Dispositif pour le réglage automatique de la température La présente invention a pour objet un dis positif pour le réglage de la température, ca pable de régler automatiquement la quantité de chaleur fournie<B>à</B> un fluide dont la tempé rature doit être maintenue constante.
Dans les dispositifs de ce genre, on emploie généralement une soupape pour régler le débit du fluide chauffant, ou bien une série de con tacteurs, commandés successivement, pour brancher des résistances électriques de chauf fage. La soupape, ou les contacteurs sont com mandés la plupart du temps par un moteur électrique réversible, dont la mise en marche, dans un sens ou dans l'autre, est commandée par un thermostat situé dans l'enceinte ou dans le corps, dont la température doit être main tenue constante.
Toutefois, dans les dispositifs de type connu, le moteur commandé par le thermostat reste en action aussi longtemps que la température de l'enceinte s'écarte de la va leur établie, et, par conséquent,<B>à</B> cause du retard entre le mouvement de la soupape de réglage et la variation de température dans l'enceinte, le moteur continue<B>à</B> tourner dans un sens plus longtemps qu'il est nécessaire, avant d'être arrêté par le thermostat de réglage. <B>Il</B> s'ensuit que la température de l'enceinte<B>dé-</B> passe la valeur désirée,'et le thermostat enclen- che le moteur dans le sens inverse de rotation.
Les phénomènes se répètent dans le sens in verse, de sorte que la température de l'enceinte oscille d'une façon excessive entre des valeurs situées au-dessus et au-dessous de la valeur désirée.
La présente invention a pour but d'obvier <B>à</B> cet inconvénient et de réaliser un dispositif pour le réglage automatique de la température qui permette d'éliminer pratiquement toute fluctuation entre le fonctionnement du thermo stat et celui des moyens de réglage de la cha leur.
Ce dispositif, comprenant un thermostat électrique dont l'organe sensible<B>à</B> la chaleur est plongé dans un fluide dont la température doit être réglée, ledit thermostat actionnant un contacteur pour commander<B>à</B> distance un mo teur principal réversible commandant la posi tion de moyens de réglage<B>de</B> la chaleur, est caractérisé en ce que ledit contacteur comprend un organe flexible pivotant portant un contact mobile entre deux contacts fixes, ledit organe flexible étant maintenu fléchi au moyen d'un fil conducteur tendu entre des appendices fixés au voisinage de chaque extrémité dudit organe flexible et électriquement isolé de cet organe au moins<B>à</B> une de ses extrémités et par le fait qu'il comprend des moyens pour faire varier la lon- gueur du fil,
de manière<B>à</B> modifier la valeur de la température pour laquelle ledit thermostat actionne ledit contacteur. Grâce<B>à</B> cette dispo sition, la lame flexible du contacteur est in fluencée d'une part par l'organe du thermostat sensible<B>à</B> la chaleur du fluide dont la tempé- rature doit être rég ,lée et d'autre part par la longueur du fil tendu entre ses extrémités et qui provoque une variation<B>de</B> sa courbure.
Dans une forme d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention, les variations de la longueur du fil tendu entre les extrémités de la lame flexible du contacteur, peuvent être ob tenues en chauffant ce fil par un courant élec trique dont l'intensité varie suivant les différen tes positions occupées par les moyens de réglage de la chaleur fournie au fluide.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exem ple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. <B>1</B> montre schématiquement la cons truction du thermostat du dispositif<B>;</B> la fig. 2 montre schématiquement le méca nisme asservi en même temps au moteur prin cipal réversible et au moteur auxiliaire réver sible<B>;</B> et la fig. <B>3</B> est le schéma des connexions élec triques.
Sur le dessin les mêmes éléments ont été indiqués par les mêmes chiffres de repère sur chaque figure.
En se rapportant<B>à</B> la fi-.<B>1,</B> on voit que le contacteur du thermostat comprend une lame flexible<B>1,</B> qui porte<B>à</B> une de ses extrémités un contact 2 destiné<B>à</B> coopérer avec une paire de contacts fixes<B>3</B> et 4, montés -sur le support<B>5</B> du contacteur.
La lame flexible<B>1</B> est en outre fixée au support<B>5</B> au moyen d'un pivot<B>6,</B> en un point de son extrémité qui est opposée<B>à</B> celle portant le contact 2 et qui s'engage dans un dispositif' de réglage<B>7.</B> Ce dernier, qui est solidaire de l'organe sensible<B>à</B> la chaleur<B>8</B> du thermostat, sert<B>à</B> régler, au moyen d'une vis, la valeur de la température pour laquelle le thermostat doit actionner le contacteur. La lame flexible<B>1</B> est maintenue légèrement fléchie par un fil conducteur<B>9,</B> tendu entre deux appendices<B>10</B> et<B>11,</B> fixés<B>à</B> chaque extré mité de la lame<B>1,</B> perpendiculairement<B>à</B> sa surface. Le fil<B>9</B> est isolé électriquement de la lame<B>1</B> au moins<B>à</B> une de ses extrémités.
La courbure de la lame<B>1</B> dépend de la longueur du fil<B>9,</B> et par conséquent si la lon gueur de ce fil varie, la courbure de la lame<B>1</B> varie également, et cette variation de courbure pourra correspondre<B>à</B> un fléchissement ou<B>à</B> un redressement de la lame<B>1,</B> tels que celle-ci ferme ou ouvre les contacts du contacteur indé pendamment de l'action exercée par l'organe thermique<B>8</B> du thermostat. Dans l'exemple décrit le fil<B>9</B> est parcouru par un courant élec trique. Les variations de ce courant produisent des variations de la température du fil et donc des variations de sa longueur, qui provoquent <B>à</B> leur tour des variations de la courbure<B>de</B> la lame<B>1</B> et, par conséquent, l'ouverture ou la fermeture des contacts du contacteur.
Les fig. 2 et<B>3</B> montrent comment la varia tion du courant de chauffage parcourant le fil <B>9,</B> en causant la variation de la longueur de ce fil, peut provoquer la variation de la position de la soupape de réglage de la chaleur. Ce ré sultat est obtenu au moyen d'un moteur réver sible<B>28</B> (fig. <B>3),</B> et d'un bras 12,<B>à</B> une extré mité duquel est monté un balai<B>19</B> glissant sur une résistance<B>13.</B> Par l'intermédiaire d'un mé canisme articulé, le moteur réversible<B>28</B> est relié<B>à</B> la soupape<B>29,</B> qui règle l'admission de la chaleur dans l'enceinte.
La commande de la soupape<B>29</B> est effectuée au moyen d'une came 14, montée sur l'arbre<B>15</B> du moteur<B>28</B> (fig. 2), et qui soulève et abaisse une tige<B>16</B> coulis sant dans des guides<B>31.</B> La tige<B>16</B> actionne <B>à</B> son tour un levier intermédiaire<B>17,</B> reliant la tige<B>16</B> au bras 12, qui se déplace sur la résistance<B>13.</B>
La course du bras 12 sur la résistance<B>13</B> peut être modifiée en réglant le rapport des longueurs du bras du levier qui relie le bras 12 <B>à</B> la tige<B>16,</B> c'est-à-dire en réglant la position du pivot<B>18</B> sur lequel tourne le levier<B>17.</B>
Lorsque la température de l'enceinte des cend au-dessous de la valeur désirée, l'organe thermique<B>8</B> (fig. <B>1)</B> du thermostat actionne, par l'intermédiaire du dispositif de réglage<B>7,</B> la lame flexible<B>1</B> du contacteur, qui ferme les contacts 2-4, en mettant en action le moteur réversible<B>28</B> dans un sens de rotation tel qu'il provoque l'ouverture de la soupape de réglage <B>29</B> (fig. 2).
En même temps, le moteur<B>29,</B> par l'întermédiaire de la came 14, de la tige<B>16,</B> du levier<B>17</B> et du bras 12 provoque le déplace ment du balai<B>19</B> sur la résistance<B>13</B> de ma nière<B>à</B> augmenter le courant de chauffage tra versant le fil<B>9.</B> Ce dernier s'allonge et réduit la courbure de la lame flexible<B>1,</B> qui ouvre les contacts 2-4 et provoque l'arrêt du moteur<B>28,</B> et, par conséquent, l'arrêt de la soupape<B>29.</B>
Celle-ci ne pourra donc s'ouvrir davantage tant que l'augmentation de la température de l'enceinte due<B>à</B> la chaleur additionnelle fournie par la soupape n'aura pas influencé de nouveau l'organe thermique<B>8</B> du thermostat. Il s'ensuit que grâce au fil<B>9,</B> l'actionnement de la sou pape de réglage<B>29</B> est interrompu peu après qu'une variation de la température de l'enceinte l'a provoqué, ce qui permet de régler la tem pérature de l'enceinte<B>à</B> la valeur voulue en évi tant une correction excessive qui entraffierait des oscillations indésirables autour de cette va leur. L'ouverture, ainsi obtenue par à-coups successifs, de la soupape<B>29,</B> produit l'augmen tation de la chaleur fournie<B>à</B> l'enceinte pour faire augmenter sa température.
Mais ainsi qu'il a été dit ci-dessus, l'injection de cette quantité de chaleur dans l'enceinte s'effectue avec un certain retard. Après que la soupape a aug menté son ouverture, en augmentant par le fil<B>9</B> la quantité de chaleur supplémentaire fournie au thermostat, ce dernier pourrait entrer en action pour une différence de température infé rieure<B>à</B> celle qui était nécessaire avant le pre mier fonctionnement de la soupape, par suite de la courbure augmentée de la lame<B>1.</B> Cela doit être évité, et, par conséquent le chauffage supplémentaire du thermostat, c'est-à-dire le chauffage du fil<B>9,</B> doit être réduit par un mé canisme d'asservissement au fur et<B>à</B> mesure que la température de l'enceinte augmente par suite de l'augmentation de la quantité de cha leur injectée par la soupape.
Ce réglage graduel du chauffage supplémentaire sera dénommé par la suite<B> </B> remise<B>à</B> zéro<B> .</B>
Dans le dessin, les mouvements des divers organes lors d'une correction du thermostat pour une baisse de température, sont indiqués par une flèche.
La remise<B>à</B> zéro est obtenue au moyen d'un contact 20, monté<B>à</B> l'extrémité du bras 12, et qui ferme un circuit électrique en ghs- sant sur les contacts fixes 21 ou 22, chaque fois que le bras 12 s'écarte de sa position cen trale, ou position normale.
La fermeture de ce circuit par les contacts 21 ou 22 provoque l'ex citation d'un des enroulements d'un moteur réversible auxiliaire<B>23</B> (fig. <B>3),</B> qui tourne en entreinant l'arbre 24 et la came<B>25</B> (fig. 2), dans un sens tel, que le mouvement graduel transmis par l'intermédiaire de la tige<B>26,</B> cou lissant dans les guides<B>32,</B> ramène dans leurs positions initiales la résistance<B>13</B> et les con tacts 21 et 22, qui sont montés sur un support commun<B>27,
</B> solidaire de la tige<B>26.</B> Cela a pour conséquence l'interruption du circuit formé par le contact 20 et l'arrêt du contact<B>19</B> sur la position moyenne de la résistance<B>13</B> pour laquelle le courant électrique qui parcourt le fil<B>9</B> reprend sa valeur normale. Pour cette valeur normale du courant, le thermostat est alors prêt pour le réglage prochain autour de sa position zéro de température normale, sans écarts excessifs.
Les ressorts<B>33</B> et 34, agissant respective ment sur le bras 12 et sur le support<B>27,</B> assu rent que les mécanismes de commande de ces organes suivent les profils des cames 14 et<B>25.</B>
De ce qui précède, il ressort que le dispo sitif de réglage décrit est muni d'un thermostat <B>8,</B> sensible<B>à</B> la température qui doit être réglée, d'un moteur réversible, qui actionne la soupape d'admission de la chaleur, d'un organe auxi liaire<B>9,</B> sensible<B>à</B> la chaleur et associé au thermostat, et de moyens de réglage 12,<B>13</B> et <B>19,</B> associés au moteur réversible pour produire des variations du courant, et par conséquent de la chaleur appliquée<B>à</B> l'organe auxiliaire du thermostat, ces variations étant proportion nelles<B>à</B> l'ouverture de la soupape de réglage. Le dispositif est en outre pourvu d'un moteur auxiliaire<B>23,</B> qui est excité dès que le bras 12, glissant sur la résistance<B>13,</B> s'écarte de sa po sition centrale, et qui le ramène dans cette position centrale.
Device for automatic temperature control The present invention relates to a device for temperature control, capable of automatically adjusting the quantity of heat supplied <B> to </B> a fluid whose temperature must be kept constant.
In devices of this type, a valve is generally used to regulate the flow rate of the heating fluid, or else a series of contactors, controlled successively, for connecting electric heating resistors. Most of the time, the valve or contactors are controlled by a reversible electric motor, the start of which, in one direction or the other, is controlled by a thermostat located in the enclosure or in the body. the temperature must be kept constant.
However, in devices of known type, the motor controlled by the thermostat remains in operation as long as the temperature of the enclosure deviates from the value established, and, consequently, <B> to </B> cause delay between the movement of the regulating valve and the temperature variation in the chamber, the motor continues <B> to </B> turning in one direction longer than necessary, before being stopped by the adjustment thermostat. <B> It </B> follows that the temperature of the enclosure <B> exceeds the desired value, 'and the thermostat starts the motor in the opposite direction of rotation.
The phenomena are repeated in the opposite direction, so that the temperature of the enclosure oscillates excessively between values located above and below the desired value.
The object of the present invention is to overcome this drawback and to provide a device for the automatic adjustment of the temperature which makes it possible to practically eliminate any fluctuation between the operation of the thermostats and that of the means of heat adjustment.
This device, comprising an electric thermostat, the heat-sensitive member of which is immersed in a fluid whose temperature must be regulated, said thermostat actuating a contactor to control <B> remotely </B> a reversible main motor controlling the position of the heat adjustment means, is characterized in that said contactor comprises a flexible pivoting member carrying a movable contact between two fixed contacts, said flexible member being held flexed by means of a conducting wire stretched between appendages fixed in the vicinity of each end of said flexible member and electrically isolated from this member at least <B> at </B> one of its ends and by the fact that it comprises means for varying the length of the wire,
so as to <B> </B> modify the value of the temperature for which said thermostat actuates said contactor. Thanks to <B> </B> this arrangement, the flexible blade of the contactor is influenced on the one hand by the thermostat member sensitive <B> to </B> the heat of the fluid whose temperature must be regulated and on the other hand by the length of the wire stretched between its ends and which causes a variation <B> of </B> its curvature.
In one embodiment of the device forming the subject of the invention, the variations in the length of the wire stretched between the ends of the flexible blade of the contactor can be obtained by heating this wire by an electric current of which the Intensity varies according to the different positions occupied by the means for adjusting the heat supplied to the fluid.
The appended drawing represents, <B> to </B> by way of example, an embodiment of the device according to the invention.
Fig. <B> 1 </B> shows schematically the construction of the thermostat of the device <B>; </B> in fig. 2 schematically shows the mechanism slaved at the same time to the reversible main motor and to the reversible auxiliary motor <B>; </B> and FIG. <B> 3 </B> is the diagram of the electrical connections.
In the drawing the same elements have been indicated by the same reference numbers in each figure.
Referring to <B> to </B> the fi. <B> 1, </B> we see that the thermostat contactor includes a flexible blade <B> 1, </B> which carries <B> to </B> one of its ends a contact 2 intended <B> to </B> cooperate with a pair of fixed contacts <B> 3 </B> and 4, mounted on the support <B> 5 </ B > the contactor.
The flexible blade <B> 1 </B> is furthermore fixed to the support <B> 5 </B> by means of a pivot <B> 6, </B> at a point of its end which is opposite < B> to </B> the one carrying the contact 2 and which engages in an adjustment device <B> 7. </B> The latter, which is integral with the sensitive member <B> to </ B > the heat <B> 8 </B> of the thermostat, is used <B> to </B> adjust, by means of a screw, the value of the temperature for which the thermostat must activate the contactor. The flexible blade <B> 1 </B> is kept slightly bent by a conducting wire <B> 9, </B> stretched between two appendages <B> 10 </B> and <B> 11, </B> attached <B> to </B> each end of the blade <B> 1, </B> perpendicular <B> to </B> its surface. The wire <B> 9 </B> is electrically insulated from the blade <B> 1 </B> at least <B> at </B> one of its ends.
The curvature of the blade <B> 1 </B> depends on the length of the wire <B> 9, </B> and therefore if the length of this wire varies, the curvature of the blade <B> 1 < / B> also varies, and this variation in curvature could correspond <B> to </B> a bending or <B> to </B> a straightening of the blade <B> 1, </B> such as this- ci closes or opens the contactor contacts independently of the action exerted by the thermal unit <B> 8 </B> of the thermostat. In the example described, the wire <B> 9 </B> is traversed by an electric current. The variations in this current produce variations in the temperature of the wire and therefore variations in its length, which in turn cause variations in the curvature <B> of </B> the blade <B > 1 </B> and, consequently, the opening or closing of the contactor contacts.
Figs. 2 and <B> 3 </B> show how the variation of the heating current flowing through the wire <B> 9, </B> by causing the variation of the length of this wire, can cause the variation of the position of the the heat regulating valve. This result is obtained by means of a reversible motor <B> 28 </B> (fig. <B> 3), </B> and an arm 12, <B> to </B> a end of which is mounted a brush <B> 19 </B> sliding on a resistance <B> 13. </B> Via an articulated mechanism, the reversible motor <B> 28 </B> is connected <B> to </B> the valve <B> 29, </B> which regulates the admission of heat into the enclosure.
The valve <B> 29 </B> is controlled by means of a cam 14, mounted on the shaft <B> 15 </B> of the engine <B> 28 </B> (fig. 2 ), and which raises and lowers a rod <B> 16 </B> slurry sant in guides <B> 31. </B> The rod <B> 16 </B> activates <B> to </B> in turn an intermediate lever <B> 17, </B> connecting the rod <B> 16 </B> to the arm 12, which moves on the resistance <B> 13. </B>
The stroke of the arm 12 on the resistance <B> 13 </B> can be modified by adjusting the ratio of the lengths of the arm of the lever which connects the arm 12 <B> to </B> the rod <B> 16, < / B> i.e. by adjusting the position of the pivot <B> 18 </B> on which the lever <B> 17. </B> turns
When the temperature of the ash chamber below the desired value, the thermal unit <B> 8 </B> (fig. <B> 1) </B> of the thermostat activates, via the adjustment device <B> 7, </B> the flexible blade <B> 1 </B> of the contactor, which closes contacts 2-4, activating the reversible motor <B> 28 </B> in a direction of rotation such that it opens the adjustment valve <B> 29 </B> (fig. 2).
At the same time, the motor <B> 29, </B> through the intermediary of the cam 14, the rod <B> 16, </B> of the lever <B> 17 </B> and the arm 12 causes the brush <B> 19 </B> to move on resistor <B> 13 </B> so as <B> </B> to increase the heating current passing through wire <B> 9. </B> The latter lengthens and reduces the curvature of the flexible blade <B> 1, </B> which opens contacts 2-4 and stops the motor <B> 28, </B> and , therefore, stopping the valve <B> 29. </B>
It will therefore not be able to open further as long as the increase in the temperature of the enclosure due <B> to </B> the additional heat supplied by the valve has not again influenced the thermal unit < B> 8 </B> of the thermostat. It follows that thanks to the wire <B> 9, </B> the actuation of the control valve <B> 29 </B> is interrupted shortly after a variation in the temperature of the enclosure l 'caused, which makes it possible to adjust the temperature of the enclosure <B> to </B> the desired value avoiding an excessive correction which would hamper undesirable oscillations around this value. The opening, thus obtained in successive bursts, of the valve <B> 29, </B> produces an increase in the heat supplied <B> to </B> the enclosure to increase its temperature.
But as has been said above, the injection of this quantity of heat into the enclosure takes place with a certain delay. After the valve has increased its opening, by increasing by wire <B> 9 </B> the quantity of additional heat supplied to the thermostat, the latter could come into action for a temperature difference less than <B> << / B> that which was necessary before the first operation of the valve, due to the increased curvature of the blade <B> 1. </B> This must be avoided, and therefore the additional heating of the thermostat, c 'that is, the heating of the wire <B> 9, </B> must be reduced by a servo mechanism as the temperature of the enclosure increases by following the increase in the quantity of heat injected by the valve.
This gradual adjustment of the additional heating will be referred to hereinafter as <B> </B> reset <B> to </B> zero <B>. </B>
In the drawing, the movements of the various organs during a correction of the thermostat for a drop in temperature, are indicated by an arrow.
The reset <B> to </B> is obtained by means of a contact 20, mounted <B> at </B> the end of the arm 12, and which closes an electrical circuit by ghosting on the contacts fixed 21 or 22, each time the arm 12 deviates from its central position, or normal position.
The closing of this circuit by contacts 21 or 22 causes the excitation of one of the windings of an auxiliary reversible motor <B> 23 </B> (fig. <B> 3), </B> which turns by entering the shaft 24 and the cam <B> 25 </B> (fig. 2), in such a direction, that the gradual movement transmitted through the rod <B> 26, </B> neck smoothing in the guides <B> 32, </B> brings the resistance <B> 13 </B> and the contacts 21 and 22 back to their initial positions, which are mounted on a common support <B> 27,
</B> integral with the rod <B> 26. </B> This results in the interruption of the circuit formed by the contact 20 and the stopping of the contact <B> 19 </B> on the average position of resistor <B> 13 </B> for which the electric current flowing through the wire <B> 9 </B> returns to its normal value. For this normal value of the current, the thermostat is then ready for the next adjustment around its zero position of normal temperature, without excessive deviations.
The springs <B> 33 </B> and 34, acting respectively on the arm 12 and on the support <B> 27, </B> ensure that the control mechanisms of these members follow the profiles of the cams 14 and <B> 25. </B>
From the foregoing, it emerges that the adjustment device described is provided with a thermostat <B> 8, </B> sensitive <B> to </B> the temperature which must be regulated, with a reversible motor , which actuates the heat inlet valve, an auxiliary device <B> 9, </B> sensitive <B> to </B> and associated with the thermostat, and adjustment means 12, <B> 13 </B> and <B> 19, </B> associated with the reversible motor to produce variations in the current, and consequently in the heat applied <B> to </B> the auxiliary part of the thermostat , these variations being proportional to <B> </B> the opening of the regulating valve. The device is also provided with an auxiliary motor <B> 23, </B> which is energized as soon as the arm 12, sliding on the resistance <B> 13, </B> moves away from its central position , and which brings it back to this central position.