<Desc/Clms Page number 1>
VENTOUSE AUTOMATIQUE pour VENTILATION PERMANENTE des LOCAUX
Il est difficile de maintenir simultanément dans un local une température convenable et une aération constan- te ; de nombreux cas d'asphyxie résultent d'une ventilation défectueuse; les ventouses actuellement employées sont règla- bles à la main, lorsqu'elles ne sont pas fixées ouvertes une fois pour toutes; dans ce dernier cas surtout les occu- pants incommodés par le froid les bouchent alors définitivement
La présente invention a pour objet une ventouse combinée de façon à s'ouvrir et se fermer automatiquement par l'effet des différences, naturelles ou artificielles, de température existant entre ses extrémités.
Le passage de l'air est règlé par la position relative de deux papillons
<Desc/Clms Page number 2>
découpés formant registre, dont la régulation correspond aux loid de la ventilation ordinaire naturelle. Les mouvements de ces papillons sont commandés par des appareils à dilata- tion puissants et sensibles. Enfin des volets formant soupape s'opposent s'il y a lieu, aux retours d'air. La ventouse mise en place et réglée une fois pour toutes, on n'a jamais à s'en occuper.
Suivant l'invention un dispositif de commande des pièces formant registre, mobiles en rotation autour d'un axe perpendiculaire à leur plan, est constitué à chaque extrémité de la ventouse, par une lame. fort coefficient de dilatation, transmettant, par l'effet de ses variations de longueur, sous l'influence des variations de la tempéra- ture du milieu ambiant, une poussée à un butoir mobile agis- sant par l'intermédiaire d'une crémaillère et d'un pignon den té sur l'axe des papillons.
Un autre dispositif consiste à disposer les pièces formant registre, mobiles autour d'un axe situé dans leur plan, de manière à ce qu'elles se maintiennent en équilibre presque indifférent à une température donnée, et à utiliser les déplacements du curseur liquide d'un thermomètre à gaz, sous l'effet des variations de la température, à transporter la position du centre de gravité de l'ensemble à droite ou 4 gauche du point d'appui quand la température de l'ambiance s'élève au-dessus ou s'abaisse en dessous de la température de base: Quelle que soit sa masse l'appareil s'abaisse du côté prépondérant et sa sensibilité peut être aussi grande qu'on le veut.
Pour bien faire comprendre l'invention on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé divers modes de réalisation*
<Desc/Clms Page number 3>
La fig. I est une coupe partielle' d'une ventouse munie d'un dispositif de commande mécanique, suivant un plan vertical légèrement en avant de l'axe.
La fig. 2 est une vue de face de cette ventouse, avec coupe et arrachement à la partie inférieure, suivant le plan dimmètral vertical du thermo-moteur.
La fig.3, une coupe à petite échelle de la ventouse en place dans le mur.
La fig.4 représente schématiquement un dispositif de papillon mobile commandé par l'effet de la gravité, en équilibre sensiblement indifférent pour une température vou- lue t , avec axe d'oscillation perpendiculaire au plan du dessin, le centre de gravité G de l'ensemble étant alors aussi près qu'on le désire du point d'appui 0.
La fig.5, le dispositif basculé vers la droite, pour une température t' sous l'effet de laquelle le ventre de gravité est passé en G'.
La fig.6, le dispositif basculé vers la gauche pour une température t" sous l'effet de laquelle le centre de gravité est passé en G".
En se reportant à ces figures on voit: (fig.I,2 & 3)
Un conduit 1, de forme quelconque composé de deux parties symétriques 2 & 2', séparées par un intervalle 3, rempli de calorifuge 4.
Ce conduit 1, facile à incorporer dans la maçonne- rie est placé dans un mur 5, il fait communiquer les espaces 6 & 7,-entre lesquels doit s'effectuer la ventilation.
Un diaphragme 8, dans lequel est ménagé une ouver- ture 9, de préférence circulaire, sépare les régions 6 & 7, la périphérie 10, de l'ouverture 9, a la forme d'une gouttière
<Desc/Clms Page number 4>
cylihdrique II, à section en U et retient des bourrelets 12, destinés à réduire les fuites tangentielles.
Les dispositions suivantes étant symétriques, il en est décrit seulement la moitié, les pièces correspondantes représentées portant le même numéro affecté d'un indice (').
Un papillon 13, pouvant tourner dans le logement 9, guidé par la gouttière II, pivote autour de l'axe théorique
14, du conduit 1; ce papillon 13, percé d'ouvertures conve- nables 15, obture ou découvre les orifices de ventilation en formant registre par rapport aux ouvertures correspondantes du papillon 13', le papillon 13 est calé sur une queue 16, qui aboutit au mécanisme du thermo-moteur 17.
Le mécanisme du thermo-moteur 17, est un amplifica- teur comprenant un pignon 18, calé sur la queue 16, sur un secteur 19, conduit par un poussoir 20, suivant très exacte- ment les déplacements du point de température 21, d'un ther- momètre enregistreur ou non, de type quelconque.
On a choisi un système simple et robuste qui puisse en donnant des déplacements sensibles, à une faible variation de température du point 21, exercer une force suffisante pour vaincre les forces de démultiplication, on a monté en funiculaire sur une base support 22, à faible coefficient de dilatation, une lame de métal 25, à fort coefficient de dila- tation. Un rappel 24 agit en tendeur sur le secteur 19, et repousse avec un bras de levier très important le poussoir 20, qui maintient la lame 23, toujours tendue.
Un second diaphragme 25, à volets mobiles peut être intercalé dans le conduit 1, il s'oppose au retour de l'air dans les cas de circulation à sens unique.
Ce dispositif fonctionne de la façon suivante:
Les papillons 13 & 13', étant réglés une fois pour
<Desc/Clms Page number 5>
toutes à la fermeture arête pour arête sous une différence de température donnée des régions 6 & 7, toute modification de cette différence se traduit par la variation de hauteur des poussoirs 20 & 20', et les papillons 13 & 13', se dépla- cent l'un par rapport à l'autre, un simple réglage du calage du pignon 18 permet d'obtenir toutes les combinaisons d'ou- verture et de fermeture possibles.
Tout procédé automatique ou commandé, susceptible de modifier la température de la lame 23, peut être adjoint à ces ventouses sans constituer pour cela un appareil nou- veau. Par exemple on peut chauffer cette lame: - par un solénolde parcouru par le courant de chauffage de la pièce, - par une dérivation du chauffage à circulation de fluide fonctionnant lorsque la température dépasse certaines limites, - par une masse de mousse de platine, s'échauffant au passa- ge des fuites de gaz d'éclairage, - par des coupelles contenant des réactifs exothermiques de l'anhydride carbonique ou de l'oxyde de carbone.
En se reportant aux figures 4,5 & 6, on voit:
La pièce à manoeuvrer 26, susceptible d'osciller autour de l'axe 0, peut devenir verticale quand elle bute contre le point fixe 27, et horizontale quand elle bute contre le point fixe 28. Elle porte un thermomètre à gaz 29, de forme appropriée, dont la curseur 30 est constitué par un liquide très dense, par exemple du mercure. Ce curseur 30, divise l'intérieur du thermomètre 29 en deux capacités 31, entièrement séparée de l'atmosphère, et 32 communiquant direc- tement ou non avec l'ambiance dont elle n'est séparée que par une membrane 33, dont le but sera défini plus loin.
Le tout est combiné de telle sorte qu'à la température t la
<Desc/Clms Page number 6>
la capacité, 31, ait un volume Vt à la pression atmosphérique, que le curseur ait ses niveaux sur la même horizontale et que le centre de gravité G de l'ensemble soit sous la verti- cale du point 0, la pièce à manoeuvre 26 est à mi-course.
Quand la température ambiante augmente et passe de t à t' , le volume de la capacité 31, suivant la loi de
Mariotte, augmente et chasse le curseur 30 vers la droite.
Le centre de gravité de l'ensemble passe de G en G' en fai- sant chavirer l'appareil qui s'incline vers la droite.
C'est à ce moment qu'intervient le rôle de la membra- ne 33, formant capuchon étanche: en raison de la gravité le curseur 30 tend en effet à dépasser sa position d'équilibre s'il n'est pas retenu par un obstacle quelconque et le volume vt' ne pourrait se maintenir ce qui créerait un grand retard au retour , mais le gaz emprisonné dans la capacité 32, se comprime, la loi de déplacement du curseur 30 devient exponen@ tielle ce qui amène rapidement l'immobilité. Quand la tempé- rature tombe au dessous de t , le gaz de la capacité 31 se contracte, aspire le curseur 30, porte le'centre de gravité en G" et l'ensemble chavire dans le sens opposé, jusqu'à buter sur le point fixe 27. La membrane 33 s'incurve, Plonge dans la capacité 32, et retient le curseur 30, dans son excès de mouvement.
Tel quel, cet appareil ne reprend jamais seul sa position de stabilité moyenne. On obtiendrait ce résultat en donnant à la branche capillaire 34, du thermomètre 29, une section importante, et une autre forme 35, en cor de chasse, représentée par le tracé mixte de la fig.4, dans ce cas la position de la pièce à manoeuvrer 26, varierait lentement et progressivement avec la température ambiante. Cela peut avoir son utilité dans les couveuses, chambres de séchage, etc... dans le cas des ventouses, c'est le mouvement net et brutal qui est recherché.
<Desc / Clms Page number 1>
AUTOMATIC SUCTION CUP for PERMANENT VENTILATION of PREMISES
It is difficult to simultaneously maintain a suitable temperature and constant ventilation in a room; many cases of suffocation result from faulty ventilation; the suction cups currently in use are adjustable by hand, when they are not fixed open once and for all; in the latter case especially the occupants inconvenienced by the cold then block them definitively.
The present invention relates to a combined suction cup so as to open and close automatically by the effect of the differences, natural or artificial, in temperature existing between its ends.
The air passage is regulated by the relative position of two butterflies
<Desc / Clms Page number 2>
cut out forming a register, the regulation of which corresponds to the coils of ordinary natural ventilation. The movements of these butterflies are controlled by powerful and sensitive dilatation devices. Finally, shutters forming a valve oppose, if necessary, the air returns. With the suction cup in place and adjusted once and for all, you never have to worry about it.
According to the invention, a device for controlling the parts forming a register, movable in rotation about an axis perpendicular to their plane, is formed at each end of the suction cup, by a blade. high coefficient of expansion, transmitting, by the effect of its variations in length, under the influence of variations in the temperature of the ambient medium, a thrust to a movable stopper acting by means of a rack and of a pinion toothed on the butterfly axis.
Another device consists in arranging the parts forming a register, movable around an axis situated in their plane, so that they are kept in almost indifferent equilibrium at a given temperature, and in using the movements of the liquid cursor of a gas thermometer, under the effect of temperature variations, to transport the position of the center of gravity of the assembly to the right or left of the fulcrum when the ambient temperature rises above or drops below the base temperature: Whatever its mass, the device lowers on the predominant side and its sensitivity can be as great as desired.
To make the invention clearly understood, various embodiments have been described below and shown in the accompanying drawing *
<Desc / Clms Page number 3>
Fig. I is a partial section 'of a suction cup provided with a mechanical control device, along a vertical plane slightly forward of the axis.
Fig. 2 is a front view of this suction cup, with section and cut away at the lower part, following the vertical dimmeter plane of the thermomotor.
Fig. 3, a small-scale section of the suction cup in place in the wall.
Fig. 4 schematically represents a movable butterfly device controlled by the effect of gravity, in substantially indifferent equilibrium for a desired temperature t, with axis of oscillation perpendicular to the plane of the drawing, the center of gravity G of l 'together then being as close as desired to the fulcrum 0.
Fig. 5, the device tilted to the right, for a temperature t 'under the effect of which the gravity belly has passed to G'.
Fig.6, the device tilted to the left for a temperature t "under the effect of which the center of gravity has passed to G".
Referring to these figures we see: (fig.I, 2 & 3)
A duct 1, of any shape, composed of two symmetrical parts 2 & 2 ', separated by an interval 3, filled with heat insulator 4.
This duct 1, easy to incorporate into the masonry is placed in a wall 5, it communicates the spaces 6 & 7, between which the ventilation must be carried out.
A diaphragm 8, in which is formed an opening 9, preferably circular, separates the regions 6 & 7, the periphery 10, from the opening 9, has the shape of a gutter.
<Desc / Clms Page number 4>
cylihdrique II, U-shaped section and retains beads 12, intended to reduce tangential leaks.
The following arrangements being symmetrical, only half of them are described, the corresponding parts shown bearing the same number assigned an index (').
A butterfly 13, which can rotate in the housing 9, guided by the gutter II, pivots around the theoretical axis
14, of conduit 1; this butterfly 13, pierced with suitable openings 15, closes or uncovers the ventilation openings by forming a register with respect to the corresponding openings of the butterfly 13 ', the butterfly 13 is wedged on a tail 16, which ends in the thermo-mechanism. engine 17.
The thermo-motor mechanism 17 is an amplifier comprising a pinion 18, wedged on the shank 16, on a sector 19, driven by a pusher 20, very precisely following the movements of the temperature point 21, of a recording thermometer or not, of any type.
We chose a simple and robust system which, by giving sensitive displacements, at a low temperature variation from point 21, exert a force sufficient to overcome the reduction forces, we mounted a funicular on a support base 22, at low coefficient of expansion, a metal strip 25, with a high coefficient of expansion. A return 24 acts as a tensioner on the sector 19, and pushes back with a very large lever arm the pusher 20, which keeps the blade 23, always taut.
A second diaphragm 25, with movable shutters can be inserted in the duct 1, it opposes the return of the air in the case of one-way circulation.
This device works as follows:
Butterflies 13 & 13 ', being adjusted once for
<Desc / Clms Page number 5>
all when closing edge for edge under a given temperature difference of regions 6 & 7, any modification of this difference results in the variation of the height of the pushers 20 & 20 ', and the butterflies 13 & 13', move one with respect to the other, a simple adjustment of the timing of the pinion 18 makes it possible to obtain all the possible combinations of opening and closing.
Any automatic or controlled process capable of modifying the temperature of the blade 23 can be added to these suction cups without constituting a new device for this. For example, this blade can be heated: - by a solenoid through which the part heating current flows, - by a bypass of the circulating fluid heater operating when the temperature exceeds certain limits, - by a mass of platinum foam, s 'heating on the passage of lighting gas leaks, - through cups containing exothermic reagents of carbon dioxide or carbon monoxide.
Referring to Figures 4, 5 & 6, we see:
The part to be operated 26, capable of oscillating around the axis 0, can become vertical when it abuts against the fixed point 27, and horizontal when it abuts against the fixed point 28. It carries a gas thermometer 29, of shape suitable, the cursor 30 of which consists of a very dense liquid, for example mercury. This cursor 30 divides the interior of the thermometer 29 into two capacities 31, entirely separated from the atmosphere, and 32 communicating directly or not with the environment from which it is separated only by a membrane 33, the purpose of which is will be defined later.
Everything is combined so that at temperature t
<Desc / Clms Page number 6>
the capacity, 31, has a volume Vt at atmospheric pressure, that the cursor has its levels on the same horizontal and that the center of gravity G of the assembly is below the vertical of point 0, the workpiece 26 is halfway through.
When the ambient temperature increases and passes from t to t ', the volume of the capacity 31, according to the law of
Mariotte, increase and push cursor 30 to the right.
The center of gravity of the assembly passes from G to G 'by capsizing the apparatus which tilts to the right.
It is at this moment that the role of the membrane 33 intervenes, forming a tight cap: due to gravity, the slider 30 tends in fact to exceed its position of equilibrium if it is not retained by a any obstacle and the volume vt 'could not be maintained which would create a great delay on the return, but the gas trapped in the capacity 32, compresses, the law of movement of the cursor 30 becomes exponential which quickly brings immobility . When the temperature drops below t, the gas in the capacity 31 contracts, sucks the cursor 30, brings the 'center of gravity in G' and the whole capsizes in the opposite direction, until it comes up against the fixed point 27. The membrane 33 is curved, Plunges into the capacity 32, and retains the cursor 30, in its excess of movement.
As it is, this device never resumes its position of average stability on its own. This result would be obtained by giving the capillary branch 34, of the thermometer 29, a large section, and another shape 35, in a hunting horn, represented by the mixed line of fig. 4, in this case the position of the part to maneuver 26, would vary slowly and gradually with ambient temperature. This can be useful in incubators, drying chambers, etc ... in the case of suction cups, it is the sharp and brutal movement that is desired.