CH111090A - Appareil de chauffage électrique. - Google Patents

Appareil de chauffage électrique.

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CH111090A
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E Hudson Walter
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E Hudson Walter
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Description


  Appareil de     chauffage    électrique.    La présente invention se rapporte aux  appareils de chauffage électrique, par exem  ple pour le chauffage de l'eau d'une instal  lation pour chauffer l'intérieur d'un     local,     par exemple une maison, un appartement,  une pièce, par     rayonnement    à partir .d'une  masse de cette eau chaude ou de vapeur d'eau  passant à travers les radiateurs habituels pla  cés dans le local -à     chauffer.     



  L'appareil suivant l'invention est carac  térisé en ce qu'il comprend des éléments de  chauffage électrique, destinés à chauffer un  milieu de transmission de     chaleur,    et .des cir  cuits électriques pour ces éléments de chauf  fage avec des moyens permettant de couple  un     nombre    variable de ceux-ci en parallèle  ou en série et de régler ainsi la quantité de  chaleur engendrée dans ces éléments de chauf  fage à partir d'un courant     d'alimentation    de  voltage constant.  



  Grâce à cette     disposition,    il suffit -que le  ou les enroulements de chaque élément de  chauffage possèdent une résistance exacte  ment suffisante pour le porter à la tempéra  ture la plus élevée admissible lorsqu'on lui    -fournit du courant à voltage constant; le  rendement maximum de chaleur peut être  obtenu, par exemple au milieu de l'hiver,  lorsque la température est     basse,    par un cou  plage de tous ces enroulements en parallèle  avec le circuit d'alimentation.

   Tous ces     eu-          roulements,    ou certains de ceux-ci, peuvent  être     couplés    en série par groupes, chacun de  ces groupes possédant une résistance totale  beaucoup plus grande qu'un     seul    enroulement,  lorsqu'une quantité de chaleur plus faible  doit être fournie, par exemple en automne  ou au printemps, ou pendant des jours d'hiver  à température plus douce.

   En agissant ainsi,  on peut utiliser un couplage en série pendant       .80    % ou 90 % du temps pendant lequel l'ap  pareil de chauffage     électrique    est en service,  avec le     résultat    que les enroulements ne sont  chauffés alors qu'à des températures modé  rées qu'ils peuvent     supporter    pendant long  temps, tandis que, lorsqu'il arrive brusque  ment un temps froid pendant quelques jours,  (appareil .de chauffage est en état; lorsque  ses enroulements sont tous couplés en paral  lèle, .de maintenir dans le local à chauffer la  température déterminée d'avance.

             Les    dessins ci-joints représentent, mais à  titre d'exemple seulement, la forme d'exécu  tion préférée de l'appareil suivant l'invention.  Dans ces dessins:  La     fig.    1 est une vue en élévation laté  rale de l'élément de chauffage électrique,  avec des parties en arrachement;  La     fig.    2 est une vue en coupe longitudi  nale à travers cet élément de chauffage élec  trique, avec des parties en arrachement;  La. fi-. 3 est une vue en élévation laté  rale, partiellement en coupe, du réchauffeur  d'eau dans lequel sont placés les éléments de  chauffage électrique;

    La     fig.    4 est un schéma général des cir  cuits électriques, avec des appareils, con  trôlés par des thermostats, pour coupler entre  eux les enroulements de différents éléments  de chauffage électrique;  La     fig.    5 est une vue en élévation de côté  du commutateur cylindrique utilisé dans ce  but, avec sa boîte représentée en vue en  coupe;  La     fig.    6 est une vue en coupe transver  sale de ce commutateur cylindrique,     suivant     la ligne 6-6 de la     fig.    5;

    La     fig.    7 est une vue de l'autre extrémité  du commutateur, montrant le mécanisme ser  vant à faire tourner ce cylindre, et, la fia. 8  est une vue en coupe transversale suivant la  ligne 8-8 de la     fig.    3, à échelle réduite.  



  Dans ces différentes figures, les mêmes  nombres de référence désignent les mêmes  parties.  



  Dans la forme d'exécution préférée telle  due représentée en détail aux fi-. 1 et 2, cha  que .élément de chauffage électrique com  prend une bobine creuse 2, qui peut être fait  en une composition réfractaire d'asbeste et  d'une matière à base de ciment, bobine au  tour de laquelle est enroulé un conducteur  électrique approprié 4 de résistance élevée,  tel qu'un fil de nichrôme; cette bobine com  porte deux extrémités élargies ou fonds 1, 1,       habituellement    constitués par des masses       moulées    en carborundum. Les spires de     l',?n-          roulement    du conducteur 4 sont recouvertes    et séparées l'une de l'autre par une couche  de ciment réfractaire 5, habituellement com  posée principalement de carborundum.

   Les  extrémités des enroulements se prolongent  extérieurement à travers les fonda 1, 1 de  l'élément de chauffage électrique, comme re  présenté aux     fig.    1 à 3.  



  Chacun de ces éléments de chauffage élec  trique est logé dans un tube 6; les extrémités  de ces tubes 6 sont serties dans les fonds 8  de l'enveloppe cylindrique 7 d'une chaudière,  constituant le réchauffeur d'eau     (fig.    3). Un  dôme 9 surmonte la. chaudière du réchauf  feur, dôme à partir duquel des conduits de       décharge    10, 10 pour l'eau chaude ou la va  peur se rendent aux radiateurs habituels pla  cés dans le local à chauffer, et l'eau de re  tour pénètre dans le réchauffeur     à,    la partie  inférieure de celui-ci, par la conduite 11, à  travers de petites tubulures 12, 12.  



  Les extrémités élargies 1, 1 des éléments  de chauffage s'adaptent dans les     extrémit--s     des tubes 6, et, si elles font saillie sur celles  ci, comportent des ouvertures radiales 3, 3,       destinées    à. permettre la circulation de l'air  chaud à partir de l'intérieur de chaque élé  ment de chauffage ou bobine tubulaire dans  la chambre à. air 13 formée entre chaque fond  à tubes 8 et une plaque d'extrémité 14, en  carton     d'asbeste    ou autre matière réfractaire,  non conductrice de la chaleur.

   Des revête  ments additionnels 15 et 16, d'une densité  plus faible et d'une efficacité encore plus  grande comme isolants de la chaleur, sont  placés autour et à l'extérieur du     réchauffeur     d'eau ou chaudière, de la manière habituelle.  



  Les parois du dôme 9 se prolongent vers  le bas sur une partie de leur trajet     auto.zr     de l'enveloppe 7 du réchauffeur, comme re  présenté en 17 à. la.     fig.    3, et .la. partie de  cette enveloppe recouverte par ces parois et  par ce dôme lui-même n'est pas     entièrement     enlevée par découpage, comme dans la     coas-          truction    habituelle des chaudières, mais une  communication entre le dôme et la.     chambre     d'eau du réchauffeur est assurée par décou  page d'un certain nombre de grands trous 18,  dans l'enveloppe 7, en dessous de ce dôme,      comme représenté dans une partie montrée en  arrachement sur la     fig.    3 des dessins.

   De  cette manière l'emploi des dispositifs de ren  forcement habituels coûteux pour l'enveloppe  et le dôme est évité, sans affecter sérieuse  ment la rigidité de la construction.  



  En fonctionnement, les enroulements 4  pont chauffés de manière intense par le cou  rant électrique de voltage constant et trans  mettent cette chaleur à une température plus  faible aux bobines tubulaires 2, sur lesquelles  ils sont enroulés et aux enveloppes en     :,i-          ment    5.

   L'air emprisonné dans les espaces  annulaires 19, 19, entre les enveloppes 5 et  les     tubes    6 de la     chaudière,    monte lorsqu'il  est ainsi chauffé par les enveloppes 5,     vient     en contact avec la partie supérieure de cha  que tube 6,     abandonne    une partie de sa cha  leur à l'eau située au-dessus du tube, pais  passe vers le bas le long des parois des tubes  6     juqu'au    point le plus bas de ces parois, et  monte à nouveau autour de l'élément de  chauffage pour recueillir plus de chaleur à  partir de celui-ci.

   Cette masse d'air emprison  née agit comme un milieu de transmission  de chaleur, se déplaçant suivant un circuit  fermé, pour transmettre de la chaleur à par  tir de l'enveloppe 5 au tube d'eau 6 qui  l'entoure. De la même manière, l'air chauffé  dans la bobine tubulaire 2 de chaque élé  ment de chauffage sort à travers l'ouverture  d'aération supérieure 3, ces ouvertures 3  étant disposées verticalement dans les fonds  ou extrémités 1 des éléments de chauffage,  comme représenté en coupe et en traits inter  rompus sur les fie. 3 et 8, dans les chambres  à air 13, 13, et passe le long des fonds à  tubes 8, en transmettant de la chaleur à ces  fonds à tubes et à l'eau qui se trouve sur les  faces intérieures de ceux-ci.

   L'air, ainsi re  froidi par son contact avec les fonds à tubes,  descend alors vers la partie inférieure des  chambres à air 13, pour être chauffé à nou  veau à l'intérieur des .bobines tubulaires 2  et remonter dans les chambres 13, en agissant  ainsi comme milieu de transmission de la  chaleur à partir de l'intérieur des éléments  de chauffage aux fonds à tubes ou fonds de    chaudière. Ces courants d'air sont désignés  par des flèches sur la     fig.    8.

   Les fonds en  saillie 1 des éléments de chauffage trans  mettent également de la chaleur à partir des       bobines    tubulaires 2 -et des enveloppes 5 à  l'air circulant dans les chambres 13, 13, et  l'ensemble des éléments de chauffage est  ainsi     maintenu    à une température plus mo  dérée et les éléments de chauffage sont ainsi  moins sujets à se détériorer par suite d'un       surchauffage.     



  Il est prévu trois groupes distincts, se       composant-    chacun de trois enroulements de  chauffage 59a, 59b et 59e respectivement       (fig.    4); chacun de ces enroulements     peut     également se composer de plusieurs fils con  ducteurs connectés en parallèle, comme indi  qué sur le dessin.

   Dans chacun de ces groupes,  tous les enroulements 59a, 59b, 59c peuvent  être couplés à travers le circuit d'alimentation  en quantité ou en parallèle à partir de A à     13,     ou bien les enroulements 59a et 59b de cha  que groupe peuvent être couplés en série à  travers le circuit d'alimentation, tandis que  les enroulements 59e de chaque groupe sont  couplés en quantité ou parallèle à travers ce  circuit, ou bien encore les trois enroulements  59a, 59b et<B>59e</B> de chaque groupe peuvent  être couplés en série,     tous    ces groupes étant  naturellement couplés en parallèle à travers  le circuit d'alimentation.  



  Dans le premier montage ou couplage  mentionné     ci-dessus,    tous les enroulements de  tous les groupes porteraient le courant maxi  mum. déterminé, d'avance et     fourniraient    les  quantités maxima de chaleur qu'ils sont ca  pables de transmettre, sans qu'il en     résultât-          une    détérioration rapide.

   Dans le second mon  tage, les paires d'enroulements 59a et 59b cou  plés en série dans     chaque    groupe seraient  chauffés seulement à un     @degré    modéré, étant  donné que leur résistance totale,     doublée    par  le fait de leur couplage en     série,    abaisserait  le courant passant à travers ces enroulements  à la moitié de la quantité maxima admissible,  et réduirait la chaleur engendrée par ceux-ci  au quart de celle dégagée lorsque les enroule  ments sont couplés en     multiple,    tandis que      les     enroulements   <B>59e</B> de chaque groupe se  raient encore maintenus     il    la température  maxima,

   étant donné qu'ils porteraient le cou  rant total. Dans le troisième montage spécifié  ci-dessus, tous les enroulements de tous les  groupes ne seraient chauffés que légèrement,  étant donné que leur résistance totale, obtenue  par le couplage en série de tous les enroule  ments de chaque groupe, serait trois fois celle  d'un seul enroulement, et ceci réduirait le  courant porté par chacun des enroulements  à un tiers du courant maximum, et réduirait  la chaleur engendrée par ceux-ci à. un neu  vième de celle     dégagée    lorsque les enroule  ments sont couplés en multiple.  



  Le problème consiste alors à obtenir     tin          ni,,canisme    changeant les connexions de cir  cuits pour transformer le couplage en paral  lèle en un couplage mixte en série et en pa  rallèle, et en un couplage en série, et à, action  ner ce mécanisme automatiquement par     des     dispositifs thermostatiques.  



  La méthode fondamentale adoptée pour     ce          réglage    est la méthode habituelle, consistant  à ouvrir et fermer le circuit d'alimentation  automatiquement par un thermostat réglable  placé dans le local à chauffer. Si ce     thermos-          tat    est réglé à 21   C, il ouvre le circuit  d'alimentation     lorsque    la température de  21 " C est atteinte et il ferme à nouveau ce  circuit lorsque la température baisse     d'iin     nombre de degrés déterminé d'avance par       exemple    jusqu'à 18 " C.

      La connexion des enroulements de     diaulu,-          groupe    soit en un couplage mixte en     érie-          parallèle,    soit en un couplage en     série,        -#.;t     contrôlée par un thermostat, contrôlé à     soit     tour par l'eau de circulation ou par un ther  mostat plongé dans cette eau chaude.     Lorsdiie     la. température de l'eau monte à 80   C, ou  jusqu'à un autre point déterminé     d'avance.          1:

  e        thermostat    plongé clans cette eau produit  le couplage des enroulements en série, de sorte  qu'un peu plus de chaleur sera fournie à.  l'eau même lorsque le circuit     d'alimentation     est fermé, et, naturellement, chaque fois     q1ie          ]*..    température du local s'élèvera à     21      C, le    thermostat placé dans cette pièce ouvrira le  circuit     d'alimentation    et arrêtera toute pro  duction de     chaleur.     



  Le couplage de tous le, enroulements de  torts les groupes en parallèle ou quantité à  travers le     circuit    d'alimentation est contrôlé  par un     thc-rniostat        extérieur,    qui     est    connecté  au système     commutateur    de telle manière que  lorsque la.     température    atmosphérique s'a  baisse     jusqu'à    un     point    déterminée, par exem  ple -12 " C, ce couplage en parallèle sera  produit et sera maintenu aussi     longtemps        que     la température extérieure reste à ou est infé  rieure à     -12    " C.

       Lorsque    ce thermostat est  soumis à une température supérieure à  - 12   C, il rétablit le couplage mixte en       série    parallèle. Pendant que le couplage en       parallèle    est établi, le second circuit, c'est     à-          dire    le circuit contrôlé par la. température de       l'eau    de     ciretilalion    est mis hors fonctionne  ment, de telle sorte qu'il n'est pas possible  que ce couplage en parallèle soit modifié par  une variation quelconque dans la température  de l'eau.

   Le     réglage    de la température du  local est     uniquement        contrôlé    par l'ouverture  ou la.     fermeiura    du circuit d'alimentation par  le     fonctionnement        du    thermostat placé dans le  local, mentionné en     premier    lieu.  



  Le     fonctionnement    et le couplage des     cir-          rIuita    destin     ils    à     produire    les résultats     nr@ii-          tionnés    ci-dessus, de la manière spécifiée, peu  vent être effectués     d'un        grand    nombre de       inanièrcs,        mais    le     mécanisme    le plus simple  est celui     rëprésmté    aux     fig.    -1, 5, 6 et î.

   Dans  ces figure, A représente le pôle positif ou  borne positive du circuit alimenté de     courant     à     piirtir        dc    la source S. et     B        représente    le pôle  ou     bnrirc@    négatif.

       21Cli'lgne    le     moteur        action-          liant    le     commutateur        îi        enelenclieillont        22),   <B>le</B>       cirouit    de ce     moteur    étant     contrôlé    par le<B>,</B>  thermostat     23,        plw@e'    dans le local à chauffer.

    <U>24,</U> 21     désignent    des     contacts    qui, lorsqu'ils sont       relîrIs        électriquement        par    le commutateur 22,  comme     iiidiquÉ#    en traits pleins sur la.     fig.    d,  fermeront le circuit: 25, de sorte que du cou  rant passera à partir du pôle A à travers le  solénoïde 26, les contacts 24 et les conduc  teurs 25a,     35a    et.     d#)a,    jusqu'au pôle B. L'at-      traction ainsi     ,exercée    par le solénoïde 26 sur  son noyau fermera l'interrupteur de circuit  27, en surmontant la tension du ressort 27a.

    Cette opération connectera le circuit     d'alimen--          tation    aux     enroulements    de chauffage 59a, 59b  et 59e, quelle que soit la manière dont ces       enroulements    sont connectés entre eux, et ces  enroulements commenceront à chauffer l'eau  dans le système de circulation, et l'eau chaude  montera dans le ou les radiateurs     dans    le  local à chauffer et commencera à élever la  température     @de    l'air dans ce local.     Lorsq@ze     cet air est porté à une température de 21   C,  la languette du thermostat 23 viendra se pla  cer sur le contact 30;

   le courant passera à  partir -du pôle A à travers le conducteur A',  le moteur 21, le thermostat 23, le contact 30,  le commutateur 22 reliant les contacts 24, 21,  les conducteurs     25a,        35a    et 45a au pôle B.  Le moteur 21 sera actionné, et le commuta  teur à enclenchement 22 viendra se placer  dans la position représentée en traits inter  rompus, dans laquelle il relie les contacts 28,  28, ce qui ouvre le circuit 25,     désexcite    le  solénoïde 26 et permet au ressort 27a d'ouvrir  l'interrupteur de circuit 27, en arrêtant ainsi  le passage du courant au réchauffeur.

   Lors  qu'ensuite la température à l'intérieur du local  à chauffer descend jusqu'à 18   C, le thermos  tat 23 se ferme sur le contact 29; le courant  passe du pôle A à travers A', le moteur 21,  le thermostat 23, le contact 29, les contacts  28, 28 du commutateur, les conducteurs<B>25"</B>  etc. au pôle B. Ceci fait tourner le commu  tateur 22, qui revient sur les contacts 24, 24  et interrompt le circuit du moteur, en laissant  le commutateur dans cette position avec le cir  cuit fermé à travers le solénoïde 216, ce qui  ferme l'interrupteur de circuit 27 et produit  à nouveau le fonctionnement du réchauffeur,  comme il a été précédemment décrit.

   Ces  fermetures et ouvertures alternatives du cir  cuit d'alimentation allant aux enroulements  de chauffage, par le fonctionnement du ther  mostat 23 contrôlé par la température du lo  cal, se continuent par tous les temps et quelle  que soit la disposition intérieure des circuits  des enroulements -de chauffage.    <B>Il</B> y a     lieu    de considérer maintenant les  circuits intérieurs des enroulements de     chauf--          fage    et les appareils,     contrôlés    par des ther  mostats, pour transformer le couplage de ces  enroulements en parallèle en un couplage  mixte en série et parallèle et en un couplage  en série, pour     .s'adapter    le mieux possible  aux conditions -de température.

      Ces     circuits    sont contrôlés par un com  mutateur rotatif, se composant d'un cylindre  51 -en matière non conductrice     (fig.    5, 6 et 7),  qui est monté sur l'arbre 5:2 dans la boîte  53 et qui porte certains contacts 56; 60, 61  et 6.2, coopérant avec des balais ou des     re>-          sorts    de contact 57, 57, constituant les       bornes    du circuit d'alimentation, et avec       clés        balais    58, sur les bornes des en  roulements de chauffage.

   Les contacts 56  présentent     1a    forme de bague et tour  nent     simplement        sous    -les     balais    57 et  sous les pièces d'extrémité- de la série de ba  lais 58.

   Les contacts 60 sont connectés aux  bagues 56, ou l'un à l'autre, comme repré  senté à la     fig.    4,     .de    sorte que lorsque le cy  lindre 51 se trouve dans sa position médiane  représentée à     la        fig.    5 et que quatre -des ba  lais 58 reposent sur ces contacts 60, les en  roulements de chauffage 59a et 59b     @de    cha  que groupe seront connectés en série l'un  avec l'autre à travers le circuit d'alimenta  tion, tandis que l'enroulement 59e de chaque  groupe sera     connecté    séparément à travers  le circuit d'alimentation.

   Si l'on fait ensuite  tourner le cylindre 51 en sens inverse des  aiguilles d'une montre     (fig.    7), -de telle sorte  que les contacts 61, qui sont connectés entre  eux par paires, comme représenté à la     fig.    4,  viennent se placer sous les balais 53, tous  les enroulements 59a, 59b, 59e .de chaque  groupe seront connectés entre eux en série.  Si, au contraire, on fait tourner le cylindre  51 dans le sens des aiguilles d'une montre,  de telle sorte que les balais 58 reposent sur  les contacts 62, qui sont connectés par pairs  aux bagues 56, tous les trois enroulements  seront connectés en parallèle ou en quantité  à travers le circuit d'alimentation.

        L'appareil de contrôle thermostatique  pour effectuer ces     rotations    partielles du  commutateur à cylindre comprend un man  chon 63, calé sur l'extrémité de l'arbre 5? et  comportant -des bras, dirigés vers le haut et  auxquels sont reliés les ressorts de centrage  54, 54, une encoche sur sa face inférieure,  avec laquelle vient en contact un goujon 55  soumis à l'action d'un ressort, et des bras  latéraux auxquels sont reliés les     noyaux    de  solénoïdes 36 et 46 (comme représenté à la       fig.    7), avec des circuits à contrôle thermos  tatique pour exciter et désexciter ces so  lénoïdes.  



  Lorsque le cylindre 51 du commutateur  se trouve dans sa position médiane comme  représenté aux     fig.    5 et 7, les circuits des  deux solénoïdes 36 et 46 sont ouverts, et les  enroulements -de chauffage sont couplés de  manière mixte en série et en parallèle. Si  l'eau     dans    le système     @de    circulation atteint  80          C, le circuit passant à travers- le solé  noïde 36 est fermé et le cylindre 51 tourne  en sens opposé des aiguilles d'une montre  sous l'action de ce solénoïde 36 sur son noyau,  relié au bras de gauche     (fig.    7) du     manchgn     63, de façon à amener les contacts 61 sous  les balais 58, et à coupler les enroulements  de chauffage en série.

   Si la. température ex  térieure descend à -12   C, le circuit     passant     à travers le solénoïde 46 est fermé et le cy  lindre 51 du commutateur tourne dans le  sens des aiguilles d'une montre, sous     l'action     de. ce solénoïde 46 sur son noyau relié au  bras de droite     (fig.    7) du manchon 63, de  façon à amener les contacts 62 sous les ba  lais 58 et à coupler les enroulements     de     chauffage en parallèle.  



  Les circuits contrôlés par la température  de l'eau d'alimentation comprennent le ther  mostat 33, plongé dans cette eau, le commu  tateur à enclenchement 32 et le moteur 31  servant à actionner ce commutateur. Lors  que la. température de l'eau est inférieure à  80   C, mais- supérieure à 77   C, le thermos  tat 33 -se trouve dans sa, position médiane.  Le solénoïde n'est pas excité -et les ressorts  53     maintiennent    les parties dans la<B>,</B> position    représentée aux     fig.-    5, 6 et 7. Les enroule  ments de chauffage sont, par conséquent,  connectés en un couplage mixte en série et  parallèle, et la température de l'eau s'élèvera  graduellement.

   Lorsque cette température  atteint 80   C, le thermostat 33 vient se pla  cer sur le contact 39, et ferme un circuit     à.     partir du pôle A, à travers A' A\, le moteur  31, le thermostat 33, le contact 39, le commu  tateur 32 (représenté dans sa. position eu  traits interrompus) reliant les contacts 38,  38, les     conducteurs    35a et 45a, au pôle B.

   Le  courant passant à travers ce circuit actionne  le moteur 31, de façon à amener     brusquement     le commutateur     32    dans la position représen  tée en traits     pleins,    sur les contacts 34,-     3-l,     ce qui met le moteur hors circuit et ferme un  circuit, à partir de A, à travers le     conduc-          teur    47, si l'interrupteur de circuit 2 7 est  fermé, le     solénoïde    36, l'interrupteur de cir  cuit<B>37,</B> s'il est fermé, le conducteur 35, le  commutateur 32 reliant les contacts 34,     31.,     les, conducteurs 35a et 45a, au pôle B.

   La  fermeture de ce circuit excite le     solénoïde     36, qui fait     tourner    le cylindre 51 du com  mutateur en     sens    opposé des aiguilles d'une  montre, de façon à amener les contacts 61  sous les balais 58 et à coupler les enroule  ments de chauffage en série.

   La faible quan  tité de chaleur fournie ensuite par ces en  roulements en série<B>à,</B> l'eau peut maintenir  celle-ci entre 7 7  <B>C</B> et 80   C pendant un  long temps, en     éi@onomisant    ainsi le courant,  mais chaque     foi;    que la température de     l'calz     descend à 7 7 " C', le thermostat 33 vient     s#,     placer sur le     eontw-t    40 et ferme un circuit,  allant- du pôle A à. travers A' A\, le     moteur          31,_    le- thermostat 33, le contact 40, le com  mutateur 3? reliant les contacts 34, 31, les  conducteurs 35a et     -15a,    au pôle B.

   Le cou  rant passant dans le circuit fait tourner la  moteur 31 et amène brusquement le commu  tateur 32 sur les     contacts    38. 38, en mettant  le moteur hors     circuit    et en interrompant     ]p     circuit passant à travers le solénoïde 36. Les  ressorts de centrage<B>51,</B> 54, par leur traction,  ramènent le     cylindre    51 du commutateur dans  sa position médiane,     avec    les contacts 60 sous      les balais 58; les enroulements de     chauffage     sont connectés à nouveau en un couplage  mixte en série et en parallèle, et la chaleur  additionnelle nécessaire est alors fournie par  ces enroulements à l'eau- de circulation, de fa  çon à la maintenir au-dessus de 77   C.

   Cha  que fois que la température -de l'eau atteint  à nouveau 80   C, les enroulements sont ra  menés en un couplage en série, comme il a  d'abord été décrit..  



  La commande par la température exté  rieure est effectuée par l'intermédiaire du  thermostat 43, qui est exposé à l'atmosphère  extérieure. Aussi longtemps que la tempéra  ture extérieure est supérieure à -12   C ou  à toute autre     température    déterminée d'a  vance, le thermostat 43 se trouve soit dans  sa position médiane, soit fermé sur le con  tact 50, mais comme le commutateur 42 se  trouve alors dans la position représentée eu  traits interrompu:

  , pour laquelle il relie les  contacts 48, 48, position dans laquelle il a       été    laissé par une opération précédente, le  circuit passant à travers le moteur 41 et le  solénoïde 46 est ouvert en 44, 44, et le     co@n-          mutateur    à cylindre 51 est laissé libre     d'être     contrôlé par le solénoïde 36, de la manière  précédemment décrite. Au contraire, si la  température extérieure descend en dessous de  -12   C, le thermostat 43 se ferme sur le  contact 49.

   Un circuit est     alors.établi    à par  tir du pôle<I>A,</I> par<I>A1</I>     A2        A3,    le moteur 11,  le thermostat 43, le contact 49, le commu  tateur 42, .dans la position en traits inter  rompus, reliant les contacts 48, 48, et le con  ducteur 45a, .au pôle B. Le courant passant  à travers ce circuit fait tourner le moteur 41  et amène brusquement le commutateur 42  dans la position en traits pleins, sur les con  tacts 44, 44. Le moteur 41 est ainsi mis  hors circuit, mais un circuit est établi à par  tir du pôle A, par le conducteur 47, si l'in  terrupteur de circuit 27 est fermé, à travers  le solénoïde 46, le conducteur 45, le com  mutateur 42 reliant les contacts 44, 44, et le  conducteur 45a au pôle B.

   Le solénoïde 46,  étant ainsi excité, fait tourner le commuta  teur     ià    cylindre 51 clans le sens des aiguilles    d'une montre en amenant les contacts 62 sous  les balais correspondants 58, et en couplant  les enroulements de chauffage 59a, 59b et       59c    en parallèle ou     quantité    à travers le cir  cuit d'alimentation. Ce couplage met le     rè-          chauffeur    en condition pour la consommation  maxima !de courant et pour fournir son ren  dement maximum.

   Chaque fois que la tem  pérature extérieure monte .d'une     quantité        d,     terminée :au-dessus de -12   C, le thermos  tat 43 est ramené sur le contact 50 et     établit     un circuit à partir du pâle<I>A,</I> par<I>A' A'</I>     !13,     le moteur 41, le thermostat 43, le contact 50,  le commutateur 42, dans sa position repré  sentée en traits pleins, reliant les contacts 44,  44, et le conducteur 45a, au pôle B.

   Le     ^,ou-          rant    passant par ce circuit fait tourner le  moteur 41, qui amène brusquement le com  mutateur 42 sur les contacts 48, 48, en met  tant ainsi le moteur 41 hors circuit et en  ouvrant également le circuit passant par le  solénoïde 46, qui est ainsi     désexcité    et per  met aux ressorts 54, 54 de ramener le cylin  dre 51 du commutateur dans sa position mé  diane et de rétablir le couplage mixte en série  et parallèle des enroulements de chauffage,  qui fournissent alors une chaleur suffisante  pour maintenir le local     ià    la température vou  lue pendant un temps d'hiver ordinaire, au  dessus de -12   C.  



  Pour empêcher qu'une température de _  l'eau de circulation supérieure     à,    80   C ex  cite le solénoïde     M,    comme décrit ci-dessus,  et neutralise ainsi l'action -du solénoïde 46  par un temps froid, il est prévu une disposi  tion pour interrompre le circuit du solénoïde  36, en faisant en sorte que le solénoïde 46,  chaque fois qu'il est excité, ouvre l'interrup  teur de circuit 37. Lorsque la température  extérieure est supérieure à -12   C et que  le solénoïde 46 est désexcité, le ressort 37a  ferme cet interrupteur de circuit 37 et     réta-          Mit    éventuellement le circuit à travers le so  lénoïde 36, pour le fonctionnement normal  par un temps doux comme expliqué ci-dessus.  



  Il y a lieu de se rappeler que, aussi bien  lorsque les enroulements sont couplés en Pa  rallèle sous le contrôle du thermostat 43, ou      lorsqu'ils sont connectés en un couplage en       ,série    ou en un couplage mixte en série et pa  rallèle sous le contrôle du thermostat 33, le       thermostat    intérieur 23 fonctionne de ma  nière continue sous l'effet des variations de  température de la pièce, pour fermer ou     #)u-          vrir    le circuit d'alimentation de courant sui  vant que la pièce devient trop froide. ou trop  chaude, pour la quantité déterminée de cou  rant consommée à ce moment par les enroule  ments de chauffage 59a, 59b et 59e.  



  Dans une installation telle que représen  tée aux     fig.    3 et 8, il est avantageux de pla  cer dans les tubes inférieurs 6, 6 .du réchauf  feur d'eau les éléments de chauffage électri  que 59a et     59b,    représentés en traits inter  rompus à la fi,,. 8, qui doivent être connecté  en série pendant la plus grande partie du  temps et qui doivent alors fournir seulement  une quantité modérée de chaleur, et de pla  cer dans les tubes supérieurs 6 les enroule  ments     59c,    qui doivent être couplés en paral  lèle pendant une grande partie du temps     :t     qui doivent alors fournir la quantité maxima  de chaleur.

   De cette manière, l'eau de re  tour plus froide, pénétrant dans le fond du  réchauffeur à travers les tubulures 12, 12  sera. soumise à la chaleur de rayonnement à  partir des enroulements les moins fortement  chauffés, 59a et 59b, et, après     awoir    été  chauffée par ceux-ci, sera, en montant à la.  partie supérieure du     réchauffeur    soumise en  cet endroit à une chaleur de rayonnement  plus forte à partir des enroulements 59e, plus  fortement chauffés, placés en cet endroit.

   Da  cette manière, la quantité la plus grande pos  sible de chaleur sera transmise à l'eau ou va  peur d'eau avant qu'elle s'échappe du     r.51-          ehauffeur    pour passer dans les radiateurs, et  avec la     perte    la plus faible possible de l'éner  gie primitive, dans sa transformation pour  passer de l'état de courant électrique dans  les enroulements à l'état de chaleur dans  l'eau sortant du réchauffeur.  



  Grâce à la disposition décrite ci-dessus de  l'appareil de chauffage électrique, on pro  longe la durée des -enroulements de chauf  fage, étant donné qu'ils sont soumis à l'ac-         tion    .d'un courant électrique modéré lorsqu'ils  ne doivent fournir qu'une quantité modérée  de chaleur.

   D'autre part, cette disposition  assure une réduction dans les frais de pre  mier établissement ou de construction de  l'appareil, car chacun des fils     métalliques          conducteurs    des     éléments    de chauffage est  réduit à la.     longueur    et à la. section transver  sale minima, qui donneront toutefois la cha  leur nécessaire au milieu de l'hiver, en lais  sant passer la     quantité    maxima de courant  sans qu'il se produise une action     destrnutive     de celui-ci sur les     enroulement,    de chauf  fage.

   La quantité -de chaleur à fournir, à au  moment considéré quelconque, quantité qui  varie d'après la température extérieure, est  déterminée automatiquement par le mode de  couplage des éléments de     chauffage    de l'ap  pareil, alimenté par un     courant    de voltage  constant.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Un appareil de chauffage électrique, ca ractérisé en ce :qu'il comprend un certain nombre d'éléments de chauffage électrique, destinés à chauffer un milieu approprié de transmission de chaleur, et .des circuits élec triques pour ces 4léments de chauffage, avec des moyens permettant de coupler un nombre variable de ceux-ci en parallèle ou en série et de régler la quantité de chaleur engendrée dans ces éléments .de chauffage à partir d'un courant d'alimentation de voltage constant.
    SOUS-REVENDICATIONS 1 Un appareil suivant la revendication, ca ractérisé par un mécanisme, commandé par des appareils, entrant en action sous l'influence de variations dans la tempéra ture, pour modifier automatiquement ces circuits. 2 Un appareil suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ce mécanisme comprend un appareil contrôlé par un t:llermostat, placé dans le local à chauffer, pour contrôler automa tiquement le circuit d'alimentation de cou rant.
    3 Un appareil suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ce mécanisme comprend égale ment un appareil, contrôlé par un thermos tat, exposé à l'atmosphère à l'extérieur du local à chauffer, pour modifier automa tiquement les connexions des circuits. 4 Un appareil suivant la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 3, carac térisé en ce que ce mécanisme comprend un appareil, commandé par un thermostat, qui est soumis à l'influence des change ments de température dans le milieu de transmission de la chaleur, pour modifier automatiquement les connexions .des cir cuits.
    5 Un appareil suivant la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3 et 4, carac térisé en ce que les enroulements des dif férents éléments de chauffage électrique sont intercalés dans des circuits, permet tant de faire varier la relation de ces en roulements par rapport au circuit d'ali mentation de courant, et en ce -que le thermostat placé dans le local à chauffer est disposé de manière à ouvrir ou fermer le circuit d'alimentation, tandis que le thermostat, automatiquement commandé par le milieu de transmission de la cha leur, est disposé de manière à produire le couplage des enroulements @en série,
    ou leur couplage mixte en série et en paral lèle avec le circuit d'alimentation, suivant des variations déterminées dans la. tem pérature de ce milieu, et que le thermos tat, exposé à l'atmosphère à l'extérieur du local à chauffer, est disposé de manière à produire le couplage de tous les enroule ments en parallèle avec le circuit d'ali mentation, lorsque la température exté rieure descend jusqu'à un point déterminé d'avance. G Un appareil suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le thermostat placé à l'exté rieur produit, en même temps que le cou plage en parallèle de tous les éléments de chauffage électrique,
    la mise hors fonc- tionnement .de l'appareil contrôlé par les variations de température du milieu de transmission de la chaleur. 7 Un appareil suivant la revendication, ca ractérisé en ce ,que les enroulements des éléments .de chauffage sont disposés par groupes, tous -lesenroulements d'un groupe pouvant être couplés en série avec la source d'alimentation de courant, ou être tous couplés en parallèle avec celle-ci, ou certains enroulements pouvant être cou plés en série l'un avec l'autre, tandis que les autres enroulements sont reliés sépa rément à la source d'alimentation de cou rant.
    8 Un appareil suivant la revendication, ca ractérisé par un réchauffeur d'eau à chauffage électrique, comprenant un réci pient pour l'eau, ce récipient renfermant une série de tubes étanches à l'eau, pas sant à travers ce récipient et comportant des joints -étanches à d'eau -avec les parois de ce récipient, plusieurs bobines tubu laires avec des conducteurs électriques enroulés autour de ces bobines, qui sont placées à l'intérieur des tubes du réchauf feur, et des revêtements étanches à l'air, placés autour de ce récipient à une cer taine distance des extrémités 'des tubes et des bobines,
    de sorte que l'air chauffé à l'intérieur de ces bobines tubulaires peut circuler librement à partir d'une bobine dans une autre et le long des parois d'ex trémité de ce récipient. 9 Un appareil suivant la revendication, ca ractérisé en ce que chacun des éléments de chauffage électrique comprend une bo bine tubulaire en matière réfractaire dont les extrémités présentent approximative ment le même diamètre que le diamètre intérieur clés tubes du réchauffeur, et un conducteur électrique, possédant une ré sistance élevée, enroulé autour du corps de la bobine,
    mais écarté d'une certaine distance des parois environnantes du tube et une enveloppe en matière réfractaire entourant l'enroulement et également écar- tée d'une certaine distance des parois du tube du réchauffeur. 10 Un appareil suivant la revendication et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le réchauffeur comprend une en veloppe cylindrique et un dôme surmon tant celle-ci, cette enveloppe cylindrique se continuant sous ce dôme, mais compor tant plusieurs perforations pour permet tre la communication entre l'intérieur (le l'enveloppe et celui-ci.
    11 Un appareil suivant la, revendication et les sous-revendications 8 et 10, caractérisé en ce que le dôme est constitué par des tôles, prolongées vers le bas et s'étendant en partie autour de l'enveloppe cylindri que, pour augmenter la, rigidité de l'en semble.
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