EP1098138A1 - Device for controlling a generator of hot fluid in liquid or gaseous form - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to hot fluid generators, under liquid or gaseous form and more particularly to a device for regulating these generators.
- these are hot water or steam generators, but the invention also applies to generators of other liquids or gases hot.
- existing generators are generally regulated in pressure, i.e. the supply of the tank heating element (s) are controlled by a pressure sensor.
- the thermal inertia of these tanks is not negligible, so that after reaching the desired pressure in the tank and therefore cut off the power to the heaters the temperature of the liquid in the tank continues to increase and therefore the pressure too, causing uncontrolled overshoot of the set pressure in the tank.
- Another object of the present invention is to provide a new method and a regulating device avoiding as much as possible these pressure overruns set point in the generator tank.
- a final object of the present invention is to facilitate maintenance hot water and hot gas generators by providing them with devices allowing access to the state of the generator components without first disassemble the device.
- the subject of the present invention is a device for regulating a generator of hot fluid in liquid or gaseous state which obviates the disadvantages existing systems and which allows all or part of the stated goals to be achieved previously.
- This regulation device is distinguished by the characteristics set out in claim 1.
- the attached drawing schematically illustrates two embodiments of the device for regulating a generator of hot, liquid or gaseous fluid, depending on the present invention.
- Figure 1 is a diagram illustrating the first embodiment of the regulating device.
- Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of a level of the liquid in the generator tank.
- FIG. 3 is a diagram illustrating the second embodiment of the regulating device.
- Figure 4 is a diagram illustrating for aluminum tanks and aluminum hooped on a stainless steel barrel the pressure curves as a function of time for regulation by pressure switch and temperature regulation according to the invention.
- the first embodiment of the device for regulating a generator of hot fluid, in the liquid or gaseous state is illustrated diagrammatically in the figure. 1.
- the installation described with reference to the drawing relates to a steam generator supplying at will an iron or another accessory such as a steam cleaning device.
- This installation includes a steam generator 1 for example, constituted like that described in document WO / 98/36215 but which can also have an aluminum tank only.
- the installation also comprises a water tank 2, a pump 3 supplying the generator tank 1 in cold water, and an accessory for use 4, here an iron iron.
- Pump 3 is supplied with cold water from water tank 2 and its outlet feeds the tank 1 of the steam generator. Between pump 3 and tank 1 is finds a water supply pressure relief valve 5 as well as a valve water depression 6.
- a pressure switch 7 is located on the steam evacuation pipe 8 which includes a steam outlet solenoid valve 9 which supplies the iron 4 and which is manually controlled by the user using a switch 10 included in the iron 4.
- the installation also includes an electronic control unit 11.
- This electronic control unit 11 regulates the water supply to the tank 1 by the pump 3 depending on the water level detected in the tank by a sensor level 12.
- the tank 1 comprises a heating body 13 whose electrical supply is controlled by the pressure switch 7, a safety thermostat 14 limits the maximum tank temperature 1.
- cold water must be introduced into the tank 1 preferably in its part occupied by the gas and not by the liquid and especially it is necessary that this contribution of cold water is done by small successive quantities to avoid thermal shocks and variations in temperature of the liquid in the tank 1.
- This regulation of the introduction of cold water by pump 3 into the tank is controlled by the control unit 11 according to the information which are provided to it by the level sensor 12.
- This level sensor must be very sensitive and able to detect variations in the water level in tank 1 of on the order of 1 to 3 mm, preferably 1 to 2 mm.
- This level sensor is fixed on the cover of the tank 1, approximately in its axis, and extends inside this tank 1. It includes a float formed by an aluminum barrel 15 closed by a cover 16 also in aluminum. This cover has an O-ring seal, in the example illustrated, and the rim 17 of the cover is cold crimped on the opening of the barrel 15 so as to obtain a perfect and lasting seal in condition of required temperature and pressure operation i.e. over 110 ° C and 3 to 6 bar pressure.
- a cylindrical barrel from 15 to 20 mm in diameter and 40 to 60 mm in length suitable for envisaged applications.
- the seal between the cover 16 and the barrel 15 is preferably an O-ring seal silicone with a hardness of 45 to 70 shore.
- the cover 16 forming with the barrel 15 the float, has at its end away from the barrel 15 a blind tubular part 18, the end part of the wall has a bead 19.
- a flexible transparent silicone tube 20 with a hardness of the order of 45 to 70 shore and able to withstand a service temperature between - 60 to + 200 ° C.
- a stainless steel clamp 21 fixes this tube 20 to the tubular part 18 of the cover in leaktight manner.
- the other end of the tube 20 is fitted onto the tubular part 22 of a end piece 24 and is clamped there by a second stainless steel flange 23.
- This end piece 24 has a through passage, its free end is provided with a six pan 25 and its middle part 26 is provided with a thread intended to be screwed into a tapped hole in the cover of the generator tank.
- a seal 28 seals.
- the level sensor is arranged inside the tank, approximately along the longitudinal axis thereof, and is connected to the cover of the generator tank by a flexible tube 20.
- An angular switch for example a mercury switch M is housed and fixed in the tubular part 18 of the float cover 15,17 and its wires conductors extend through the tube 20 and the end piece 24 to exit the tank 1 and be connected to the electronic control unit 11.
- Such a level sensor is very precise, it makes it possible to detect level differences in the tank of the order of 1 to 3 mm, it is very reliable and very long, particularly due to the high lift of the float. Moreover, this sensor can be removed from the generator tank 1 simply by unscrewing the end piece 24, without the cover of the tank 1 having to be removed. So in if necessary a standard exchange of the sensor is easily carried out.
- the regulation of the water level at the interior of the tank 1 is done by successive cold liquid introductions of small quantity avoiding any interference or temperature variation in the tank, the volume of liquid introduced being small compared to the volume of liquid contained in the tank.
- the introduction of cold water into the tank is done in the part of it containing vapor or gas, which also reduces disturbance caused by calcium carbonate.
- the regulation device object of the invention also allows management automatic electrical heating power delivered to the heater 13 of tank 1 depending on the accessory used, for example iron or steam cleaning device.
- the accessory 10 is, when it is connected to the generator, connected to the electronic control unit 11 by an electrical conduit 27 delivering to this unit identification information for accessory 10.
- This information identification automatically control the electrical power delivered to tank heating body.
- the electronic control unit therefore comprises a management module 28 the introduction of water into the generator tank controlled by the level, as well as a module 29 for managing the power delivered to the corps of tank heating controlled by the accessory coupled to the generator.
- the electronic control unit also includes a test module 30 comprising at least one counter totaling the running time of the generator. It is thus possible to obtain information at any time intended for the user or which may be useful for maintenance. Thanks to this running time counter it is possible to communicate to the user or to the maintenance service that it is time to carry out maintenance on the generator, for example its descaling, to maintain its efficiency and reliability at maximum level.
- the test module may include circuits delivering information on the status of the main components of the generator, such as heater, float, water level alarm, pump, etc.
- the service can immediately know the condition of the generator components and easily and quickly detect a fault.
- the electronic control unit obviously includes a module supply of electrical energy 31.
- the present invention in its second embodiment relates to a regulation by slaving of the temperature of the generator tank which allows, as seen in Figure 4, curves c and d, to reduce the overshoot pressure at around 0.3 bar for aluminum tanks and 0.4 bar for mixed aluminum and stainless steel tanks.
- FIG. 3 Such a device for regulating by controlling the temperature of the tank is illustrated in FIG. 3.
- the generator comprises a tank 1, a water tank 2, a pump 3 and an accessory, iron 4 or cleaning nozzle 4a.
- Tank 1 is equipped with a level sensor 12 as described above with reference in Figure 2.
- This generator comprises in this embodiment two heating bodies 13 and 13a.
- the electronic control unit comprises in this embodiment a display block 32, a power block 33 and a logic board 34.
- the logic card 34 includes a module for managing the introduction of water into the tank controlled by the float 12 and a water level detector in the water tank, as well as a water management module the power delivered to the heating bodies controlled by the accessory coupled to the generator.
- This logic board 34 also includes a test module which can be connected to a test bench shown here by an interface and a PC 35.
- the logic board 34 of the electronic unit of control also includes a body supply regulation module heating 13,13a.
- This module is controlled by a thermistor 36 which measures the temperature variations of the tank 1.
- This module for regulating the heater establishes a sampling of the temperature measurement to determine the slope of the temperature curve as a function of time. This image is necessary to regulate the tank.
- the temperature control is obtained by through a PID regulator (proportional, integrator, and differentiator) which integrates the optimal system parameters and considers the state of the outlet valve of the fluid.
- PID regulator proportional, integrator, and differentiator
- this tank in order to be able to regulate the level of water in the tank and the supply of the heating bodies from measurements temperature measured on the tank, this tank must maintain a orientation given throughout the life of the generator. To avoid any malfunction of the electronic control unit or the electronic card still has a trim detector that puts the generator in safety if the tank does not occupy its preset operating position.
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte aux générateurs de fluide chaud, sous forme liquide ou gazeuse et plus particulièrement à un dispositif de régulation de ces générateurs.The present invention relates to hot fluid generators, under liquid or gaseous form and more particularly to a device for regulating these generators.
En général il s'agit de générateurs d'eau chaude ou de vapeur, mais l'invention s'applique également à des générateurs d'autres liquides ou gaz chauds.Typically these are hot water or steam generators, but the invention also applies to generators of other liquids or gases hot.
Pour garantir un bon fonctionnement d'un tel générateur, il est nécessaire de limiter l'impact de l'introduction dans la cuve du générateur du liquide froid au fur et à mesure de l'utilisation du liquide chaud ou de la vapeur de ce liquide. Il faut donc pouvoir introduire fréquemment de petites doses de liquide froid.To guarantee the proper functioning of such a generator, it is necessary limit the impact of the introduction of cold liquid into the generator tank as the hot liquid or the vapor of this liquid is used. It is necessary therefore be able to frequently introduce small doses of cold liquid.
De même pour garantir une constance de l'énergie de pression stockée dans la cuve du générateur, il faut pouvoir maintenir à une valeur constante la répartition des volumes de liquide et de gaz dans ladite cuve.Likewise to guarantee consistency of the stored pressure energy in the generator tank, you must be able to maintain the constant distribution of the volumes of liquid and gas in said tank.
Pour obtenir ces buts il faut pouvoir mesurer ou détecter le niveau de liquide dans la cuve du générateur avec grande précision pour réguler l'ajout de liquide et la puissance thermique de manière suffisamment fine. Ceci n'est pas le cas dans les générateurs existants et l'un des buts principaux de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif de régulation fins et précis du niveau de liquide dans la cuve du générateur.To achieve these goals it is necessary to be able to measure or detect the level of liquid in the generator tank with great precision to regulate the addition of liquid and thermal power in a sufficiently fine manner. This is not the case in existing generators and one of the main aims of the invention is to provide a method and a device for fine and precise regulation of the liquid level in the generator tank.
Par ailleurs les générateurs existants sont généralement régulés en pression, c'est-à-dire que l'alimentation du ou des corps de chauffe de la cuve sont commandés par un capteur de pression. L'inertie thermique de ces cuves est non négligeable, de sorte qu'après avoir atteint la pression désirée dans la cuve et donc coupé l'alimentation des corps de chauffe la température du liquide dans la cuve continue à augmenter et donc la pression également, provoquant des dépassements non contrôlés de la pression de consigne dans la cuve. Un autre but de la présente invention est de proposer un nouveau procédé ainsi qu'un dispositif de régulation évitant le plus possible ces dépassements de la pression de consigne dans la cuve du générateur.In addition, existing generators are generally regulated in pressure, i.e. the supply of the tank heating element (s) are controlled by a pressure sensor. The thermal inertia of these tanks is not negligible, so that after reaching the desired pressure in the tank and therefore cut off the power to the heaters the temperature of the liquid in the tank continues to increase and therefore the pressure too, causing uncontrolled overshoot of the set pressure in the tank. Another object of the present invention is to provide a new method and a regulating device avoiding as much as possible these pressure overruns set point in the generator tank.
Ces générateurs de liquide ou de gaz chauds sont destinés à être polyvalents et à pouvoir alimenter notamment en vapeur d'eau plusieurs ustensiles ou accessoires différents. Il est évident que la puissance électrique assignée au chauffage du liquide varie suivant l'application envisagée, elle est plus faible pour l'utilisation d'un fer à repasser que pour alimenter un accessoire de nettoyage à la vapeur. Généralement pour éviter une surconsommation, ces générateurs sont équipés d'un interrupteur permettant de régler manuellement la puissance de chauffage à deux niveaux préétablis. Ceci n'est toutefois souvent pas satisfaisant car l'utilisateur oublie de commuter l'alimentation du corps de chauffe lorsqu'il change d'accessoire. Encore un autre but de la présente invention est de permettre la gestion de la puissance de chauffage de façon automatique en fonction de l'accessoire utilisé.These generators of liquid or hot gases are intended to be versatile and able to supply several utensils with water vapor in particular or different accessories. It is obvious that the electrical power assigned to the heating of the liquid varies according to the envisaged application, it is lower for the use of an iron only to power a cleaning accessory to the steam. Generally to avoid overconsumption, these generators are equipped with a switch allowing manual adjustment of the power of heating at two preset levels. However, this is often not satisfactory because the user forgets to switch the power to the heater when it change accessory. Yet another object of the present invention is to allow the management of the heating power automatically by depending on the accessory used.
Enfin, un dernier but de la présente invention est de faciliter la maintenance des générateurs d'eau chaude et de gaz chaud en les munissant de dispositifs permettant d'avoir accès à l'état des composants du générateur sans au préalable démonter l'appareil.Finally, a final object of the present invention is to facilitate maintenance hot water and hot gas generators by providing them with devices allowing access to the state of the generator components without first disassemble the device.
La présente invention a pour objet un dispositif de régulation d'un
générateur de fluide chaud à l'état liquide ou gazeux qui obvie aux inconvénients
des systèmes existants et qui permet d'atteindre tout ou partie des buts énoncés
précédemment. Ce dispositif de régulation se distingue par les caractéristiques
énoncées à la revendication 1.The subject of the present invention is a device for regulating a
generator of hot fluid in liquid or gaseous state which obviates the disadvantages
existing systems and which allows all or part of the stated goals to be achieved
previously. This regulation device is distinguished by the characteristics
set out in
Le dessin annexé illustre schématiquement deux formes d'exécution du dispositif de régulation d'un générateur de fluide chaud, liquide ou gazeux, selon la présente invention.The attached drawing schematically illustrates two embodiments of the device for regulating a generator of hot, liquid or gaseous fluid, depending on the present invention.
La figure 1 est un schéma illustrant la première forme d'exécution du dispositif de régulation. Figure 1 is a diagram illustrating the first embodiment of the regulating device.
La figure 2 est une vue en coupe partielle longitudinale d'un capteur de niveau du liquide contenu dans la cuve du générateur.Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of a level of the liquid in the generator tank.
La figure 3 est un schéma illustrant la seconde forme d'exécution du dispositif de régulation.FIG. 3 is a diagram illustrating the second embodiment of the regulating device.
La figure 4 est un diagramme illustrant pour des cuves en aluminium et en aluminium fretté sur un fût en inox les courbes de pression en fonction du temps pour une régulation par pressostat et une régulation en température selon l'invention.Figure 4 is a diagram illustrating for aluminum tanks and aluminum hooped on a stainless steel barrel the pressure curves as a function of time for regulation by pressure switch and temperature regulation according to the invention.
La première forme d'exécution du dispositif de régulation d'un générateur
de fluide chaud, à l'état liquide ou gazeux est illustrée schématiquement à la figure
1. L'installation décrite en référence au dessin concerne un générateur de vapeur
d'eau alimentant à volonté un fer à repasser ou un autre accessoire tel qu'un
dispositif de nettoyage à la vapeur.The first embodiment of the device for regulating a generator of hot fluid, in the liquid or gaseous state is illustrated diagrammatically in the figure.
1. The installation described with reference to the drawing relates to a steam generator supplying at will an iron or another accessory such as a steam cleaning device.
Cette installation comporte un générateur de vapeur d'eau 1 par exemple,
constitué comme celui décrit dans le document WO/98/36215 mais pouvant
également comporter une cuve en aluminium seulement.This installation includes a
L'installation comporte en outre un bac à eau 2, une pompe 3 alimentant la
cuve du générateur 1 en eau froide, et un accessoire d'utilisation 4, ici un fer à
repasser.The installation also comprises a
La pompe 3 est alimentée en eau froide à partir du bac à eau 2 et sa sortie
alimente la cuve 1 du générateur de vapeur. Entre la pompe 3 et la cuve 1 se
trouve une soupape de surpression d'alimentation d'eau 5 ainsi qu'une soupape
de dépression d'eau 6.
Un pressostat 7 se trouve sur la conduite d'évacuation de vapeur 8 qui
comporte une électrovanne de sortie de vapeur 9 qui alimente le fer à repasser 4
et qui est commandée manuellement par l'utilisateur à l'aide d'un interrupteur 10
que comporte le fer à repasser 4.A pressure switch 7 is located on the
L'installation comporte encore une unité électronique de commande 11.
Cette unité électronique de commande 11 régule l'alimentation en eau de la cuve
1 par la pompe 3 en fonction du niveau d'eau détecté dans la cuve par un capteur
de niveau 12.The installation also includes an
La cuve 1 comporte un corps de chauffe 13 dont l'alimentation électrique
est commandée par le pressostat 7, un thermostat de sécurité 14 limite la
température maximum de la cuve 1.The
Pour un bon fonctionnement de l'installation, il faut que l'eau froide soit
introduite dans la cuve 1 de préférence dans sa partie occupée par le gaz et non
par le liquide et surtout il faut que cet apport d'eau froide se fasse par petites
quantités successives pour éviter des chocs thermiques et des variations de
température du liquide contenu dans la cuve 1.For the system to work properly, cold water must be
introduced into the
Cette régulation de l'introduction de l'eau froide par la pompe 3 dans la
cuve est commandée par l'unité de commande 11 en fonction des informations qui
lui sont fournies par le capteur de niveau 12. Ce capteur de niveau doit être très
sensible et pouvoir détecter des variations de niveau d'eau dans la cuve 1 de
l'ordre de 1 à 3 mm, de préférence de 1 à 2 mm.This regulation of the introduction of cold water by
Pour permettre une régulation aussi précise du niveau d'eau de la cuve un capteur a été développé qui est illustré à la figure 2.To allow such precise regulation of the tank water level a sensor has been developed which is illustrated in Figure 2.
Ce capteur de niveau est fixé sur le couvercle de la cuve 1,
approximativement dans son axe, et s'étend à l'intérieur de cette cuve 1. Il
comporte un flotteur formé d'un fût 15 en aluminium obturé par un couvercle 16
également en aluminium. Ce couvercle comporte un joint d'étanchéité torrique,
dans l'exemple illustré, et le rebord 17 du couvercle est serti à froid sur l'ouverture
du fût 15 de manière à obtenir une étanchéité parfaite et durable en condition de
fonctionnement de température et de pression requises soit plus de 110° C et 3 à
6 bars de pression.This level sensor is fixed on the cover of the
Il est important que la portance de ce flotteur soit élevée car il faut que sa flottabilité ne soit que très peu influencée par des dépôts de calcaire pouvant s'y former au fur et à mesure de l'utilisation du générateur. Un fût cylindrique de 15 à 20 mm de diamètre et d'une longueur de 40 à 60 mm convient pour les applications envisagées.It is important that the lift of this float is high because its buoyancy is only slightly influenced by lime deposits which can be there train as the generator is used. A cylindrical barrel from 15 to 20 mm in diameter and 40 to 60 mm in length suitable for envisaged applications.
Le joint entre le couvercle 16 et le fût 15 est de préférence un joint O-ring
en silicone d'une dureté de 45 à 70 shore.The seal between the
Le couvercle 16, formant avec le fût 15 le flotteur, comporte à son extrémité
éloignée du fût 15 une partie tubulaire borgne 18 dont la partie terminale de la
paroi comporte un bourrelet 19. Sur cette partie tubulaire 18 du couvercle 16 vient
s'emmancher un tube flexible en silicone transparent 20 d'une dureté de l'ordre de
45 à 70 shore et pouvant résister à une température de service comprise entre -
60 à +200° C . Une bride de serrage en acier inoxydable 21 fixe ce tube 20 sur la
partie tubulaire 18 du couvercle de façon étanche.The
L'autre extrémité du tube 20 est emmanchée sur la partie tubulaire 22 d'un
embout 24 et y est serrée par une seconde bride en acier inoxydable 23. Cet
embout 24 comporte un passage traversant, son extrémité libre est munie d'un six
pan 25 et sa partie médiane 26 est munie d'un filetage destiné à être vissé dans
un trou taraudé que comporte le couvercle de la cuve du générateur. Un joint 28
assure l'étanchéité. Ainsi, en position de service le capteur de niveau est disposé
à l'intérieur de la cuve, approximativement suivant l'axe longitudinal de celle-ci, et
est relié au couvercle de la cuve du générateur par un tube flexible 20.The other end of the
Un interrupteur angulaire, par exemple un interrupteur à mercure M est logé
et fixé dans la partie tubulaire 18 du couvercle du flotteur 15,17 et ses fils
conducteurs s'étendent au travers du tube 20 et de l'embout 24 pour sortir de la
cuve 1 et être reliés à l'unité électronique de commande 11.An angular switch, for example a mercury switch M is housed
and fixed in the
Un tel capteur de niveau est très précis, il permet de détecter des
différences de niveaux dans la cuve de l'ordre de 1 à 3 mm, il est très fiable et
d'une grande longévité notamment du fait de la forte portance du flotteur. De plus,
ce capteur peut être sorti de la cuve 1 du générateur simplement en dévissant
l'embout 24, sans que le couvercle de la cuve 1 ne doive être démonté. Ainsi, en
cas de nécessité un échange standard du capteur est facilement réalisé. Such a level sensor is very precise, it makes it possible to detect
level differences in the tank of the order of 1 to 3 mm, it is very reliable and
very long, particularly due to the high lift of the float. Moreover,
this sensor can be removed from the
Grâce à ce capteur de niveau très sensible, la régulation du niveau d'eau à
l'intérieur de la cuve 1 se fait par des introductions de liquide froid successives de
faible quantité évitant toute interférence ou variation de température dans la cuve,
le volume de liquide introduit étant faible par rapport au volume de liquide contenu
dans la cuve. De plus, l'introduction d'eau froide dans la cuve se fait dans la partie
de celle-ci contenant la vapeur ou le gaz, ce qui réduit également les perturbations
causées par le carbonate de calcium.Thanks to this very sensitive level sensor, the regulation of the water level at
the interior of the
Egalement grâce à ce capteur de niveau très sensible, il est possible en fonctionnement du générateur de maintenir pratiquement constante l'énergie de pression stockée dans la cuve puisque la répartition du volume d'eau et de vapeur reste pratiquement constante au cours du fonctionnement.Also thanks to this very sensitive level sensor, it is possible to generator operation to keep the energy of the energy practically constant pressure stored in the tank since the distribution of the volume of water and steam remains practically constant during operation.
Cette régulation du niveau d'eau précise garantit donc des conditions de fonctionnement stables du générateur de vapeur.This precise regulation of the water level therefore guarantees stable operation of the steam generator.
Le dispositif de régulation objet de l'invention permet encore une gestion
automatique de la puissance électrique de chauffe délivrée au corps de chauffe 13
de la cuve 1 en fonction de l'accessoire utilisé, par exemple fer à repasser ou
dispositif de nettoyage par vapeur.The regulation device object of the invention also allows management
automatic electrical heating power delivered to the
A cet effet l'accessoire 10 est, lors de son branchement sur le générateur,
relié à l'unité électronique de commande 11 par un conduit électrique 27 délivrant
à cette unité des informations d'identification de l'accessoire 10. Ces informations
d'identification commandent automatiquement la puissance électrique délivrée aux
corps de chauffe de la cuve.To this end, the
De cette façon on peut obtenir de l'appareil le maximum d'efficacité dans toutes ses applications. Cette particularité permet de tirer en permanence profit de toute la puissance électrique installée. La reconnaissance automatique de l'accessoire utilisé par l'unité électronique de commande évite également tout risque de surconsommation.In this way you can get the maximum efficiency from the device in all its applications. This feature allows you to continuously take advantage of all installed electrical power. Automatic recognition of the accessory used by the electronic control unit also prevents any risk of overconsumption.
L'unité de commande électronique comporte donc un module 28 de gestion
de l'introduction d'eau dans la cuve du générateur piloté par le détecteur de
niveau, ainsi qu'un module 29 de gestion de la puissance délivrée aux corps de
chauffe de la cuve piloté par l'accessoire accouplé au générateur.The electronic control unit therefore comprises a
Dans une variante l'unité électronique de commande comporte encore un
module de test 30 comportant au moins un compteur totalisant la durée de marche
du générateur. Il est ainsi possible d'obtenir à tout moment des informations
destinées à l'utilisateur ou pouvant être utiles à la maintenance. Grâce à ce
compteur de durée de marche il est possible de communiquer à l'utilisateur ou au
service de maintenance qu'il est temps de procéder à un entretien du générateur,
par exemple son détartrage, pour maintenir son efficacité et sa fiabilité à son
niveau maximum. En complément de ce compteur de durée de fonctionnement du
générateur, le module de test peut comporter des circuits délivrant des
informations sur l'état des principaux composants du générateur, tels que les
corps de chauffe, le flotteur, l'alarme de niveau d'eau, la pompe, etc.In a variant, the electronic control unit also includes a
Ainsi en connectant le module de test sur un banc de contrôle BC le service d'entretien peut immédiatement connaítre l'état des composants du générateur et détecter facilement et rapidement une panne.So by connecting the test module to a BC test bench, the service can immediately know the condition of the generator components and easily and quickly detect a fault.
L'unité électronique de contrôle comporte évidemment un module
d'alimentation 31 en énergie électrique.The electronic control unit obviously includes a module
supply of
Pour des générateurs de plus forte puissance la régulation par pressostat, soit un asservissement de la pression à l'intérieur de la cuve, présente un inconvénient important. Du fait de l'inertie thermique des corps de chauffe et de la cuve du générateur lorsque la pression de consigne est atteinte et que l'on coupe l'alimentation des corps de chauffe, la montée en température et en pression de l'eau et de la vapeur dans la cuve continue.For generators of higher power regulation by pressure switch, either a pressure control inside the tank, presents a significant drawback. Due to the thermal inertia of the heating bodies and the generator tank when the set pressure is reached and cut off the supply of the heating bodies, the rise in temperature and pressure of the water and steam in the tank continues.
Les courbes a et b de la figure 4 illustrent ce dépassement de pression, ou augmentation de pression due à l'inertie thermique du générateur. Pour une cuve en aluminium cette augmentation de pression est de l'ordre de 0,7 bar (courbea), tandis que pour une cuve mixte d'acier inoxydable revêtue d'aluminium (courbe b) cette augmentation de presslon peut atteindre 1 bar. Ce type de régulation à pression constante génère donc des dépassements inacceptables de la valeur de consigne dès que la puissance installée est importante. L'énergie stockée dans la masse du générateur crée un retard pur et provoque ces dépassements de la valeur de consigne.The curves a and b in FIG. 4 illustrate this excess pressure, or pressure increase due to the thermal inertia of the generator. For a tank in aluminum, this increase in pressure is of the order of 0.7 bar (curved), while for a mixed stainless steel tank lined with aluminum (curve b) this increase in presslon can reach 1 bar. This type of regulation constant pressure therefore generates unacceptable exceedances of the value of setpoint as soon as the installed power is large. The energy stored in the mass of the generator creates a pure delay and causes these overshoots of the setpoint.
La présente invention dans sa seconde forme d'exécution concerne une régulation par asservissement de la température de la cuve du générateur qui permet, comme on le voit à la figure 4, courbes c et d, de réduire le dépassement de pression à environ 0,3 bar pour les cuves en aluminium et 0,4 bar pour les cuves mixtes aluminium et acier inoxydable.The present invention in its second embodiment relates to a regulation by slaving of the temperature of the generator tank which allows, as seen in Figure 4, curves c and d, to reduce the overshoot pressure at around 0.3 bar for aluminum tanks and 0.4 bar for mixed aluminum and stainless steel tanks.
Un tel dispositif de régulation par asservissement de la température de la
cuve est illustré à la figure 3. Le générateur comporte une cuve 1, un bac à eau 2,
une pompe 3 et un accessoire, fer à repasser 4 ou buse de nettoyage 4a. La cuve
1 est équipée d'un capteur de niveau 12 tel que décrit précédemment en référence
à la figure 2. Ce générateur comporte dans cette exécution deux corps de chauffe
13 et 13a.Such a device for regulating by controlling the temperature of the
tank is illustrated in FIG. 3. The generator comprises a
L'unité électronique de commande comporte dans cette forme d'exécution
un bloc de visualisation 32, un bloc de puissance 33 et une carte logique 34.The electronic control unit comprises in this embodiment
a
Comme dans la première forme d'exécution la carte logique 34 comporte un
module de gestion de l'introduction de l'eau dans la cuve piloté par le flotteur 12 et
un détecteur de niveau d'eau dans le bac à eau, ainsi qu'un module de gestion de
la puissance délivrée aux corps de chauffe piloté par l'accessoire accouplé au
générateur.As in the first embodiment, the
Cette carte logique 34 comporte également un module de test pouvant être
branché sur un banc de test ici figuré par une interface et un PC 35.This
Dans cette forme d'exécution la carte logique 34 de l'unité électronique de
commande comporte encore un module de régulation de l'alimentation des corps
de chauffe 13,13a. Ce module est piloté par une thermistance 36 qui mesure les
variations de température de la cuve 1. Ce module de régulation des corps de
chauffe établit un échantillonnage de la mesure de température pour déterminer la
pente de la courbe de température en fonction du temps. Cette image est
nécessaire pour réguler la cuve. L'asservissement de température est obtenu par
le biais d'un régulateur PID (proportionnel, intégrateur, et dérivateur) qui intègre
les paramètres optimaux du système et considère l'état de la vanne de sortie du
fluide. Ainsi on intègre l'inertie thermique du générateur dans la régulation, ce qui
permet un fonctionnement plus stable et de moindres dépassements de pression.In this embodiment the
Ainsi, par le biais d'une thermistance du type NTC (negative thermical characteristics) par exemple, on peut obtenir une image de l'évolution thermique du système ce qui permet en fonction d'une logique intégrée dans la carte électronique de régler au mieux la puissance de chauffe pour limiter les dépassements de la pression de consigne. Ainsi en régulant la puissance de chauffage en fonction de l'évolution de la température de la cuve, il est possible d'anticiper une montée de pression et de la limiter, ce qui n'est pas possible avec une régulation pilotée par un pressostat fonctionnant en tout ou rien pour une pression donnée.Thus, by means of a thermistor of the type NTC (negative thermical characteristics) for example, we can get a picture of the thermal evolution of the system which allows according to a logic integrated in the card electronics to adjust the heating power as best as possible to limit overshoot of the set pressure. So by regulating the power of heating according to the evolution of the temperature of the tank, it is possible anticipate and limit pressure build-up, which is not possible with regulation controlled by a pressure switch operating all or nothing for a given pressure.
Il faut encore noter que pour pouvoir effectuer une régulation du niveau d'eau dans la cuve et de l'alimentation des corps de chauffe à partir de mesures de température effectuées sur la cuve, il faut que cette cuve conserve une orientation donnée pendant toute la durée d'utilisation du générateur. Pour éviter tout dysfonctionnement l'unité électronique de commande ou la carte électronique comporte encore un détecteur d'assiette qui met le générateur en sécurité si la cuve n'occupe pas sa position de fonctionnement préétablie.It should also be noted that in order to be able to regulate the level of water in the tank and the supply of the heating bodies from measurements temperature measured on the tank, this tank must maintain a orientation given throughout the life of the generator. To avoid any malfunction of the electronic control unit or the electronic card still has a trim detector that puts the generator in safety if the tank does not occupy its preset operating position.
Claims (12)
Priority Applications (3)
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