CH342847A - Appareil pour régler la température de l'air dans un compartiment - Google Patents

Appareil pour régler la température de l'air dans un compartiment

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CH342847A
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Inventor
Stanley Jr Sims James
Paul Farkas Thomas
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United Aircraft Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space
    • B64D13/06Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space the air being conditioned

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description


  Appareil pour régler la température de l'air dans un     compartiment       La présente invention a pour objet un appareil       pour    régler la température de l'air     dans    un com  partiment, comprenant des moyens pour mélanger  de l'air chauffé et de l'air refroidi, un conduit pour  amener l'air mélangé résultant audit     compartiment;     et des premiers moyens sensibles à un changement  de température dans le compartiment et agencés de  façon à régler lesdits moyens mélangeurs de manière  que la température dans ledit     compartiment    soit  maintenue à une valeur déterminée d'avance.  



  Suivant l'invention, cet appareil est     caractérisé     par des     seconds    moyens sensibles à la vitesse de  variation de la température de l'air mélangé dans  ledit conduit d'amenée et agencés de manière à agir  sur lesdits premiers moyens lorsque ladite vitesse  de variation dépasse une valeur déterminée d'avance  et ainsi régler lesdits moyens mélangeurs de telle  manière que la température dans le compartiment  ne soit pas sensiblement affectée par ladite varia  tion.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme     d'exécution    de l'objet de l'invention.  La     fig.    1 est une représentation schématique de  l'agencement général d'un     appareil    servant à régler  la température d'une     cabine    d'avion.  



  La     fig.    2 est une représentation schématique de  moyens de commande électroniques,     comprenant    des       détecteurs    de température et un solénoïde servant à  faire fonctionner la valve de réglage de dérivation.  



  La     fig:    3 est une variante du circuit de la     fig.    2.  La     fig.    4 est une vue d'un détail, à grande  échelle, du     servo-dispositif    comprenant une soupape  actionnée par un solénoïde et un dispositif de rappel.    L'établissement d'un appareil de conditionne  ment d'air pour un avion moderne amène à consi  dérer différents facteurs, qui varient avec des chan  gements survenant lors du     fonctionnement    en vol.

    Par exemple, au     cours    du fonctionnement au sol et  lors du vol à faible altitude,     l'appareil    peut être  appelé à envoyer un courant d'air de refroidissement  à la cabine de l'avion pour assurer à leurs occu  pants des conditions confortables. Aux altitudes  modérées,     l'appareil    peut être appelé à envoyer un       courant    d'air     chaud    et, pendant le     fonctionnement    à       grande        vitesse    et à altitude élevée, l'appareil sera  probablement appelé à envoyer de l'air     froid.     



       Antérieurement,    on a mis au point divers appa  reils pour utiliser une source d'air comprimé, telle  qu'une prise faite sur le compresseur d'une turbine,  et     pour    envoyer de l'air aux diverses températures  requises assurant le confort dans la     cabine.    Dans de  tels appareils, une     certaine    quantité de l'air chaud  comprimé est refroidie par des dispositifs classiques,  de façon à constituer une source     d'air    froid, et une       certaine    quantité de     l'air    chaud comprimé est     utilisée     pour alimenter une     source    d'air chaud.

   Les     courants     d'air froid et d'air chaud sont mélangés en des pro  portions variables et sont envoyés à la     cabine    pour  y assurer la température désirée de l'air.  



  L'appareil représenté à la     fig.    1 comporte une  source 10 d'air comprimé qui peut être le     compres-          seur    d'un moteur à     réaction.    L'air chaud sortant du  compresseur est envoyé par une canalisation 12 et  par deux canalisations     parallèles    14 et 16 au conduit  18 d'admission à la     cabine.    L'air refoulé par le com  presseur 10 dans le conduit 16 est refroidi et consti  tue la source d'air froid mentionnée     précédemment         pour la     cabine    20,

   et     l'air    qui est envoyé au conduit  14     contourne    le dispositif de     refroidissement    et cons  titue la     source        d'air    chaud pour la     cabine.     



  En se référant en     particulier    à la     source        d'air     froid, il y a lieu de noter que l'air envoyé dans le       conduit    16 traverse un     échangeur    'de chaleur 22,  de façon à abandonner la majeure     partie    de sa cha  leur, et qu'il     passe    ensuite par un conduit 24, de  manière à     entraîner    une turbine 26 qui prélève au       courant        d'air    son énergie et, ce faisant, réduit     encore     la     température    de l'air.

   L'air refroidi est envoyé de  la turbine 26 au     .conduit    18 d'admission à la cabine.  L'air de     refroidissement    destiné à     l'échangeur    de  chaleur 22 est     introduit    par une canalisation 28 qui  peut être     alimentée    par de Pair sous pression dyna  mique.

   Après avoir     passé    par l'échangeur de chaleur  22, l'air de     refroidissement    traverse un     conduit    30,  passe par un ventilateur 32,     entrainé        par    la turbine  26, et est     ensuite    évacué à l'extérieur par un     conduit     34. Le ventilateur 32 constitue une charge     pour    la  turbine 26, ce qui permet à celle-ci     d'effectuer    un       travail    et de prélever de la chaleur de l'air qui y  circule.  



  Le     courant    d'air chaud passant par le conduit de  dérivation 14, est     contrôlé    par une soupape 48 à  papillon     (fig.    4)     commandée    par un     servo-dispositif     34 et est ensuite envoyé par un conduit 36 au con  duit 18     d'admission        d'air    à la cabine.

   Le courant  d'air chaud provenant du conduit 36 et le     courant     d'air froid provenant de la turbine 26 sont mélangés  dans le     conduit    18     d'admission    d'air à la     cabine,     avant     introduction        dans    la cabine. Les proportions  du mélange sont     contrôlées    par le     servo-dispositif     34 qui     fonctionne    automatiquement en réponse à  des     dispositifs    sensibles à la température, placés dans  la cabine 20 et     dans    le conduit 18.  



  On a     décrit        l'appareil    sans tenir compte des exi  gences de pression à diverses altitudes et des condi  tions variables de     fonctionnement    en vol. A des       fins    de     simplicité,    on peut supposer que l'appareil  envoie de l'air à la cabine sous une pression     suffi-          sante    pour toutes les     conditions    de vol     envisagées     et     qu'une    soupape 38     sensible    à la pression dans la  cabine est agencée de manière à maintenir la pres  sion de la     cabine    à un niveau désiré.  



  On     pourra    plus complètement comprendre le       fonctionnement    de l'appareil décrit ci-dessus d'ali  mentation en air pour la     cabine,    si l'on     utilise    des  valeurs     arbitraires    de température et de pression au       cours    de     l'explication,    du     fonctionnement.    On com  prendra que     ces    valeurs ne sont données qu'à titre       d'explication.     



  Si le<B>-</B>compresseur débite de l'air à     370o    C et  sous une     pression    de 4,2     kg/cm2,    l'air chaud envoyé  dans la canalisation 14 sera à une température de  <B>371,110C</B> ou     proche    de cette valeur et sous une  pression de 4,2     kg/cm2.    En passant du conduit 16  au     conduit    24 par l'intermédiaire de l'échangeur de       chaleur,    la température de l'air chaud comprimé  peut être réduite à     93o    C et la pression peut être    réduite à 3,8     kg/cm2.    En passant du conduit 24 au  conduit 18 d'admission de l'air à la cabine, par l'in  termédiaire de la turbine 26,

   la température de l'air  peut être réduite de     93(l    C à -180 C et la pression  peut être réduite à 0,70     kg/cm2.    Ainsi on peut dis  poser d'un envoi d'air froid à -     18o    C sous une  pression de 0,70     kg/cm2    et d'un envoi d'air chaud  réglé à     partir    de<B>3710</B> C et sous une pression de  4,2     kg/cm2.     



  Si     l'ôn    désire maintenir une température d'air       d'approximativement        18o    C dans la cabine 20 et si  la température de l'air extérieur est de 35      C,        comme          cela    peut se produire au niveau de la mer dans des  conditions de faible vitesse, il est évident     qu'il    sera  inutile d'envoyer de l'air chaud par le conduit 36.  En conséquence, la soupape à papillon 48 d'envoi  d'air chaud peut être fermée ou presque fermée.

    Toutefois, si les conditions de vol changent au point  que la     température    de l'air extérieur     descende    à  -     18o    C, il est évident que la soupape 48 à papillon  doit être ouverte     pour    laisser passer une     quantité     plus     grande        d'air    chaud et qu'il faut réduire simul  tanément l'envoi d'air froid, afin de maintenir la  température     choisie    de 180 C à l'intérieur de la       cabine.    Si les conditions de vol changent ultérieure  ment, par exemple si la vitesse augmente au point  que le     frottement    de l'air chauffe la cabine,

   bien que  la température de l'air extérieur puisse être basse,  il peut être nécessaire d'envoyer de nouveau de l'air  froid à la cabine. Dans.     certaines    conditions, il peut  être     nécessaire    de maintenir l'envoi d'air à la cabine  à une température voisine de la température du  courant d'air froid ; dans     ce    cas, la soupape 48 doit,  de nouveau, être fermée ou presque fermée.  



  Le     servo-dispositif    34 est commandé par des élé  ments sensibles à la     température,    à savoir: un élé  ment 40     placé    dans la cabine 20 pour détecter la  température de la cabine; des éléments 42 et 43       placés    dans le     conduit    d'admission 18     pour    détecter  la température du mélange d'air envoyé à la     cabine     20 par le conduit 18 ; enfin, un élément 44,     placé     dans le     conduit    18 pour détecter tous changements  de la température du mélange d'air.

   Des signaux par  tant de ces quatre éléments sensibles à la     tempéra-          ture    sont envoyés à un     circuit    sélecteur électronique  46 qui fournit le signal destiné à commander la sou  pape 48. Ce signal excite un solénoïde à action     pro-          portionnelle        désigné    dans son ensemble par 35 et  qui, par l'intermédiaire du     servo-dispositif,        com-          mande    la soupape 48.

   Les signaux     partant    de l'élé  ment 40     déplacent    la soupape 48 de façon à main  tenir sensiblement une température     choisie    dans la       cabine.    Les signaux     partant    de l'élément 42 agissent,  dans le     cas    où la température du mélange d'air  dépasse une     certaine    valeur préalablement choisie,  telle que 121o C, de     manière    à limiter la tempéra  ture maximum de l'air :

  qui est envoyé à la     cabine,          afin    d'éviter de     provoquer    des détériorations de la  structure de la cabine ou, de nuire au confort de ses       occupants.    Les signaux provenant de l'élément 43      agissent, dans le cas où la température du mélange  d'air tombe au-dessous d'une certaine valeur préala  blement choisie, telle que 1     Il    C, de façon à empê  cher ainsi la formation de glace dans les.

       conduits.     Les signaux provenant de l'élément 44, en passant  par un     condensateur    122     (fig.    2) agissent de manière  à empêcher des variations rapides de température  du mélange d'air et tendent ainsi à stabiliser le  fonctionnement de l'appareil. On a constaté que la  température du courant d'air provenant du com  presseur peut varier rapidement sur une gamme       importante,    en cours de vol.

   Ce rapide changement       important    se traduirait par un changement important  de la température du mélange d'air et pourrait fort  bien provoquer un changement important de la tem  pérature de la cabine avant que l'élément sensible  40 puisse     apporter    les corrections     nécessaires    au  réglage de la soupape 48. L'élément 44 sensible à la  température. envoie par l'intermédiaire du circuit  électrique qui lui est associé des     signaux    sensibles  au taux du changement de température, qui tendent  à empêcher des changements rapides de     température     de     l'air    débité par le conduit 18, ce qui empêche.

    les fluctuations décrites précédemment de la tempé  rature de la cabine.  



  Le     servo-dispositif    34 est représenté plus en détail  sur la     fig.    4, sur laquelle la soupape 48 à     papillon     est représentée     comme    étant située entre les con  duits 14 et 36. La soupape 48 est montée sur un  arbre 50, en vue de     permettre    sa commande par un  levier 52 à fente qui, à son tour, est commandé par  un piston 54.     L'air    provenant du conduit 14, en  amont de la soupape 48, parvient, par l'intermé  diaire d'un étranglement 5,6, dans un conduit com  portant des branches 58 et 60.

   Le conduit 58 abou  tit à une chambre 62, au-dessus d'un diaphragme  64 du piston 54, et le conduit 60 aboutit à un     aju-          tage    66 dont la section de     sortie    est contrôlée par  une soupape 68 montée sur un levier pivotant 69.

    La     section    libre de l'étranglement 56 est petite,     par     exemple environ     1/s    de la     section    libre de l'ajutage  66, lorsque la soupape 68 est grande     ouverte,        ce    qui  fait que la pression régnant dans la canalisation 60  est fonction de la distance séparant la soupape 68  et l'ajutage 66, cette soupape contrôlant la     pression          régnant    dans la chambre 62 du     servo-dispositif    34.

    A mesure que la soupape 68 se rapproche de     l'aju-          tage    66, la section libre de ce dernier     décroit    propor  tionnellement, ce qui réduit l'écoulement se faisant  par l'ajutage 66, augmente la pression régnant dans  la     canalisation    60, augmente la chute de pression à  l'endroit de l'ajutage 66, réduit la chute de pression  à l'endroit de     l'étranglement    56, et augmente la  pression régnant dans la chambre 62.

   Une augmen  tation de la pression régnant dans la chambre 62  du     servo-dispositif    34 repousse le piston 54 vers le  bas, et, par l'intermédiaire d'un axe 70     qui    relie le  piston 54 au levier 52 à fente, fait tourner l'arbre  50     pour    ouvrir la soupape 48.

   Inversement, si la  soupape 68 s'écarte de l'ajutage 66, la     section    libre    de ce     dernier    s'accroit     proportionnellement,    ce qui  évacue une certaine quantité de l'air contenu dans  la canalisation 60, réduit proportionnellement la  pression statique régnant dans la chambre 62 et per  met au ressort 72 de repousser le piston 54 vers le  haut et de faire tourner l'arbre 50 de façon à dépla  cer la soupape 48     dans,    le sens de sa fermeture:  Le levier 69 pivote autour de son     point    de pivo  tement 74 sous les effets du courant électrique     pas-          sont    dans les. bobines 80 et 82 du solénoïde 35.

   Le  courant passant dans ces bobines est contrôlé par les  signaux d'erreur de température     envoyés,    par l'inter  médiaire du dispositif -de commande     électronique     décrit     ci-après.     



  On a prévu un aimant 84 permanent dont le flux  suit deux trajets, chacun passant par le noyau res  pectif des bobines. 80 et 82 et     par    le levier 69. Les  champs magnétiques des     bobines    80 et 82 créent  deux     flux    passant par le levier 69 et par les noyaux  des bobines 80 et 82, l'un s'opposant au flux de  l'aimant permanent     parcourant    l'un des trajets et  l'autre s'ajoutant à l'autre flux de l'aimant perma  nent de     manière    à obtenir une plus     grande    attrac  tion à l'une des extrémités du levier 69 qu'à l'autre  et à créer ainsi une force     proportionnelle    au courant  passant dans les,

       bobines    80 et 82, de façon à dépla  cer le levier 69 autour du point de pivotement 74.  



  Le déplacement du levier 69 dans le sens inverse  des aiguilles d'une montre comprime les,     ressorts     76 et 88, qui rappellent le levier en position de  repos.  



  Le     ressort    de centrage 78 résiste à l'action oppo  sée du ressort antagoniste 88 dont la force est telle  que l'équilibre s'établit autour du point de pivote  ment 74 entre les     forces        des    ressorts 78 et 88, la       force    du ressort de centrage 76 (quelle que soit la       force    résiduelle qui provient de     l'aimant    permanent),  les forces     exercées        par    le     courant    passant     dans    le  solénoïde, et la force relativement faible due à la  pression de l'air agissant sur la soupape, à l'endroit  de l'ajutage.

   Lorsque le courant est nul, la soupape  68 est     complètement        ouverte.     



  Comme indiqué précédemment, le déplacement  du levier 69 par le solénoïde 35 commande la valve  68 de manière à faire varier la pression régnant dans  la chambre 62 du     servo-dispositif    34, ce qui fait  tourner l'arbre 50 et actionne la soupape 48. Une  came 86 est montée sur l'arbre 50 de façon à tour  ner avec lui et elle fait varier la compression du       ressort    88, agissant entre la came 86 et l'une des  extrémités du levier 69. Ce     ressort    agit comme un       mécanisme    de rappel qui tend à ramener la soupape  68 à sa position initiale et à réduire ainsi la distance  de déplacement de la soupape 68.

   Par exemple, si  le solénoïde 35 doit assurer l'envoi d'une plus grande  quantité de chaleur, le     courant    passant dans le solé  noïde 35 a pour     effet    de     faire    tourner le levier 69  dans le sens des     aiguilles    d'une montre, autour de  son point de pivotement 74, pour déplacer la sou  pape 68 vers l'ajutage 66.

       Ainsi    qu'on l'a fait remar-           quer        précédemment,        ceci    augmente la pression ré  gnant dans la chambre 62 et déplace la soupape 48  dans le sens de son     ouverture,    ce qui envoie une plus       grande    proportion d'air chaud au conduit 18 abou  tissant à la     cabine.    Ce déplacement de l'arbre 50  déplace également la     rame    86 en sens inverse des       aiguilles    d'une montre et réduit ainsi la compression  du     ressort    88,     ce    qui tend à permettre le retour du  levier 69 à sa position initiale.  



  Le     ressort    88 se comporte ainsi     comme    un méca  nisme exerçant une force de rappel qui     réduit    non  seulement l'amplitude de réponse des deux soupapes  68 et 48, par suite d'une variation de courant passant  dans le solénoïde, mais encore     l'effet    de     forces     étrangères agissant sur le dispositif. Tout déplace  ment de la soupape 48 se     traduit    par un changement  de la position du ressort 88, ce qui, par le dépla  cement de la soupape 68 d'une faible distance, pro  duit une variation importante de la force exercée  sur le piston 54.  



  Pour chaque valeur de la     force    du solénoïde,  une     certaine        compression    du ressort 88 et une cer  taine     force        exercée    à l'ajutage sont nécessaires pour  assurer un     équilibre    des forces agissant sur le levier  69.

   La     force    du ressort 88 est fonction de la position  de la soupape 48, et la force exercée à l'ajutage,  qui dépend de la pression régnant dans la chambre  62, laquelle détermine la position de la soupape 48,  est     fonction    de la position de cette soupape ; par  suite, pour chaque valeur de courant, la soupape 48  à papillon doit avoir une position unique pour assu  rer un équilibre des forces sur le levier 69.  



  Tout     accroissement    de     pression,    par suite d'une  variation dans la source de pression, tend à augmen  ter la pression     régnant    dans la chambre 62 et à pro  duire un     déplacement    du piston 54 dans le sens de  l'ouverture de la soupape 48. Cet accroissement de  pression produit un faible     accroissement    de la     force     agissant sur la soupape 68 en tendant à ouvrir cette  dernière, réduit la pression et, par suite de l'aug  mentation de la     pression    au-dessus du piston 54,  produit un déplacement de ce dernier, ce qui réduit  la     force    du     ressort    88.

   La soupape     6 &     est déplacée  par ces     forces    jusqu'à ce que soit     atteinte    une nou  velle position     d'équilibre    de cette soupape et du  levier 69. L'effet sur le levier 69 d'un faible chan  gement de     position    du ressort 88 est beaucoup plus  grand que l'effet     qu'exerce    le changement de pres  sion à l'ajutage sur la soupape 68.

       Il    ne faut qu'un  faible     déplacement    de la soupape 68 pour produire  une grande     différence    de pression dans la chambre  62, et le changement de position du ressort 88 néces  saire pour     produire    le faible déplacement de la sou  pape 68 est si faible que le déplacement de la sou  pape 48 en fonction des changements de pression  de la     source    de pression est insignifiant.  



  Il est désirable que la soupape 48     occupe    une  position aussi proportionnelle que possible au cou  rant passant     dans    les bobines 80 et 82. Dans la  présente forme     d'exécution,    l'effet de la pression à    l'ajutage sur la     soupapé    68 est faible, par exemple  environ     1/io    de l'effet des forces des ressorts, en par  ticulier du ressort de rappel 88, sur le levier 69,  par suite de la même variation de pression dans la  chambre 62. Une variation du courant passant dans  le solénoïde 35     déplace    le levier 69 et la soupape  68 de façon à modifier la pression régnant dans la  chambre 62 et à     déplacer    le piston 54 et la soupape  48.

   Le déplacement du piston 54     modifie    la force  du ressort de rappel 88 jusqu'à ce que la force  résultante des trois ressorts 76, 78 et 88 équilibre  sensiblement l'attraction du solénoïde. Par suite, il  y a     lieu    de noter que, bien que la pression à     l'aju-          tage    exercée sur la soupape 68 ait un     certain    effet  léger, les forces principales de mise en position agis  sant sur le levier 69 sont l'attraction des bobines 80  et 82, et les forces variables des trois ressorts 76,  78 et 88 qui sont réglées par la pression régnant  dans la chambre 62 agissant sur le diaphragme 64  et sur le ressort de rappel 88.

   Ainsi, les variations  de pression dans la chambre 62 sont corrigées par  de faibles changements de la position du ressort de  rappel 88 et du levier 69, tandis que les variations  du courant passant dans les bobines 80 et 82 pro  duisent une force suffisante pour nécessiter un dépla  cement important du ressort de rappel 88 en vue  de rétablir l'équilibre et, par suite, des variations du  courant passant dans les bobines 80 et 82 se tradui  sent par un déplacement important de la soupape  48.  



  On pourra sans doute mieux comprendre le fonc  tionnement de ce dispositif si l'on utilise des valeurs       particulières    au cours de l'explication. Le déplace  ment de la soupape 68 peut être de l'ordre de  0,127 mm à 0,203 mm pour donner une gamme  complète de la pression régnant dans la chambre  62, depuis une pression de compresseur     d'environ     4,2     kg/cm2    pour tomber jusqu'à une pression égale  à la pression ambiante. Une telle gamme de pres  sion est suffisante pour faire passer la soupape 48  d'une position de     complète    ouverture à une position  de complète fermeture.

   Par suite, un déplacement  de 0,127 mm à 0,203 mm de la soupape 68 suffit  pour     déplacer    le ressort de rappel 88 sur sa     gamme     entière de     compression.    La mise en     #uvre    de la  gamme complète du courant du solénoïde ne déplace  donc la soupape 68 que de 0,127 mm à 0,203 mm,  mais     force    la soupape 48 à se     déplacer    sur toute  sa gamme.  



  Un courant croissant dans le solénoïde permet  de fournir davantage de chaleur; il ferme la sou  pape 68 et il     accroît    la pression régnant dans la  chambre 62,     ce    qui force le piston 54 à descendre  et à ouvrir la soupape 48 pour envoyer davantage  de chaleur. La     diminution,    du courant passant dans  le solénoïde permet au ressort 78 d'ouvrir la sou  pape 68 et, pour un courant nul,     cette    soupape se  trouve complètement ouverte. Chaque valeur de  courant passant dans le solénoïde représente une      pression     correspondante    dans la chambre 62, ce qui       représente    une position correspondante de la sou  pape 48.  



  Le dispositif sélecteur électronique 46 représenté  sur la     fig.    2 reçoit des signaux provenant des élé  ments 40, 42, 43 et 44 sensibles à la température,  les amplifie et fournit un courant proportionnel au  solénoïde 35. Ces éléments sensibles à la tempéra  ture sont, de préférence, des     thermistors    qui ont un  coefficient de température négatif, de     sorte    qu'une  augmentation de température réduit leur résistance.  



  L'énergie destinée au circuit électronique est  fournie par une source 90 de courant     alternatif    ali  mentant trois: groupes d'alimentation     comportant    cha  cun une résistance, un redresseur et un condensateur.  L'un des groupes     d'alimentation    92 fournit l'énergie  pour le circuit plaque d'un tube électronique 94,  comprenant le solénoïde 35. Le groupe d'alimenta  tion 96     fournit    une tension positive et le groupe  d'alimentation 98 fournit une tension négative.

   Cha  cun des     thermistors    fait partie d'un circuit diviseur  de tension monté en parallèle entre les groupes  d'alimentation 96 et 98 fournissant une     différence    de  tension, ce qui fait que des variations de la résis  tance de chaque     thermistor    provoquent une varia  tion de tension ou signal qui peut servir à contrôler le  courant passant dans, le solénoïde 35. Dans la repré  sentation des redresseurs, on a représenté le courant  comme allant du plus au moins, par opposition au  courant électronique.  



  Le solénoïde 35 étant intercalé dans le circuit  plaque du tube 94 entre la plaque et le groupe d'ali  mentation 92, le courant plaque et, par suite, le  courant traversant le solénoïde 35 sont contrôlés  par la tension grille du tube 94. Cette tension grille  est contrôlée en vue du réglage de la température  de la cabine, par la tension appliquée sur un diviseur  de tension 97, se composant des résistances 98' et  100 reliées entre la plaque d'un tube 102 et le groupe  d'alimentation négatif 98. Le point de raccordement  104 de la plaque du tube 102 au diviseur de tension  97 est relié au groupe d'alimentation positif 96 par  une     résistance    106.

   Dans le cas où il ne passe pas  de courant dans le tube 102, la tension, au point de       raccordement    104, à l'extrémité supérieure du divi  seur de tension 97, est sensiblement la même que la  tension du groupe d'alimentation positif 96. Toute  fois, lorsque le tube 102 consomme du courant, une  chute de tension croissante est provoquée aux bor  nes de la résistance 106 par le courant du tube, ce  qui réduit ainsi la tension à l'extrémité positive du  diviseur de tension 97. La réduction de la tension  à     l'extrémité    positive 104 du diviseur de tension 97  réduit la tension, au point médian 108 de ce diviseur  et réduit ainsi la tension appliquée à la grille du  tube 94.  



  Le passage du courant dans le circuit plaque du  tube 102 est     contrôlé    par la variation de la tension  appliquée à sa     grille,    qui est reliée     sensiblement    à  mi-distance à un diviseur de tension, comportant le         thermistor    détecteur 40 de la cabine et une     résistance     110, reliant le-groupe d'alimentation positif<B>96</B> au  groupe     d'alimentation    négatif 98. La résistance 110  est réglable comme indiqué sur la     fig.    2.

   Le     circuit     condensateur-résistance 112 est un dispositif qui,  lors d'un changement rapide de la tension du détec  teur de cabine, sert à fournir à la grille une tension  plus grande que     celle    qui proviendrait des résistan  ces 114 et 116 seules, le condensateur agissant       comme    une     sorte    de by-pass vis-à-vis de la résistance  114 lors des rapides     variations.    Le circuit 112 per  met, par suite,     d'obtenir    momentanément un     apport     plus grand de chaleur, en     surpolarisant    momentané  ment la     grille    du tube 102.  



  Si la température de la cabine est trop froide,  la résistance du     thermistor    40 augmente et, de ce       fait,    une tension négative plus grande est     appliquée     à la grille du tube 102; par suite, le passage du  courant     traversant    le tube est réduit, ce qui aug  mente la tension à l'extrémité supérieure du diviseur  de tension 97 ; la tension positive fournie à la grille  du tube 94 est     ainsi    plus élevée, ce qui augmente  le courant plaque du tube 94 alimentant le courant  traversant le solénoïde 35 ;

   par suite, la soupape  68 est fermée, ce qui augmente la pression régnant  dans la chambre 62, repousse le piston 54 vers le  bas,     entraine    l'axe 70, fait tourner l'arbre 50 et  ouvre la soupape 48 pour envoyer davantage de  chaleur à la cabine.  



  Le     thermistor    44 sensible à la variation de tem  pérature et la résistance 118 forment un diviseur de  tension reliant le groupe     d'alimentation    positif 96  au groupe d'alimentation négatif 98. Le point de  raccordement 120 de ces résistances est relié, par  l'intermédiaire d'un     condensateur    122, à la grille du  tube 94. Le     condensateur    122 sert à laisser passer  seulement des variations de tension, quelle que soit  leur vitesse. La     résistance    124 de la grille ne     sert     :qu'à protéger le tube contre un courant de grille  excessif dans le cas, où le condensateur 122 rend la  grille positive.

   Si la résistance du     thermistor    44     placé     dans le conduit 18 change rapidement, il en résulte  une variation de la tension de     grille    du tube 94,  grâce au condensateur 122, et, par suite, le change  ment de la température du conduit ne peut pas se  produire. Une augmentation de la température dans  le conduit diminue la résistance du     thermistor    44,  ce qui rend la tension plus négative au point de rac  cordement 120 et rend ainsi la tension de la grille du  tube 94 plus négative pendant que le condensateur  122 se charge.

   La variation produite dans le     ther-          mistor    44 réduit donc le courant traversant le solé  noïde et réduit, par suite, l'écoulement d'air chaud,  ce. qui abaisse la température du mélange d'air pré  sent dans le conduit 18. Lorsque le condensateur  122 a fini de se charger, le     thermistor    44 n'a plus  aucun effet.  



  Le dispositif     limitant    la température     maximum     est un diviseur de tension similaire,     comportant    le       thermistor    42     placé    dans le conduit 18, et une résis-      tance 126 reliant le groupe d'alimentation positif 96  au groupe d'alimentation négatif 98, le point de rac  cordement 128 étant relié par     l'intermédiaire    de  redresseurs 130, 132 et 134 à la     grille    du tube 94.

    Lorsque la température du conduit     atteint    une limite  élevée prédéterminée, la résistance du     thermistor    42  est réduite à un point tel que le point de raccorde  ment 128 devient si négatif que les redresseurs  130 et 134 deviennent     conducteurs    et envoient une  tension négative à la grille du tube 94, ce qui réduit  ainsi le courant plaque du tube 94, c'est-à-dire le  courant passant dans le solénoïde 35, ce qui fait que  la soupape 48 se ferme et réduit la quantité d'air  chaud envoyée au conduit 18 de mélange. Le redres  seur 132 est intercalé dans le circuit pour mettre à  la masse toute tension positive qui pourrait provenir  de la     conduction    inverse du redresseur 130.

      Le     thermistor    de la cabine effectue, d'une ma  nière générale, la totalité du réglage. Toutefois, si  l'alimentation en air est prélevée du compresseur  d'un moteur à turbine, elle est soumise à une varia  tion appréciable, aussi bien de la température que  de la pression et     ces    variations peuvent être très  rapides. -Dans ces conditions, il est possible que le       thermistor    placé dans la cabine ne puisse pas agir  assez rapidement pour empêcher une modification  sensible de la température de l'air envoyé à la  cabine.

   Dans     ces        conditions,    le     thermistor    44 entre  en jeu et son agencement est tel qu'il est sensible  aux     variations    relativement faibles de la température  de l'air traversant le     conduit    de mélange 18.

   Toute  variation rapide se traduit immédiatement par une  variation de tension chargeant ou déchargeant le       condensateur    122 et, pendant que cette variation a  lieu, elle modifie la tension apparaissant au point  de     raccordement    108, cette indication étant     trans-          mise    à la grille du tube 94, de     sorte    qu'elle assure  seule la commande de la soupape 48 et qu'elle fait  varier     l'écoulement    d'air chaud, de manière à main  tenir la température de l'air s'écoulant par le conduit  18 très approximativement constante.

   Le     dispositif     est agencé de telle sorte qu'il puisse se     produire    une  vitesse limitée de variation de la température du  mélange d'air en vue de maintenir la température  désirée dans la cabine pour les diverses conditions  de vol, les variations rapides de la température de  l'air     alimentant    la cabine ne se traduisant pas par  des variations rapides de la température de la cabine.

      Le     thermistor    de limitation 42 est réglé de ma  nière à assurer seul la commande de la soupape 48  lorsque la température de l'air du conduit atteint, par  exemple,     121o    C, pour empêcher la température ex  cessive de l'air de détériorer la structure de la cabine  ou     d'incommoder    ses occupants.  



  Bien que le dispositif limitant la température  maximum soit habituellement suffisant, on peut, si  on le désire, adjoindre un dispositif pour limiter la  température minimum de l'air dans le conduit 18, de    façon à éviter la formation de glace ou des inconvé  nients similaires.  



  Le dispositif     limitant    la température minimum,  représenté sur la     fig.    2, est un diviseur de tension  comportant le     thermistor    43 placé dans le conduit  18 et une résistance 135 reliant le groupe d'alimen  tation positif 96 au groupe d'alimentation négatif  98. Le point de     raccordement    137 est relié par un  redresseur 139 à la grille du tube 94.

   Lorsque la  température de l'air du conduit 18 diminue jusqu'à  une valeur basse prédéterminée, telle que     1,7 C,    la  résistance du     thermistor    43 s'est accrue jusqu'à une  valeur telle que le point de raccordement 137 devient  positif par rapport à la grille du tube 94,     ce    qui fait  que le redresseur 139 devient conducteur et rend la  grille du tube 94 moins négative, en augmentant ainsi  le courant plaque du tube 94 et le courant passant  dans le solénoïde 35. La soupape 48 s'ouvre par  suite de     l'accroissement    du courant, ce qui aug  mente la quantité d'air chaud envoyée dans le con  duit de mélange.

   La tension, au point de raccorde  ment 128 du circuit de limite supérieure et la ten  sion au point de     raccordement    137 du circuit de  limite inférieure s'élèvent ou s'abaissent toutes deux  ensemble, mais sont séparées l'une de l'autre d'une  quantité prédéterminée, la tension au point de rac  cordement 137 étant plus négative que la tension  au point de raccordement 128.

   Par suite, lorsque  toutes deux s'élèvent, c'est-à-dire lorsque la tempé  rature dans le conduit décroît, le redresseur 139  devient conducteur lorsque la tension, au point de  raccordement 137, dépasse la tension grille du tube  94 et détermine alors cette tension grille, mais étant  donné que la tension, au point de raccordement 128,  s'élève sensiblement à la même vitesse, le point de  raccordement 128 reste toujours d'une quantité fixe  moins négatif que la grille du tube 94, bien que  celle-ci soit rendue moins négative par le point de  raccordement 137, ce qui fait que les redresseurs  130 et 134 ne sont pas     conducteurs.     



  Lorsque les tensions aux points de raccordement  128 et 137 diminuent toutes deux, c'est-à-dire lors  que la température dans le conduit augmente, les  redresseurs 130 et 134 deviennent conducteurs lors  que la tension, au point de raccordement 128, dimi  nue au-dessous de la tension grille du tube 94, mais  étant donné que la tension au point de     raccordement     <B>137</B>     diminue    sensiblement à la même vitesse, le re  dresseur 139 se trouve polarisé pour devenir non  conducteur même lorsque la tension grille du tube  94 diminue.

   Comme représenté sur la     fig.    2 et pour  faciliter l'explication, les dispositifs de commande  de     limitation    sont constitués par deux diviseurs de  tension distincts, l'un     comportant    le     thermistor    44  et la résistance 118 et l'autre comportant le     ther-          mistor    42 et la     résistance    126. Dans l'exemple repré  senté sur la     fig.    3, les deux diviseurs de tension ont  été combinés.

   En reliant la résistance<B>118,</B> dont la  valeur     ohmique    est faible par rapport à la valeur  ohmique totale de la résistance 126' et du ther-           mistor    42, de manière à constituer un circuit paral  lèle à la résistance 126' et au     thermistor    42, la  variation de résistance du     thermistor    42 n'a que des  effets contraires insignifiants sur le     thermistor    44.  A mesure que la température de l'air présent dans  le conduit augmente, les résistances des deux     ther-          mistors    44 et 42 diminuent.

   Toutefois, par suite de  la valeur ohmique relativement faible de la     résistance     118', la variation de résistance du     thermistor    42 n'a  qu'un effet     insignifiant    sur la tension au point de  raccordement 120', tandis que la variation de résis  tance du     thermistor    44 a un effet     insignifiant    sur la  tension, au     point    de raccordement 128'.

   La dimi  nution de     résistance    du     thermistor    44 accroît en effet  la sensibilité du     thermistor    42, en ce sens que, lors  que la température de l'air du conduit de mélange  augmente et que les résistances des     thermistors    dimi  nuent, la     résistance    décroissante du     thermistor    42 a  pour effet de rapprocher la tension du point de rac  cordement 128' de celle du point de     raccordement     120', et la diminution de la résistance du     thermistor     44 rend la tension au point de raccordement 120'  plus négative, de telle sorte que, en fait,

   les deux       thermistors    coopèrent pour rendre le point de rac  cordement 128' négatif, lorsque leurs deux résistan  ces diminuent. Comme représenté dans l'exemple  sur la     fig.    2, lorsque le point de raccordement 128'  est devenu suffisamment négatif, les redresseurs 130  et 134 deviennent alors     conducteurs    pour réduire le  courant plaque passant dans le tube 94 et dans le  solénoïde 35 et pour réduire, par suite, le courant  d'air chaud passant à travers la soupape 48 dans le  conduit de mélange 18 aboutissant à la cabine de  l'aéroplane.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Appareil pour régler la température de l'air dans un compartiment, comprenant des moyens pour mé langer de l'air chauffé et de l'air refroidi, un conduit pour amener l'air mélangé résultant audit comparti ment, et des premiers moyens sensibles à un chan gement de température dans le compartiment et agencés de façon à régler lesdits moyens mélangeurs de manière que la température dans ledit comparti ment soit maintenue à une valeur déterminée d'avance,
    caractérisé par des seconds moyens sensi bles à la vitesse de variation de la température de l'air mélangé dans ledit conduit d'amenée et agen cés de manière à agir sur lesdits premiers moyens lorsque ladite vitesse de variation dépasse une valeur déterminée d'avance et ainsi régler lesdits moyens mélangeurs de telle manière que la température dans le compartiment ne soit pas sensiblement affectée par ladite variation. <B>SOUS-REVENDICATIONS :</B> 1.
    Appareil suivant la revendication, caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens engendrent un premier signal électrique, et que lesdits seconds moyens engendrent un deuxième signal électrique, des moyens (35, 34) étant prévus pour transformer lesdits signaux électriques en une force agissant sur lesdits moyens mélangeurs. 2.
    Appareil suivant la revendication, caractérisé par le fait que lesdits. premiers moyens comprennent une première résistance (40) sensible à la tempé rature et constituant une partie d'un premier diviseur de tension (40, 110) disposé entre deux sources de tension (96, 98) de polarités opposées, et des moyens (102, 94) sensibles à la tension dudit premier divi seur de tension et agencés de manière à régler les dits moyens mélangeurs, et que lesdits seconds moyens.
    comprennent une deuxième résistance (44) sensible à la température et constituant une partie d'un deuxième diviseur de tension (44, 118) disposé entre lesdites sources de tension, et des moyens comprenant un condensateur (122) reliant ledit deuxième diviseur de tension auxdits moyens sensi bles (102, 94). 3.
    Appareil suivant la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que ledit premier diviseur de tension (40-110) est associé à un diviseur de tension auxiliaire (97-106), lesdits moyens sensibles (102, 94) comprenant un tube (102) dont la grille est reliée audit premier diviseur de tension au moyen d'un circuit de commande (112) et qui est relié, d'autre part, audit diviseur de tension auxiliaire, ce dernier étant à son tour relié à un second tube (94) commandant lesdits moyens mélangeurs lors d'une variation de la résistance de ladite première résis tance sensible à la température. 4.
    Appareil suivant la revendication, caractérisé par des troisièmes moyens sensibles à la température de l'air mélangé dans ledit conduit d'amenée et agen cés de manière à agir sur lesdits premiers moyens lorsque la température de l'air mélangé dépasse une valeur déterminée d'avance et ainsi régler lesdits moyens mélangeurs de telle manière que la tempé rature dans le compartiment reste sensiblement cons- tante. 5.
    Appareil suivant les sous-revendications 2 et 4, caractérisé par le fait que lesdits troisièmes moyens comprennent une troisième résistance (42) sensible à la température et constituant une partie d'un troisième diviseur de tension (42, 126) disposé entre lesdites sources de tension, et des moyens comprenant un ensemble de redresseurs (130, 132, 134) reliant ledit troisième diviseur de tension aux- dits moyens sensibles (102, 94). 6.
    Appareil suivant la revendication, caractérisé par des quatrièmes moyens sensibles à la tempéra ture de l'air mélangé dans ledit conduit d'amenée et agencés de manière à agir sur lesdits premiers moyens lorsque la température de l'air mélangé descend au-dessous d'une valeur déterminée d'avance et ainsi régler lesdits moyens mélangeurs de telle manière que la température dans le compartiment reste sensiblement constante. 7.
    Appareil suivant les sous-revendications 2 et 6, caractérisé par le fait que lesdits quatrièmes moyens comprennent une quatrième résistance (43) sensible à la température et constituant une partie d'un quatrième diviseur de tension (43, 135) disposé entre lesdites sources de tension, et des moyens com- prenant un redresseur (139) reliant ledit quatrième diviseur de tension auxdits moyens sensibles (102, 94).
    8. Appareil suivant la revendication, comportant un premier conduit partant d'une source d'air com primé chaud pour amener l'air chauffé, et un second conduit partant de ladite source d'air comprimé et dans lequel est inséré un dispositif de refroidisse ment, pour amener de l'air refroidi, lesdits moyens mélangeurs étant constitués par une soupape à papil lon située dans le premier conduit, caractérisé par un servomoteur à fluide (34), un dispositif (58) reliant la source d'air comprimé audit servomoteur à fluide, et une soupape mobile (68) destinée à régler la pression agissant sur le servomoteur à fluide,
    cette soupape mobile étant actionnée par lesdits pre miers moyens, par lesdits seconds moyens et par l'organe mobile du servomoteur à fluide.
CH342847D 1954-11-26 1955-11-25 Appareil pour régler la température de l'air dans un compartiment CH342847A (fr)

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