Régulateur automatique fonctionnant en dépendance de la température. La présente invention a pour objet un régulateur automatique fonctionnant en dé pendance de la température, par exemple pour radiateurs électriques, de chauffage à vapeur ou à eau chaude, pour avertisseurs d'incendie, etc.
Ce régulateur se distingue par la combinaison d'un tube thermostatique à mercure et à charge de fluide dilatable avec un relais électromagnétique pour la commande d'un organe de réglage à com mander en dépendance de la température du milieu ambiant et avec deux condensateurs, l'un mis en dérivation sur ce relais, l'autre relié en dérivation sur les électrodes du tube thermostatique, ces condensateurs étant éta blis en vue d'empêcher la détérioration des parties de fermeture et d'ouverture du con tact au mercure à l'intérieur du tube ther- mostatique.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une première forme d'exécution; La fig. 2 est une vue de face du relais de commande; La fig. 3 donne le détail d'un dispositif de réglage; La fig. 4 montre le tube thermostatique d'une autre forme d'exécution; La fig. 5 représente le relais de com mande en combinaison avec un tuyau à và- peur ou à gaz; La fig. 6 représente une forme d'exécu tion dont le tube thermostatique est disposé à l'arrière d'une planche portant le relais de commande.
L'appareil représenté à la fig. 1 comporte un tube thermostatique A, à corps tubulaire fermé et coudé en U et pourvu, prés d'une extrémité, d'une partie creuse allongée A'; prés de l'autre, d'une partie sphérique A .
La partie creuse allongée A1 et la partie supérieure de la branche de gauche du corps tubulaire renferment un fluide dilatable, par exemple de la glycérine, destiné à se déten dre plus@ou moins en dépendance de la tem pérature du milieu ambiant, tandis que la partie inférieure coudée du corps tubulaire en U renferme du mercure YI et que la partie supérieure de la branche de droite, avec la partie sphérique A2, est chargée d'un gaz inerte, par exemple d'azote.
Une élec trode filiforme en platine K est introduite par en haut dans la branche de droite du,, corps tubulaire en U suivant l'axe longitu dinal de celle-ci et a son extrémité inférieure en position convenable pour établir un con tact électrique avec le mercure<B>M</B> lorsque celui-ci monte dans ladite branche et de plus à une distance suffisante de la paroi du tube pour ne pas donner lieu à des endonimage- inents de celle-ci à la fermeture et à l'ou verture de ce contact.
Le corps tubulaire du tube 4 est pourvu, à sa partie inférieure, d'un embranchement ou queue<B>A</B>I s'ajustant dans une tubulure renfermant un piston Bs en contact avec la charge de mercure du tube et un piston de réglage B'=, ainsi qu'un ressort à boudin B-4 intercalé entre ces pistons.
Sur la tubulure précitée est vissé un écrou de réglage B dont le déplacement en serrage permet d'agir par le piston B2 et le ressort B4 sur le pis ton de réglage Bz de façon à refouler plus ou moins de mercure de l'embranchement .43 dans le coude du tube et à faire varier par là le niveau de la colonne de mercure dans la branche de droite où s'établit le contact électrique.
Le mercure M est en contact avec la seconde électrode filiforme en platine Ki scellée dans la partie inférieure du tube, et comme la colonne de mercure est réglable en hauteur par le dispositif qui vient d'être décrit, le moment de son contact avec l'élec trode K peut être avancé ou retardé.
Bien entendu, on peut facilement se passer de ce dispositif de réglage; on aurait alors simplement l'électrode en platine Ki scellée dans le tube, et le mercure jouerait simplement en dépendance de la température sans que la colonne de mercure puisse être ajustée en hauteur par une pression méca nique extérieure.
Les électrodes K Ki du tube thermosta tique A sont reliées en circuit avec un relais électromagnétique .E, dont le noyau de fer commande un pont de contact G tendant, par son propre poids, à s'écarter dudit noyau et à établir, aux plots de contact en charbon .± (fig. 2), la fermeture d'un circuit de tra vail, par exemple d'un circuit de chauffage électrique, qu'il s'agit d'ouvrir à une certaine température déterminée pour éviter le sur- chauffage.
Des condensateurs D C de capacité ju dicieusement choisie, sont reliés au circuit du tube thermostatique et du relais élecÉro-magrié- tique, le condensateur C en dérivation sur la bobine de ce relais et le condensateur D en dérivation sur les électrodes K K' du tube thermostatique. Ces condensateurs, con jointement avec la charge de gaz inerte du tube thermostatique, ont pour but d'éviter toute détérioration des parties de contact dans le tube à la fermeture et à l'ouverture du contact par la colonne de mercure, à tout voltage jusqu'à \'50 volts.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est par exemple le suivant, en supposant qu'il soit appliqué à une installation de chauffage électrique d'appartements Le dispositif de réglage sus-décrit est ajusté de manière que le régulateur soit amené à agir à une température déterminée, cet ajustement pouvant se faire avec préci sion à l'aide d'une graduation et d'un index combinés avec l'écrou de réglage B.
Lorsque le fluide dilatable, se détendant sous l'action de la température du milieu ambiant, atteint cette température déterminée, il aura déplacé le mercure suffisamment pour fermer le cir cuit du relais E, de sorte que le courant de la source extérieure viendra exciter celui-ci pour soulever le pont G et couper le circuit électrique de chauffage. A l'abaissement de la température, le contact électrique s'ouvre dans le tube thermostatique, le relais E sera désexcité et permettra au pont G de tomber de son propre poids en position de fermeture du circuit électrique de chauffage.
On comprend facilement que le relais E peut agir de différentes manières sur l'organe de commande à régler, et cela aussi suivant l'application à laquelle le régulateur est des tiné. C'est ainsi que, au lieu d'agir sur un coupe-circuit dans le cas d'un circuit électri que à commander, de chauffage par exemple, il pourrait aussi actionner une valve de ré glage dans une conduite à vapeur ou à eau chaude, pour chauffage, comme dans la va riante de la fig. 5, en agissant à l'encontre d'un ressort de rappel 0.
Au lieu d'employer un tube thermosta- tique avec un seul corps tubulaire coudé en U, on pourrait aussi se servir d'un tube thermostatique à deux corps tubulaires L interconnectés, coudés en U, dont un exem ple est représenté à.\ la fig. 4, pour servir de régulateur à maximum et à minimum. La partie allongée A' renfermant un fluide dila- table, par exemple de la glycérine, est prévue sur l'un de ces corps tubulaires interconnectés L, tandis que .la partie sphérique AJ à charge de gaz inerte est prévue sur l'autre corps tubulaire L.
Les coudes proprement dits des deux corps tubulaires L sont remplis de mercure et les branches comprises entre ces charges de mercure renferment également du gaz inerte. Le corps tubulaire de droite renferme dans ses branches des électrodes filiformes K1 y introduites par en haut et auxquelles correspond la troisième électrode commune au fond dudit corps tubulaire, le cir cuit de réglage pouvant se fermer sur l'une ou l'autre des électrodes K1. Le corps tubu laire est également pourvu d'un dispositif de réglage B analogue à celui décrit plus haut.
Dans les deux exemples, la partie sphé rique A2 est suffisamment spacieuse pour réduire le degré de compression de gaz sur le côté du tube oû monte le mercure, afin de permettre un mouvement libre de celui-ci.
Automatic regulator operating in dependence on temperature. The present invention relates to an automatic regulator operating in dependence on the temperature, for example for electric radiators, for steam or hot water heating, for fire alarms, etc.
This regulator is distinguished by the combination of a thermostatic mercury tube with an expandable fluid charge with an electromagnetic relay for the control of a regulating member to be controlled in dependence on the temperature of the ambient medium and with two capacitors, the 'one put in bypass on this relay, the other connected in bypass on the electrodes of the thermostatic tube, these capacitors being established in order to prevent the deterioration of the closing and opening parts of the mercury contact to the inside the thermostatic tube.
The accompanying drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is an elevational view of a first embodiment; Fig. 2 is a front view of the control relay; Fig. 3 gives details of an adjustment device; Fig. 4 shows the thermostatic tube of another embodiment; Fig. 5 shows the control relay in combination with a steam or gas pipe; Fig. 6 shows a form of execution in which the thermostatic tube is arranged at the rear of a board carrying the control relay.
The apparatus shown in FIG. 1 comprises a thermostatic tube A, with a closed tubular body bent in a U and provided, near one end, with an elongated hollow portion A '; near the other, of a spherical part A.
The elongated hollow part A1 and the upper part of the left branch of the tubular body contain an expandable fluid, for example glycerin, intended to expand more or less depending on the temperature of the ambient medium, while the lower bent part of the U-shaped tubular body contains mercury YI and that the upper part of the right branch, with the spherical part A2, is charged with an inert gas, for example nitrogen.
A filiform platinum K electrode is introduced from above into the right branch of the U-shaped tubular body along the longitudinal axis thereof and at its lower end in a suitable position to establish electrical contact with the mercury <B> M </B> when the latter rises in said branch and moreover at a sufficient distance from the wall of the tube so as not to give rise to damage to the latter on closing and or opening of this contact.
The tubular body of the tube 4 is provided, at its lower part, with a branch or tail <B> A </B> I fitting into a tube containing a piston Bs in contact with the mercury charge of the tube and a adjustment piston B '=, as well as a coil spring B-4 interposed between these pistons.
An adjusting nut B is screwed onto the aforementioned tubing, the tightening movement of which makes it possible to act by the piston B2 and the spring B4 on the adjustment pin Bz so as to discharge more or less mercury from the branch. 43 in the bend of the tube and thereby vary the level of the mercury column in the right branch where the electrical contact is established.
The mercury M is in contact with the second wire-shaped platinum Ki electrode sealed in the lower part of the tube, and as the column of mercury is adjustable in height by the device just described, the moment of its contact with the K electrode can be advanced or delayed.
Of course, we can easily do without this adjustment device; we would then simply have the platinum Ki electrode sealed in the tube, and the mercury would simply act in dependence on the temperature without the mercury column being able to be adjusted in height by an external mechanical pressure.
The electrodes K Ki of the thermostatic tube A are connected in circuit with an electromagnetic relay .E, the iron core of which controls a contact bridge G tending, by its own weight, to move away from said core and to establish, at the pads contact switch. ± (fig. 2), the closing of a working circuit, for example an electric heating circuit, which must be opened at a certain determined temperature to avoid over - heater.
DC capacitors of carefully chosen capacity are connected to the circuit of the thermostatic tube and of the electromagnetic relay, the capacitor C in shunt on the coil of this relay and the capacitor D in shunt on the electrodes KK 'of the thermostatic tube . These capacitors, together with the inert gas charge of the thermostatic tube, are intended to prevent any deterioration of the contact parts in the tube when the contact is closed and opened by the mercury column, at any voltage up to 'at \ '50 volts.
The operation of the apparatus described is for example the following, assuming that it is applied to an installation of electric heating of apartments The above-described adjustment device is adjusted so that the regulator is made to act at a temperature determined, this adjustment can be made with precision using a graduation and an index combined with the adjusting nut B.
When the expandable fluid, expanding under the action of the temperature of the ambient medium, reaches this determined temperature, it will have displaced the mercury sufficiently to close the circuit of relay E, so that the current from the external source will come and excite the one. here to lift the bridge G and cut the electric heating circuit. When the temperature is lowered, the electrical contact opens in the thermostatic tube, relay E will be de-energized and allow bridge G to fall by its own weight in the closed position of the electrical heating circuit.
It is easily understood that the relay E can act in different ways on the control member to be regulated, and this also according to the application to which the regulator is designed. Thus, instead of acting on a circuit breaker in the case of an electric circuit to be controlled, heating for example, it could also actuate a regulating valve in a steam or water pipe. hot, for heating, as in the variant of fig. 5, acting against a return spring 0.
Instead of using a thermostatic tube with a single U-bend tubular body, one could also use a thermostatic tube with two interconnected U-bend L tubular bodies, an example of which is shown in. fig. 4, to serve as a maximum and minimum regulator. The elongated part A 'enclosing an expandable fluid, for example glycerin, is provided on one of these interconnected tubular bodies L, while the spherical part AJ loaded with inert gas is provided on the other body. tubular L.
The actual elbows of the two tubular bodies L are filled with mercury and the branches between these mercury charges also contain inert gas. The tubular body on the right contains in its branches filiform electrodes K1 introduced there from above and to which corresponds the third common electrode at the bottom of said tubular body, the adjustment circuit being able to close on one or the other of the electrodes K1 . The tubular body is also provided with an adjustment device B similar to that described above.
In both examples, the spherical part A2 is sufficiently spacious to reduce the degree of gas compression on the side of the tube where the mercury rises, in order to allow free movement of the latter.