EP2504851A1 - Thermostat hybride pour chauffe-eau electrique. - Google Patents

Thermostat hybride pour chauffe-eau electrique.

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EP2504851A1
EP2504851A1 EP10785095A EP10785095A EP2504851A1 EP 2504851 A1 EP2504851 A1 EP 2504851A1 EP 10785095 A EP10785095 A EP 10785095A EP 10785095 A EP10785095 A EP 10785095A EP 2504851 A1 EP2504851 A1 EP 2504851A1
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EP
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water heater
thermostat
electronic card
hybrid
electronic
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Bernard Roques
David Arphant
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Cotherm SA
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Cotherm SA
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    • H01H37/32—Thermally-sensitive members
    • H01H37/46—Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a solid
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    • H01H37/04—Bases; Housings; Mountings
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0202—Switches
    • H05B1/0213—Switches using bimetallic elements
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    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/12—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid thermostat that can be installed and connect instead of other conventional thermostats while ensuring the safety of electric water heaters.
  • the hybrid thermostat concerns the market of electric water heaters with "armored” resistance. These water heaters are products on which the imperatives of price are very important and which are intended for a large part for the export (country of the South from Europe, former Eastern Europe, Middle East).
  • the hybrid thermostat according to the present invention comprises an electronic card making it possible to achieve at least 10% energy saving with respect to a water heater equipped with conventional control.
  • the hybrid thermostat according to the present invention comprises a compact structure for receiving an electronic card for the intelligent temperature control and a mechanical part ensuring both the temperature safety function, and the interconnection functions to the water heater and to the power supply and the protection of the whole.
  • the hybrid thermostat according to the present invention comprises connection and fixing means which allow to mount it in place of the usual mechanical thermostat, without modification of the water heater while maintaining the characteristics of robustness at least equivalent to current solutions.
  • the hybrid thermostat comprises a housing provided with a base and a cover respectively having an internal profile for the arrangement of a first part of a thermal safety device provided with a probe of a disk.
  • the hybrid thermostat according to the present invention comprises a base and a cover comprising spaces arranged with respect to each other so as to allow reception of the electronic components of the electronic card (9) while guaranteeing a minimum space-compatible space requirement. limited left to the thermostat under the hood of the water heater.
  • the hybrid thermostat according to the present invention comprises an electronic card which is fixed by welding on four lamellae fixed by riveting on the base of the housing, said lamellae ensuring the electrical connection of said electronic card to the thermal safety device and said lamellae connecting to the terminals with holes.
  • the hybrid thermostat according to the present invention comprises a passive electronic component called "customization” provided with a connection connected to the electronic card and to "recognize” the water heater on which said hybrid thermostat will be installed with respect to a pre-established list of manufacturer's water heater.
  • Figure 1 is a perspective view illustrating the outer profile of the hybrid thermostat according to the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are exploded perspective views showing the various elements constituting the hybrid thermostat according to the present invention.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show a hybrid thermostat 1 comprising a housing 2 provided with a base 3 and a cover 4 respectively having an internal profile allowing the arrangement of the same connection interface as that provided for the conventional thermostats.
  • the hybrid thermostat 1 comprises a thermal safety device 5 provided with plugged lamellae 6 for connection to the electrical resistance, and consists of a probe 7 for conduction of the water temperature of the water heater to a metal plate 15 containing a bimetallic disk 8 connected to flexible strips 14 via an insulating plastic part 12.
  • the probe 7 comprises at its end an electronic temperature sensor for the regulation of the temperature and the acquisition of the user's consumption profiles.
  • the hybrid thermostat 1 comprises an electronic card 9 robustly connected to the thermal security device 5 of the water heater to provide control functions, acquisition of consumption profiles and energy saving.
  • the hybrid thermostat 1 comprises in the same positions as on conventional thermostats, an adjustment knob 10, an indicator light 11 indicating the operating state of the water heater and a plastic part 12 allowing the manual reset of the thermal safety device 5 in case of tripping of the thermal safety disc 8.
  • the hybrid thermostat 1 comprises passive electronic component 13 called “customization” represented in the form of a cylinder provided with connections connected to the electronic card 9 and to "recognize” the water heater on which the hybrid thermostat 1 will be installed compared to a pre-established list of manufacturer's water heater.
  • This passive electronic component 13 makes it possible to manage, by manufacturer, only a very small number of complete product references, these being personalized only at the last moment by this passive electronic component 13, whether in the manufacture of water heater or after-sales service.
  • I is a necessary condition for replacing, without modification of the water heater, the old mechanical thermostat by said hybrid thermostat 1 according to the present invention.
  • the hybrid thermostat 1 is made by compacting the densest possible electronic and mechanical components, this to ensure a minimum footprint compatible with the limited space left to the thermostat under the hood of the water heater.
  • the two flexible strips 14 of the thermal safety device are positioned in an area where there are implanted electronic components of low height in opposition.
  • the robustness of the assembly is ensured by the attachment by welding of the electronic card 9 on four strips 16 and 16 bis fixed by riveting on the base 3 of the housing 2 of the hybrid thermostat 1.
  • the two strips 16 provide the electrical connections of the electronic card 9 to the thermal safety device 5.
  • the hybrid thermostat 1 also has two terminals with holes 17 for connecting the water heater to the electrical network. These terminals 17 are also fixed on the base 3 with the strips 16bis and not on the printed circuit for the sake of robustness.

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Abstract

Le thermostat hybride pour chauffe-eau électrique suivant la présente invention comporte un boîtier (2) pourvue d'un socle (3) et d'un couvercle (4) présentant respectivement un profil interne permettant l'agencement d'une première part des éléments de connexion (6 et 17) du thermostat à son environnement, d'une seconde part d'un dispositif de sécurité thermique (5) pourvu d'une sonde (7) d'un disque bimétallique (8) d'une platine métallique (15) d'une pièce isolante (12) des lamelles souples (14), d'une troisième part des composants électroniques d'une carte électronique (9) permettant de piloter la régulation de température du chauffe-eau afin de réaliser des économies d'énergie et d'une quatrième part de moyens de raccordement électrique assurant la liaison entre le dispositif de sécurité thermique (5) et la carte électronique (9).

Description

THERMOSTAT HYBRIDE POUR CHAUFFE-EAU ELECTRIQUE.
La présente invention est relative à un thermostat hybride permettant de venir s'installer et se connecter en lieu et place des autres thermostats classiques tout en assurant la sécurité des chauffe-eau électrique.
Le thermostat hybride concerne le marché des chauffe-eau électriques à résistance dite "blindée ». Ces chauffe-eau sont des produits sur lesquels les impératifs de prix sont très importants et qui sont destinés pour une large part à l'export (pays du Sud de l'Europe, ex pays de l'Est, Moyen - Orient).
Le thermostat hybride suivant la présente invention comporte une carte électronique permettant de réaliser au moins 10 % d'économie d'énergie par rapport à un chauffe-eau équipé d'une régulation classique.
Le thermostat hybride suivant la présente invention comporte une structure compacte permettant de recevoir une carte électronique pour la régulation de température intelligente et une partie mécanique assurant tout à la fois la fonction de sécurité de température, et les fonctions d'interconnexion au chauffe-eau et à l'alimentation électrique et la protection de l'ensemble.
Le thermostat hybride suivant la présente invention comporte des moyens de connexion et de fixation qui permettent de le monter en lieu et place du thermostat mécanique habituel, sans modification du chauffe-eau tout en conservant les caractéristiques de robustesse au moins équivalentes aux solutions actuelles.
Le thermostat hybride suivant la présente invention comporte un boîtier pourvue d'un socle et d'un couvercle présentant respectivement un profil interne permettant l'agencement d'une première part d'un dispositif de sécurité thermique pourvu d'une sonde d'un disque bimétallique d'une platine métallique d'une pièce isolante des lamelles souples d'une seconde part des composants électroniques d'une carte électronique permettant de piloter la régulation de température du chauffe-eau afin de réaliser des économies d'énergie et d'une troisième part de moyens de raccordement électrique assurant la liaison entre le dispositif de sécurité thermique et la carte électronique.
Le thermostat hybride suivant la présente invention comporte un socle et un couvercle comprenant des espaces agencés les uns par rapport aux autres de manière à permettre la réception des composants électronique de la carte électronique (9) tout en garantissant un encombrement minimal compatible avec l'espace restreint laissé au thermostat sous le capot du chauffe-eau.
Le thermostat hybride suivant la présente invention comporte une carte électronique qui est fixée par soudure sur quatre lamelles fixées par rivetage sur le socle du boîtier, lesdites lamelles assurant la connexion électrique de ladite carte électronique au dispositif de sécurité thermique et lesdites lamelles assurant la connexion aux bornes à trous. Le thermostat hybride suivant la présente invention comporte un composant électronique passif dit de « personnalisation » munie de connexion relié à la carte électronique et permettant de "reconnaître " le chauffe-eau sur lequel ledit thermostat hybride va être installé par rapport à une liste préétablie de chauffe- eau du constructeur.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
Figure 1 est une vue en perspective illustrant le profil extérieur du thermostat hybride suivant la présente invention.
Figures 2 et 3 sont des vues en perspective éclaté représentant les différents éléments constituant le thermostat hybride suivant la présente invention.
On a montré en figures 1 , 2 et 3 un thermostat hybride 1 comportant un boîtier 2 pourvue d'un socle 3 et d'un couvercle 4 présentant respectivement un profil interne permettant l'agencement de la même interface de connexion que celle prévue sur les thermostats classique.
A cet effet le thermostat hybride 1 comporte un dispositif de sécurité thermique 5 pourvu de lamelles embrochables maies 6 permettant la connexion à la résistance électrique, et constitué d'une sonde 7 permettant la conduction de la température de l'eau du chauffe-eau vers une platine métallique 15 contenant un disque bimétallique 8 relié à des lamelles souples 14 par l'intermédiaire d'une pièce plastique isolante 12.
La sonde 7 comporte à son extrémité un capteur de température électronique pour la régulation de la température et l'acquisition des profils de consommation de l'utilisateur.
Le thermostat hybride 1 comporte une carte électronique 9 connectée de manière robuste au dispositif de sécurité thermique 5 du chauffe-eau afin d'assurer les fonctions de régulation, d'acquisition de profils de consommation et d'économie d'énergie.
Le thermostat hybride 1 comporte dans les mêmes positions que sur les thermostats classiques, un bouton de réglage 10, un voyant lumineux 11 indiquant l'état de fonctionnement du chauffe-eau et une pièce plastique 12 permettant le réarmement manuel du dispositif de sécurité thermique 5 en cas de déclenchement du disque de sécurité thermique 8.
Le thermostat hybride 1 comporte composant électronique passif 13 dit de « personnalisation » représenté sous la forme d'un cylindre munie de connexions relié à la carte électronique 9 et permettant de "reconnaître " le chauffe-eau sur lequel le thermostat hybride 1 va être installé par rapport à une liste préétablie de chauffe-eau du constructeur. Ce composant électronique passif 13 permet de ne gérer ,par constructeur, qu'un nombre très réduit de références de produits complets, ceux-ci n'étant personnalisés qu'au dernier moment par ce composant électronique passif 13,que ce soit en fabrication du chauffe-eau ou en SAV .
Le positionnement identique des interfaces dessus-dessous du thermostat hybride
I est une condition nécessaire au remplacement, sans modification du chauffe- eau, de l'ancien thermostat mécanique par ledit thermostat hybride 1 suivant la présente invention.
Le thermostat hybride 1 est réalisé au moyen d'un compactage le plus dense possible des composants électroniques et mécaniques, ceci afin de garantir un encombrement minimal compatible avec l'espace restreint laissé au thermostat sous le capot du chauffe-eau.
Ainsi, les deux lamelles souples 14 du dispositif de sécurité thermique sont positionnées dans une zone où l'on a implanté des composants électroniques de faible hauteur en opposition.
La robustesse de l'ensemble est assurée par la fixation par soudure de la carte électronique 9 sur quatre lamelles 16 et 16 bis fixées par rivetage sur le socle 3 du boîtier 2 du thermostat hybride 1. Les deux lamelles 16 assurent les connexions électriques de la carte électronique 9 au dispositif de sécurité thermique 5.
Le thermostat hybride 1 comporte également deux bornes à trous 17 permettant le raccordement du chauffe eau au réseau électrique. Ces bornes 17 sont également fixées sur le socle 3 avec les lamelles 16bis et non sur le circuit imprimé par soucis de robustesse.
II doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres
équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
Thermostat hybride pour chauffe-eau électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (2) pourvue d'un socle (3) et d'un couvercle (4) présentant respectivement un profil interne permettant l'agencement d'une première part d'un dispositif de sécurité thermique (5) pourvu d'une sonde (7) d'un disque bimétallique (8) d'une platine métallique (15) d'une pièce isolante (12) des lamelles souples (14) d'une seconde part des composants électroniques d'une carte électronique (9) permettant de piloter la régulation de température du chauffe-eau afin de réaliser des économies d'énergie et d'une troisième part de moyens de raccordement électrique assurant la liaison entre le dispositif de sécurité thermique (5) et la carte électronique (9).
Thermostat hybride pour chauffe-eau électrique suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le socle (3) et le couvercle (4) du boîtier (2) comporte des espaces agencés les uns par rapport aux autres de manière à permettre la réception des composants électronique de la carte électronique (9) tout en garantissant un encombrement minimal compatible avec l'espace restreint laissé au thermostat sous le capot du chauffe-eau.
Thermostat hybride pour chauffe-eau électrique suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que la fixation par soudure de la carte électronique (9) est réalisée sur quatre lamelles (16 et 16 bis) fixées par rivetage sur le socle (3) du boîtier (2), lesdites lamelles (16) assurant la connexion électrique de ladite carte électronique (9) au dispositif de sécurité thermique (5) et lesdites lamelles (16 bis) assurant la connexion aux bornes à trous (17).
Thermostat hybride pour chauffe-eau électrique suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte un composant électronique passif (13) dit de « personnalisation » munie de connexion relié à la carte électronique (9) et permettant de "reconnaître " le chauffe-eau sur lequel ledit thermostat hybride va être installé par rapport à une liste préétablie de chauffe-eau du constructeur.
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