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COMPTEUR DE CHALEUR POUR M:ISURER LA QUANTITE DE CHALEUR DEGAGEE PAR UN
FLUIDE EN CIRCULATION.
Il existe des compteurs de chaleur pour mesurer la quantité de chaleur dégagée par un fluide en circulation, par exemple l'eau d'une ins- tallation de chauffage, qui sont pourvus d'un débit-mètre et de deux thermo- mètres à tubes de bourdon, dont l'action est reportée sur un compteuro
L'inconvénient de ces compteurs de chaleur est de ne pas fonc- tionner avec précision et la présente invention a pour but de procurer un compteur de chaleur qui soit précis pour une gamme de températures étendue et dont la construction soit néanmoins simple,,
Suivant 1?invention, le débit-mètre entraîne un cylindre pour- vu de dents dont le nombre varie dans la direction axiale,
ce cylindre coo- pérant avec une roue dentée susceptible de coulisser sur un axe entraînant le mécanisme compteur et d'ëtre déplacée par un levier oscillant qui a un point de pivotement fixe et porte librement contre la roue dentée coulis- sante, et auquel est articulé un levier suspendu dont les deux extrémités sont reliées chacune à un tube de Bourdon. Afin d'éviter le grippage de la roue dentée coulissante sur l'axe et de lui assurer néanmoins un bon guidage, la section de cet axe est avantageusement polygonale par exemple carrée. Le levier oscillant ayant un point de pivotement fixe., sa position par rapport à la roue dentée coulissante varie et afin d'obtenir dans ces conditions un coulissement régulier de la roue dentée, au moins une des surfaces coopéran- tes du levier et du moyeu de la roue,est arrondie.
Sur le dessin annexé, dans lequel est représentée une forme d'exécution d'un compteur de chaleur suivant l'invention, Fig. 1 montre en élévation le mécanisme du compteur.
Fig. 2 est une vue en plan du compteur, en coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fig. 1.
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Figs. 3 et 4 montrent séparément une vue de côté et une vue en plan du levier oscillant suivant une exécution particulière.
Le compteur à eau 1 dont la partie supérieure du boîtier seule est représentée, est par exemple muni d'une turbine, non visible, dont l'axe 2 actionne le cylindre denté 4 par l'intermédiaire d'une transmission à en- grenages 3. L'extrémité de la partie supérieure de l'axe du cylindre porte la roue dentée 5 qui commande un mécanisme compteur 6 destiné à indiquer la quantité d'eau qui a passé par l'appareil.
7 et 8 désignent deux tubes de Bourdon qui font partie chacun d'un thermomètre; un de ces thermomètres est plongé dans l'eau chaude arri- vant dans l'installation et l'autre dans l'eau refroidie. A l'extrémité li- bre de chaque tube de Bourdon est articulée une tringle 9 ou 10, ces tringles étant à leur tour articulées à un bras d'un levier 11 qui pivote autour d'un pivot 12, supporté par un bras 14 fixé sur l'axe 13. Celui-ci supporte un bras de levier 15 qui attaque la roue dentée 16, laquelle coulisse sur un axe carré 17 et engrène la denture du cylindre 4. Le moyeu 18 de la roue dentée 16 est arrondi et sur cette surface arrondie porte l'extrémité four- chue 19 du bras de levier 15. L'extrémité supérieure de l'axe 17 porte une roue dentée 20 qui actionne le mécanisme compteur 21.
Les thermomètres et par conséquent les tubes 7 et 8 sont remplis de mercure sous haute pression, 150 atmosphères par exemple. Les tubes qui ont de préférence la même forme, sont disposés de telle façon que la dilata- tion du mercure déplace leurs extrémités suivant les lignes parallèles a et b. Lorsque l'eau qui entre dans l'installation a la même température que celle qui en sort , le point de pivotement 1-2 du levier suspendu 11 reste en place. Suivant la différence de température qui fait réagir les thermo- mètres, le point de pivotement 12 du levier suspendu 11 se déplace cepen- dant de telle manière que l'axe 13, monté dans des paliers fixes, tourne et actionne le bras de levier 15 qui fait coulisser la roue dentée 16 sur l'axe 17.
De ce fait cette roue dentée entre en prise avec la denture du cylindre 4, de sorte que celui-ci fait tourner la roue dentée 16 et par conséquent l'axe 17 qui actionne le compteur 21. Etant donné que le nombre de dents du cylindre 4 va en croissant de bas en haut, la roue dentée 16 tourne d'un angle plus grand en fonction du coulissement que lui imprime le levier 15, de sorte que les indications du compteur 21 dépendent aussi bien de la rotation de la turbine du compteur à eau ou débit-mètre que de l'amplitude du mouvement des tubes de Bourdon 7, 8.
Le mécanisme faisant coulisser la roue dentée 16 et la disposition de la denture sur le cylindre 4, sont tels que le compteur indique le produit de la quantité d'eau écou- lée par la différence de température, donc la quantité de chaleuro A cet ef- fet, le dispositif est réalisé de telle manière que le coulissement de la roue dentée 16 est proportionnel à la différence de température indiquée par les deux thermomètres à tubes de Bourdon.
L'importance du coulissement peut être modifiée en déplaçant le pivot 12 du levier suspendu 11 dans la boutonnière du bras 14, ce qui change la longueur utile de ce braso
11 faut remarquer que dans la forme d'exécution représentée sur le dessin, le nombre de dents de la partie inférieure du cylindre ne varie pas, de sorte que pour le coulissement de la roue dentée 16 sur cette partie le compteur enregistre un minimum constant de quantité de chaleur, indépendamment de la différence de température. Cette quantité minimum de chaleur peut par exemple valoir pour une différence de température jusqu'à 20 C.
La partie du cylindre denté 4 qui n'est pas pourvue de dents doit avoir un rayon un peu plus petit que celui de la base des dents, afin d'éviter l'entraînement de la roue 16 par friction sur cette partie non pourvue de dents. Il faut également tenir compte de ce qu'en coopérant avec une denture interrompue, la roue entraînée est déjà mise en mouvement avant que les dents entrent complètement en prise les unes avec les autres, de sorte que l'angle de rotation de la roue est plus grand que la valeur corres- pondante à la longueur de l'arc denté du cylindre entraîneur.
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Sur les Figs. 3 et 4 l'extrémité en forme de fourche 19 du le- vier oscillant 15, constitue un élément distinct, monté de façon à pouvoir tourner sur un pivot 24 dans un blochet 22. Celui-ci peut à son tour pivo- ter autour d'un tourillon 23 fixé sur le levier 15, de sorte que la fourche 19 peut tourner autour de deux axes perpendiculaires, ce qui lui permet d'effectuer un mouvement vertical précis et de bien porter contre la surface arrondie du moyeu 18 de la roue dentée.
Le compteur de chaleur décrit peut être monté sur n'importe quel compteur à eau pourvu d'un mécanisme compteur sec qui, dans ce cas, doit seul être enlevéLa précision et la limite de démarrage du compteur à eau, sont favorablement influencées par l'addition du compteur de chaleur parce que le mécanisme compteur sec est remplacé seulement par le cylindre denté 4 et deux mécanismes compteurs simples.
Si on le désire, le compteur peut être exécuté pour le compta- ge à double tarif. Au lieu des deux différents compteurs 6,21 pour l'eau et les calories, ou seulement à la place du compteur de calories 21, on peut installer des compteurs à double tarif, ce qui permet par exemple de compter un tarif de nuit spéciale Un tel compteur à double tarif peut être constitué par deux mécanismes de compteur distincts qui sont actionnés al- ternativement au moyen d'un mécanisme différentiel, qui serait inversé par un relais, commandé par un interrupteur horaire.
On remarquera que les tubes de Bourdon 7, 8 peuvent aussi être fixés par leur extrémité extérieure, au lieu de l'être par leur extrémité in- térieure, auquel cas les tringles 9 et 10 doivent être articulées aux extré- mités intérieures des tubes., Le nombre de dents du cylindre peut aussi aug- menter vers le bas du cylindre au lieu de vers le haute
REVENDICATIONS.
1.- Compteur de chaleur pour mesurer la quantité de chaleur dé- gagée par un fluide en circulation, pourvu d'un débit-mètre et de deux ther- momètres à tubes de Bourdon, dont l'action est reportée sur un compteur, caractérisé en ce que le débit-mètre actionne un cylindre denté dont le nom- bre de dents varie dans la direction axiale, ce cylindre coopérant avec une roue dentée qui peut coulisser sur un axe actionnant le mécanisme compteur, cette roue dentée coulissant sous l'action d'un levier oscillant qui a un point de pivotement fixe et porte librement contre la roue dentée coulissan- te, et auquel est articulé un levier suspendu dont chacune des extrémités est reliée à un tube de Bourdon.
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HEAT METER FOR M: ISURING THE QUANTITY OF HEAT RELEASED BY A
FLUID IN CIRCULATION.
There are heat meters to measure the amount of heat released by a circulating fluid, for example water in a heating installation, which are provided with a flow meter and two tube thermometers. drone, whose action is reported on a counter o
The disadvantage of these heat meters is that they do not operate accurately, and the object of the present invention is to provide a heat meter which is accurate for a wide temperature range and yet is simple in construction.
According to the invention, the flow meter drives a cylinder provided with teeth the number of which varies in the axial direction,
this cylinder cooperating with a toothed wheel capable of sliding on an axis driving the counter mechanism and of being moved by an oscillating lever which has a fixed pivot point and bears freely against the sliding toothed wheel, and to which is articulated a suspended lever whose two ends are each connected to a Bourdon tube. In order to prevent the sliding toothed wheel from seizing on the axle and nevertheless to provide it with good guidance, the section of this axle is advantageously polygonal, for example square. The oscillating lever having a fixed pivot point., Its position relative to the sliding toothed wheel varies and in order to obtain, under these conditions, regular sliding of the toothed wheel, at least one of the cooperating surfaces of the lever and of the hub wheel, is rounded.
In the accompanying drawing, in which is shown an embodiment of a heat meter according to the invention, FIG. 1 shows the counter mechanism in elevation.
Fig. 2 is a plan view of the meter, in horizontal section along the line II-II of FIG. 1.
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Figs. 3 and 4 show separately a side view and a plan view of the oscillating lever in a particular embodiment.
The water meter 1, the upper part of the casing alone of which is shown, is for example provided with a turbine, not visible, whose axis 2 actuates the toothed cylinder 4 by means of a gear transmission 3. The end of the upper part of the axis of the cylinder carries the toothed wheel 5 which controls a counter mechanism 6 intended to indicate the quantity of water which has passed through the apparatus.
7 and 8 denote two Bourdon tubes which each form part of a thermometer; one of these thermometers is immersed in the hot water entering the installation and the other in the cooled water. At the free end of each Bourdon tube is articulated a rod 9 or 10, these rods being in turn articulated to an arm of a lever 11 which pivots around a pivot 12, supported by an arm 14 fixed. on the axis 13. The latter supports a lever arm 15 which attacks the toothed wheel 16, which slides on a square axis 17 and meshes with the teeth of the cylinder 4. The hub 18 of the toothed wheel 16 is rounded and on this rounded surface carries the forked end 19 of the lever arm 15. The upper end of the shaft 17 carries a toothed wheel 20 which actuates the counter mechanism 21.
The thermometers and therefore the tubes 7 and 8 are filled with mercury under high pressure, 150 atmospheres for example. The tubes, which preferably have the same shape, are so arranged that the expansion of the mercury moves their ends along the parallel lines a and b. When the water entering the installation has the same temperature as that leaving it, the pivot point 1-2 of the suspended lever 11 remains in place. Depending on the temperature difference which causes the thermometers to react, the pivot point 12 of the suspended lever 11 however moves in such a way that the axis 13, mounted in fixed bearings, rotates and actuates the lever arm 15. which slides the toothed wheel 16 on the axle 17.
As a result, this toothed wheel engages with the teeth of cylinder 4, so that the latter rotates toothed wheel 16 and consequently axis 17 which actuates counter 21. Since the number of teeth of the cylinder 4 goes in crescent from bottom to top, the toothed wheel 16 rotates at a greater angle depending on the sliding imparted to it by the lever 15, so that the indications of the counter 21 also depend on the rotation of the counter turbine water or flow meter that of the amplitude of the movement of the Bourdon tubes 7, 8.
The mechanism making the toothed wheel 16 slide and the arrangement of the toothing on the cylinder 4, are such that the meter indicates the product of the quantity of water flowed by the temperature difference, therefore the quantity of heat at this ef - fet, the device is made in such a way that the sliding of the toothed wheel 16 is proportional to the temperature difference indicated by the two Bourdon tube thermometers.
The amount of sliding can be changed by moving the pivot 12 of the suspended lever 11 in the buttonhole of the arm 14, which changes the useful length of this arm.
It should be noted that in the embodiment shown in the drawing, the number of teeth of the lower part of the cylinder does not vary, so that for the sliding of the toothed wheel 16 on this part the counter registers a constant minimum of amount of heat, regardless of the temperature difference. This minimum amount of heat can, for example, apply to a temperature difference of up to 20 C.
The part of the toothed cylinder 4 which is not provided with teeth must have a radius a little smaller than that of the base of the teeth, in order to avoid the drive of the wheel 16 by friction on this part not provided with teeth. . It should also be taken into account that by cooperating with interrupted toothing, the driven wheel is already set in motion before the teeth fully engage with each other, so that the angle of rotation of the wheel is greater than the value corresponding to the length of the toothed arc of the driving cylinder.
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In Figs. 3 and 4 the fork-shaped end 19 of the oscillating lever 15 constitutes a separate element, mounted so as to be able to turn on a pivot 24 in a block 22. The latter can in turn pivot around it. 'a pin 23 fixed on the lever 15, so that the fork 19 can rotate around two perpendicular axes, which allows it to perform a precise vertical movement and to bear well against the rounded surface of the hub 18 of the toothed wheel .
The described heat meter can be mounted on any water meter provided with a dry meter mechanism which, in this case, only needs to be removed.The accuracy and starting limit of the water meter, are favorably influenced by the addition of the heat meter because the dry counter mechanism is replaced only by the toothed cylinder 4 and two simple counter mechanisms.
If desired, the meter can be run for dual tariff metering. Instead of the two different counters 6.21 for water and calories, or only instead of the calorie counter 21, dual tariff counters can be installed, which allows for example to count a special night tariff. such a dual tariff meter can be constituted by two distinct meter mechanisms which are actuated alternately by means of a differential mechanism, which would be inverted by a relay, controlled by a time switch.
It will be noted that the Bourdon tubes 7, 8 can also be fixed by their outer end, instead of being fixed by their inner end, in which case the rods 9 and 10 must be hinged to the inner ends of the tubes. , The number of teeth of the cylinder can also increase towards the bottom of the cylinder instead of upwards.
CLAIMS.
1.- Heat meter to measure the quantity of heat released by a circulating fluid, provided with a flow meter and two Bourdon tube thermometers, whose action is reported on a meter, characterized in that the flowmeter actuates a toothed cylinder the number of teeth of which varies in the axial direction, this cylinder cooperating with a toothed wheel which can slide on an axis actuating the counter mechanism, this toothed wheel sliding under the action an oscillating lever which has a fixed pivot point and bears freely against the sliding toothed wheel, and to which is hinged a suspended lever, each end of which is connected to a Bourdon tube.