareil de chauffage a été schématisé à la figure @ à très petite échelle en 47 et on a indiqué en 48 une électro-vanne de commande alimentée en courant par la portion dé circuit de commande reliée aux bornes 45-46 et pouvant comporter, en série sui l'électro-vanne 48, un ou plusieurs interrupteurs 49 commandés par une ou plusieurs fenêtres de façon à couper le circuit lors de l'ouverture d'une fenêtre.
Avant de décrire le poste central qui complète le circuit de commande, on indiquera immédiatement, pour faciliter la compréhension, que les trois bornes 41 à 43 peuvent être considérées
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comme les bornes de trois branches d'alimentation en parallèle au circuit de commande, reliées respectivement aux trois contacteurs, lundis que la borne 44 assure le retour du circuit, de telle sorte que 1' électro-vanne 48 est alimenta en courant par les bornes 45-46 (quand l'interrupteur 49 est en position de fermeture du circuit) si l'ur quelconque des trois contacteurs est n position de fermeture et si sa branche de circuit est complétée au poste central.
Le premier contacteur 8 de chauffage initial ne sera un alimenté en principe par la borne 41 que pour effectuer affage initial indépendamment du thermostat, par exemple avant l'occupation du local pour un réchauffage initial ou encore avant le réveil de l'occupant d'une chambre. Le chauffage résultant sera interrompu automatiquement par l'action de la bilame sur le contact 11.
Le deuxième contacteur 12 de sécurité sera alimenté en principe en permanence par la borne 42 pour empêcher la température de descendre au-dessous d'un minimum au-delà duquel il y aurait des risques d'accidents de gel et le chauffage résultant sera assuré par le contact de la barrette de bilame 7 avec la lame 14, le courant de commande traversant alors la bilame et la connexion 39.
Enfin le troisième contacteur 26-27 -28 sera alimenté par la borne 43 et la connexion 37 quand on désirera permettre le chauffage du local selon la position de ce contacteur réglé par la manette 29, pour que ce chauffage se fasse au gré de l'occupant sous l'action de la commande thermostatique individuelle.
On décrira maintenant la commande à partir du poste central en se référant au schéma d'ensemble de la figure 4 et aux figures 5 et 6. Le poste central comporte autant de blocs de commutation qu'il y a de locaux à commander et l'alimentation en courant est assurée par deux conducteurs communs 50-51 qui peuvent être alimentés par un transformateur 52 abaisseur de tension.
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La figure 5 montre trois des blocs de commutation qui sont identiques et ne diffèrent sur la figure que par la position d'un commutateur dont la manette 53 peut présenter trois positions de sorte qu'il suif ira de décrire l'un de ces blocs et on se référera au bloc de gauche, sur lequel on a porté les chiffres de référence,
ainsi qu à la figure 4 qui montre le schéma de l'ensemble d'un circuit de commande avec les connexions électriques établies par le themme @@at associé le conducteur 50 est relié à toutes lesmancttes 53 par des connexions 54 ainsi qu'à l'une des bornes d'un galvanomètre comman 55 dont l' autre borne est reliée à un conducteur commun 56 @utrlisé pour la lecture de la température d'un local quelconque.
Chaque bloc comporte un poussoir à ressort 57 jouant le rôle de contact mobile qui est rappelé normalement contre un plot 58 relié au conducteur d'alimentation 50 comme la manette 53 mais qui se sépare de ce plot 58, lorsqu'il est actionné, pour venir contre un plot 59 relié au conducteur de galvanomètre 56, En outre, chaque bloc comporte une lampe témoin 60 en série dont une borne est reliée au conducteur d'alimentation 51.
On a indiqué en 61-62-63-64 quatre fils reliés respectivement aux bernes 41-42-43-44 du thermostatd'ambiance du local correspondant. Le fil*- 64 est relié à la seconde borne de la lampe en série 60 et:, à travers cette lampe, au conducteur d'alimentation 51. Les fils 61 et 63 sont reliés à deux plots 65-66 coopérant avec la manette 53 dans les deux position extrêmes de celle-ci représentées pour les deux blocs de gauche de la figure 5, tandis que la position moyenne de la manette représentée pour le bloc de droite de cette figure est une position neutre n'établissant aucun circuit.
Ainsi on comprend qu'en levant la manette 53 on alimente le premier contacteur 8 de chauffage initial par la
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borne 41 et eu'en l'abaissant on aliaente le troisième contacteur de confort 28 par la born- 43 en laissant alors le chauffage sous la commande du thermostat d'ambiance. Le fil 62 est relié au contact mobile à poussoir 57 et est donc normalement alimenté par le conducteur 50 auquel ce contact mobile le relie par le plot 58, ce qui assure le chauffage de sécurité quand la barrette 7 de bilame touche la lame de contact 14 par suite d'un refroidissement du local à la température minimale prévue.
Pour lire la température d'un local quelconque au poste central, il suffit d'agir sur le poussoir 57 qui sépare alors le fil 62 des conducteurs 54-50 pour le relier par le plot 59 au conducteur 56 en alimentant ainsi ce fil en courant à travers le galvanomètre 55. La déviation de celui-ci est fonction de l'intensité du courant traversant alors le fil 62 et passant par la borne 42, le conducteur 36, une fraction de la résistance 19, la bilame 6, le conducteur 39, la borne 46, la lampe 34, la borne 44 et le fil de retour 64. Comme la fraction de la résistance 19 comprise dans le circuit dépend de la position de la bilame 6, le long du potentiomètre de cette résistance,
on comprend que l'intensité lue au galvanomètre sera fonction de la température mesurée par la bilame 6 et le galvanomètre 55 pourra être gradué en degrés C pour la lecture directe de la température Si:.la température du local est assez basse pour que la bilame 6 touche la lame de contact 14, la résistance 19 se trouve court-circuitée et le galvanomètre 55, traversé par le courant maximum, indique la température minimale.
Au contraire le minimum de courant à travers le galvanomètre correspond à l'indication de la température maximale.
La lampe témoin 60 sert à signaler le fonctionnement du chauffage dans le lodal correspondant.