CH305842A - Dispositif pour retarder l'enclenchement d'un appareil consommateur d'énergie. - Google Patents

Description

      Dispositif    pour retarder l'enclenchement d'un appareil     consommateur    d'énergie.    La présente invention a pour objet un  dispositif pour retarder l'enclenchement     d'un     appareil consommateur d'énergie destiné à  recevoir de l'énergie pendant de     nombreuses          périodes    de charge,     éventuellement    fraction  nées, mises à     disposition,    et dont la     longueur     est     supérieure    aux     besoins        dudit    appareil, la  quantité d'énergie à absorber dépendant d'au  moins une grandeur physique.  



  La courbe de charge des réseaux de     distri-          bution    d'énergie électrique présente des va  riations     importantes    au cours de la journée.       En    particulier, la charge diminue toujours  au cours de la nuit. Cette     diminution    pro  vient de ce que les     chauffe-eau    à accumula  tion, par exemple, sont enclenchés à     certaines     heures fixes et se déclenchent .automatique  ment dès que leur température atteint une  valeur limite réglée par un thermostat.

    Comme chaque appareil doit avoir à sa dis  position une période de chauffage correspon  dant au moins à un chauffage complet, mais  que souvent le chauffage     n'est    que partiel du  fait que l'appareil peut encore contenir     une     certaine quantité de chaleur à la fin de la  journée, les     appareils    déclenchent     progressi-          vement    au cours de la nuit sans que cette di  minution de charge     puisse    être compensée par       la,    mise en service d'autres appareils consom  mateurs. Le but que l'on se propose en enclen  chant les chauffe-eau pendant la nuit n'est  ainsi que bien     imparfaitement    atteint.  



  La courbe de charge peut être régularisée  beaucoup mieux en retardant individuelle-    ment     l'enelenchement    d'appareils consomma  teurs d'énergie; il     est        toutefois        essentiel    que  toute la quantité     d'énergie    nécessaire soit  fournie     jusqu'à    la fin de la période de chauf  fage et que ces     appareils    déclenchent     aussi     près que possible de la fin de     ladite        période.     



  Le     dispositif    objet de l'invention est ca  ractérisé en ce qu'il comprend un organe de       mesure    du temps, un organe sensible à ladite  grandeur physique,     des        :éléments    de     liaison     entre     ledit    organe de     mesure    du temps et     le-          dit    organe sensible, et un organe de     correc,          Lion    destiné à corriger les inégalités entre la  dite     période    de charge et le temps mesuré par       ledit    organe de mesure.  



  Le dessin annexé     représente,    à titre  d'exemple, deux     formes    d'exécution du dis  positif objet de l'invention     ainsi        qu'une    va  riante.  



  La     fig.    1     est    une vue en     élévation;    en  coupe de la première forme     d'exécution    de ce  dispositif et la     fig.    2 une vue en     plan        par-          dessous.     



  La     fig.    3     est    une vue en     élévation    en coupe  d'un détail de la     fig.    1 et la     fig.    4 une. vue  en plan     par-dessous    du même     détail.     



       Les        fig.    5a,     5b    et 6 concernent une variante.  La     fig.    7 représente la seconde forme  d'exécution.  



  Le dispositif représenté,     destiné    à être  appliqué à un chauffe-eau, comprend un  organe de     mesure    du temps     constitué    par un  moteur     synchrone    à réducteur de vitesse 1, un  organe sensible à la chaleur constitué par un      thermostat     désigné        d'une        façon    générale en 2,  un élément. de liaison entre le moteur 1 et le  thermostat 2 constitué par une came 3 et un  organe de correction 4 qui sera     décrit        ci-          après.     



  Le     thermostat    2 comprend un tube exté  rieur 5 à la partie supérieure duquel est fixée  une tige 6 s'étendant à l'intérieur du tube 5 et  présentant un coefficient de dilatation     plues     faible que celui du tube 5. Ce thermostat     est     disposé de façon à     mesurer        aussi    exactement  que     possible    la quantité de     chaleur    contenue       dans    le chauffe-eau.

   Un levier 7 portant à  une     extrémité    un contact 8 est appuyé sur un  pointeau 9 solidaire, mais     isolé    de     l'extrémité     inférieure de la tige 6, par une lame de res  sort, armée 10, solidaire, mais     isolée    du bâti A  du     dispositif    auquel est     fixé:    le tube 5. Un  second levier 11     est    appuyé par une lame  flexible 12, également solidaire et isolée du  bâti A, contre la came 3 par deux saillies       isolées    14 et     porte    un contact 13 en regard  du contact 8. Les raccordements extérieurs  du thermostat sont représentés en 17 et 18.  



  L'organe de correction 4     est        constitué    par  une armature 15 attirée par le champ magné  tique du stator du moteur synchrone 1. Une  lame ressort 16 agit contre l'effort d'attrac  tion du champ magnétique précité.  



  Les     fig.    3 et 4 montrent le détail de la  came 3 et     d'une        partie    du     dispositif    de cor  rection. La came est circulaire et présente       deux    rampes     s'étendant    sur 180  et s'arrêtant  brusquement en B et B . La came     est.        entrai-          née    par le moteur synchrone à réducteur de       vitesse    1 et fait un demi-tour en un temps  légèrement inférieur à la période de chauf  fage mise à     disposition.    19 désigne une pa  lette entraînée par la came 3.  



  Le fonctionnement du dispositif décrit est  le     ;suivant.:     Le moteur 1 à     démarrage    automatique     est     enclenché au début de     .la        période    de chauf  fage. Si cette période est divisée en plusieurs       parti,    le moteur se mettra en marche et  s'arrêtera à chaque période partielle. L'arbre  1' du moteur à réducteur de     vitesse    portant  la came 3 fait tourner celle-ci de telle façon    que le contact 13     porté    par le     levier    11 se  rapproche progressivement du contact 8.

   Les  contacts 8 et 13 se touchent d'autant plus vite  que la tige 6 dépasse davantage le tube 5,  c'est-à-dire que la quantité d'eau chaude con  tenue dans l'appareil est     plus    petite et que le  tube 5 est, par     conséquent,    moins dilaté. Lors  que la température de l'appareil     dépasse    celle  qui est fixée par la came 3 à l'instant consi  déré, les contacts 8 et 13 sont de nouveau  séparés par     la    dilatation du tube 5 du thermo  stat 2. Ils se toucheront à nouveau dès que  le contact 13 se sera rapproché par l'effet de  la came et ainsi de suite jusqu'à     l'obtention     de la température finale de consigne du  chauffe-eau.  



  L'armature 15     est    attirée par le champ  magnétique du moteur synchrone 1 et presse       l'extrémité    de la     lamé-ressort    16 contre la  came 3. Peu avant. la fin de la     période    de       chauffage,    la palette 19 vient buter     eontr-e     un plan incliné de la     lame-ressort    16 et blo  que la came 3 dans cette position par glisse  ment de la rondelle de friction 20. A la fin  de la période de chauffage; lorsque le moteur  synchrone à réducteur de vitesse 1 est dé  clenché, la     lame-ressort    16 se retire et permet  à la palette 19 de tourner d'un certain angle  sous l'effet du ressort 21.

   Au moment d'un  nouvel enclenchement du moteur, la     lame-          ressort    16     s'appuye    sur le bord externe de la.  palette, ce qui n'empêche     pas    la. came de  tourner.  



  La     position    de la palette 19 par rapport  à la came 3 et à la     lame-ressort    16 est réglée  de telle sorte qu'au début d'une période de  chauffage, les saillies 7.4 soient dans le creux  de la came, ce qui fait qu'à, l'enclenchement,  les contact 8 et 13 ne sont pas en contact, sauf  en cas d'utilisation complète de l'eau chaude  du chauffe-eau.  



       lies        fig:        5a,        5u    et 6     représentent    une va  riante de la première forme d'exécution du  dispositif.  



  Dans cette variante, le dispositif     magnéto-          mécanique    de correction est     remplacé    par un  dispositif magnétoélectrique décrit     ci-dessous         L'extrémité de la     lame-ressort    16 porte un  contact     électrique    22 qui s'ouvre sous l'effet  de deux     doigts    23     portes    par la came 3, un  instant après que la saillie 14 est retombée  dans le     creux    de la came 3. Lorsque l'arma  ture 15 est relâchée, la lame portant l'un des  contacts 22 s'échappe du doigt 23, ce qui ré  tablit le contact.

   Le     doigt    étant pointu, au  moment d'une     nouvelle    attraction de l'arma  ture 15, la lame passe sur le dos du doigt, ce  qui maintient fermé le contact 22.  



  Le     fonctionnement        est    le suivant: (voir le  schéma électrique du dispositif     fig.    6). L'ou  verture du contact 22 provoque la mise en  série avec le moteur synchrone 1 d'une ré  sistance 24 dont la valeur est telle qu'elle  provoque l'arrêt du moteur 1 tout en main  tenant en position l'armature 15.

   La came 3  est donc     maintenue    dans sa     position    malgré  que la tension soit maintenue aux bornes du       dispositif.    A la fin de la     période    de charge,  le moteur     est    déclenché et     l',armature    15 est  relâchée, ce qui referme le contact sans pro  voquer un nouveau démarrage du moteur  synchrone. Celui-ci ne     repartira    qu'au début  d'une nouvelle période -de charge.

   On remar  que que la période de charge peut, dans cette  variante, également être     fractionnée    en plu  sieurs périodes     partielles,        puisque    1e     doigt    23  n'agit qu'à la fin de la période totale.  



  La     fig.    7 représente une     deuxième    forme  d'exécution du     dispositif    qui n'a que peu d'or  ganes communs avec la première. Ceux-ci sont  représentés par     les    mêmes     signes    et n'ont pas  à être décrits.

   Au lieu d'agir directement sur  le contact 13 par le jeu d'une came, le moteur       sy        uchrone    à réducteur de vitesse 1 qui, dans  le cas présent, fait un tour entier par période,  agit par     l'intermédiaire    d'un jeu d'appareils       électriques    décrits     ci-dessous:     Un potentiomètre 25 est     alimenté    par     un     courant constant grâce à une     résistance        fer-          hydrogène    26 et une résistance fixe 27.

   Une  tension variable prélevée aux bornes du bras  mobile 28 du potentiomètre et de la résistance  27 est. appliquée; à la résistance 29 pour chauf  fer une lame bimétallique 30 de façon qu'elle  prenne une courbure dans le sens indiqué par    la     flèche.    Cette     laine        bimétallique    30     porte    â     soli     extrémité le contact 13 réglable et le rappro  ehe du contact 8, comme     dans    la première  forme. Le courant passe par .la     lame    12 pour  éviter de perturber le fonctionnement de la  lame     bimétallique    30.  



  Les caractéristique électriques et mécani  ques du potentiomètre et de ses     résistances          auxiliaires        ainsi    que de la     lame        bimétallique     sont     établies    de façon à donner au contact 13  le même mouvement que     dans    l'exemple pré  cédent. Un dispositif mécanique ou électrique  de correction de la période est établi sur le  moteur     synchrone    1. Celui qui est représenté  est un     dispositif    électrique qui comprend un       disque    31 portant un doigt 23 et les autres       organes    décrits précédemment.

    



       Dans        cette    forme d'exécution, le moteur  synchrone et     une    bonne partie des organes du       dispositif    peuvent, être séparés du     chauffe-          eau    et ne lui être     reliés    que par les     connexions     électriques     représentées    sur la     fig.    7.  



  Au     lieu        d'un    moteur     synchrone    comme  organe de mesure du temps, on peut également  utiliser un moteur asynchrone à faible glisse  ment ou un mouvement d'horlogerie.  



  Le thermostat pourrait être remplacé par  exemple par un organe sensible à la pression  ou à l'humidité ou par une pile     therm.o-élec-          trique    ou une résistance électrique.  



  La came du dispositif décrit pourrait être  remplacée par un levier, une     lame    bimétalli  que, un train     d'engrenages    différentiels,     im     appareil électronique, une soupape ou une  membrane élastique.  



  Enfin, on pourrait remplacer certains  organes du dispositif de correction, par exem  ple, par un     électro-aimant        auxiliaire,    par un  échappement à ressort de rappel ou par un  mécanisme à engrenages différentiels.  



  Bien que l'on ait prévu l'application du       dispositif    décrit à un chauffe-eau électrique à  accumulation, on     pourrait    envisager d'autres  applications, par exemple, pour le chauffage  de locaux, pour une heure déterminée en fonc  tion de sa .température initiale, ou pour la  préparation automatique d'un processus in  dustriel pour une heure déterminée à l'avance.      Le     dispositif    conviendrait également     pour    le  chauffage de     fourneaux    de     cuisine    à accumu  lation.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Dispositif pour retarder l'enclenchement d'un appareil consommateur d'énergie, destiné à recevoir régulièrement de l'énergie pendant une période de charge mise à disposition, éventuellement fractionnée et dont la lon gueur est supérieure aux besoins dudit appa reil, la quantité d'énergie à absorber dépen dant d'une grandeur physique, caractérisé en ce qu'il comprend un organe- de mesure du temps, -un organe sensible à ladite grandeur physique,

   des éléments de liaison .entre ledit organe de mesure du temps et ledit organe sensible, et un organe de- correction destiné à corriger les inégalités entre ladite période dé charge et le temps mesuré par ledit .organe de mesure. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Dispositif selon la revendication, carac- térisé en ce qu'il possède au moins un contact électrique assurant l'enclenchement de l'ap pareil consommateur d'énergie et assemblé mé caniquement avec l'organe sensible à ladite grandeur physique et avec au. moins un élé ment de liaison. 2.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce qu'il possède au moins un contact électrique assurant l'enclenchement de l'ap pareil consommateur d'énergie et assemblé mécaniquement avec l'organe sensible à ladite grandeur physique, avec l'organe de mesure du temps, avec au moins un élément de liai son et avec ledit organe de correction. 3.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que ledit organe de correction destiné à corriger les inégalités entre la pé riode de temps mise à disposition et la pé riode de temps propre du dispositif comprend une armature attirée par le champ magnéti que du moteur et destinée à bloquer un élé ment de liaison vers la fin de ladite période et une palette soumise à l'action d'un ressort. 4. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que -ledit organe de correction comprend un :électro-aimant auxiliaire. 5.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que ledit organe de correction comprend au moins un contact auxiliaire. 6. Dispositif selon la revendication, carac térisé en .ce que ledit organe de correction comprend un échappement à ressort de rap pel. 7. Dispositif selon la revendication, ca.rae- térisé en ce que ledit organe de correction comprend un mécanisme à engrenages diffé rentiels.. 8.

   Dispositif selon la revendication et les som-revendications 1 et 5, caractérisé en ce que l'organe de mesure du temps est un mo teur synchrone à réducteur de vitesse, l'organe sensible à la grandeur physique un thermo stat et en ce qu'il comprend comme éléments de liaison au moins un potentiomètre à ré glage continu,

   une résistance parcourue par le courant réglé par le potentiomètre et une lame bimétallique et comme organe de correc tion une armature mobile portant un contact électrique s'ouvrant sous l'effet d'un disque muni d'au moins un doigt à la périphérie et monté,sur l'axe du moteur synchrone.

   9. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 2 et. 3, caractérisé en ce que l'organe de mesure du temps est un mo teur synchrone à réducteur de vitesse,

   l'or gane sensible à la grandeur physique un thermostat et en ce qu'il comprend comme éléments de liaison au moins une came à ram pes continues placée en bout d'arbre du mo teur synchrone et une lame-ressort. appuyant sur la came@par deux saillies et comme organe de correction une armature coopérant avec une palette soumise à l'action d'un ressort et à course limitée et avec un organe de friction glissant lorsque la came est retenue par l'ar mature agissant sur ladite palette, le moteur synchrone continuant à tourner jusqu'à la fin de la période mise à disposition.