FR2642193A1

FR2642193A1 - Device for regulating the discharge from an electric storage heating apparatus

Info

Publication number: FR2642193A1
Application number: FR8900986A
Authority: FR
Inventors: Cecilio Arribas
Original assignee: MULLER CIE
Current assignee: MULLER CIE
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1990-07-27
Anticipated expiration: 2009-01-24
Also published as: FR2642193B1

Abstract

The invention relates to a device for regulating the discharge from an electric storage heating apparatus. The subject of the invention is a device for apparatus of the type comprising a storage core 1, an insulating casing 2 and at least one vertical duct 4 for recovering the heat from the said core, the said device being characterised in that it consists of at least one passage 9 parallel to the said duct 4, situated in proximity to or within the core 1, equipped at its lower end with a shut-off flap 10 opening and closing of which are controlled by a temperature-sensitive means 11 to 13 when the ambient temperature reaches an adjustable predetermined threshold, and equipped, at its upper end, with a temperature-sensitive control element 14, arranged above the outlet from the duct 9, the said control element actuating a means 15 to 17 for adjusting the passage cross-section of the flow of heated air 20 coming out of the said duct. Application to electric storage heating apparatus.

Description

DISPOSITIF DE REGULATION DE LA DECHARGE
D'UN APPAREIL DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE A ACCUMULATION
La présente invention a trait aux appareils de chauffage électrique du type à accumulation et vise à réguler le flux de calories restitué par l'appareil.DISCHARGE REGULATION DEVICE
OF AN ELECTRICAL STORAGE HEATER
The present invention relates to electric heating devices of the storage type and aims to regulate the flow of calories returned by the device.

Le but de l'invention est de proposer des moyens non électriques aptes à réguler de manière plus simple, efficace et souple, les calories restituées par l'appareil dans sa phase de décharge et, plus précisement, le flux d'air chaud issu de l'appareil. The object of the invention is to provide non-electrical means capable of regulating in a simpler, efficient and flexible manner, the calories returned by the device in its discharge phase and, more precisely, the flow of hot air from the device.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de régulation de la décharge d'un -appareil de chauffage électrique à accumulation comprenant un noyau accumulateur entouré d'une enveloppe thermiquement isolante et comportant au moins un conduit vertical par l'extrémité inférieure duquel pénètre l'air ambiant et par l'extrémité supérieure duquel est susceptible de s'échapper de l'air réchauffé par ledit noyau, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un passage parallèle audit conduit, situé à proximité ou à l'intérieur du noyau, débouchant à ses deux extrémités sensiblement à hauteur des extrémités dudit conduit, muni à son extrémité inférieure d'un volet d'obturation ou analogue dont l'ouverture et la fermeture sont-commandées par un moyen sensible à la température lorsque la température ambiante atteint un seuil prédéterminé réglable, ledit volet étant en position d'obturation lorsque la température ambiante est inférieure audit seuil prédéterminé et s'ouvrant dès que la température ambiante atteint ledit seuil et muni, à son extrémité supérieure, d'un organe de commande sensible à la température, disposé au dessus du débouché du conduit, ledit organe de commande actionnant un moyen de réglage de la section de passage du flux d'air réchauffé sortant dudit conduit, l'agencement étant tel que la réduction de ladite section de passage est proportionnelle à la température du flux d'air chaud généré par convection dans ledit passage. To this end, the subject of the invention is a device for regulating the discharge of an electric storage heater comprising an accumulator core surrounded by a thermally insulating envelope and comprising at least one vertical duct through the lower end. from which the ambient air penetrates and from the upper end of which the air heated by said core can escape, said device being characterized in that it consists of at least one passage parallel to said duct, located near or inside the core, opening at its two ends substantially at the height of the ends of said conduit, provided at its lower end with a shutter or the like, the opening and closing of which are controlled by means sensitive to temperature when the ambient temperature reaches an adjustable predetermined threshold, said shutter being in the closed position when the ambient temperature iante is lower than said predetermined threshold and opening as soon as the ambient temperature reaches said threshold and provided, at its upper end, with a temperature-sensitive control member, disposed above the outlet of the conduit, said control member actuating means for adjusting the passage section of the heated air flow leaving said duct, the arrangement being such that the reduction in said passage section is proportional to the temperature of the hot air flow generated by convection in said passage.

Un tel dispositif permet ainsi une restitution de la chaleur accumulée dans le noyau plus régulière et étalée dans le temps en retenant davantage la chaleur dans l'appareil en début de décharge et en facilitant au contraire la diffusion de la chaleur en fin de décharge et, ce, à l'aide de moyens purement mécaniques. Such a device thus allows a more regular return of the heat accumulated in the core and spread over time by retaining more heat in the device at the start of discharge and on the contrary facilitating the diffusion of heat at the end of discharge and, this, using purely mechanical means.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels
Figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un
appareil de chauffage électrique mural à accumulation
équipé d'un dispositif de régulation conforme à
l'invention, dans sa position de non intervention sur le
flux d'air chaud de restitution, et
Figure 2 illustre le dispositif de l'invention dans sa
position d'intervention maximale sur ledit flux d'air
chaud de restitution.Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows of an embodiment of a device according to the invention, description given by way of example only and with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is a schematic view in vertical section of a
wall-mounted electric storage heater
equipped with a regulation device conforming to
the invention, in its position of non-intervention on the
flow of hot return air, and
Figure 2 illustrates the device of the invention in its
maximum intervention position on said air flow
hot restitution.

On a représenté schématiquement sur les figures 1 et 2 un appareil de chauffage électrique mural à accumulation de principe connu et comprenant un noyau 1 accumulateur de chaleur, entouré d'une enveloppe isolante thermiquement symbolisée en 2, l'ensemble étant disposé dans un carter métallique 3 fixé au mur par tous moyens appropriés. There is shown diagrammatically in FIGS. 1 and 2 a wall-mounted electric heater with accumulation of known principle and comprising a core 1 heat accumulator, surrounded by an insulating envelope thermally symbolized at 2, the assembly being arranged in a metal casing 3 fixed to the wall by any appropriate means.

Dans le noyau 1 est ménagé verticalement au moins un conduit 4 traversant de part en part le noyau ainsi que l'enveloppe isolante 2, le conduit 4 débouchant, à sa partie inférieure, dans une chambre 5 délimitée par le carter 3 et munie d'ouies 6 d'entrée d'air à réchauffer en provenance du local où se trouve l'appareil. In the core 1 is arranged vertically at least one conduit 4 passing right through the core as well as the insulating envelope 2, the conduit 4 opening, at its lower part, into a chamber 5 delimited by the casing 3 and provided with air inlet vents 6 to be heated from the room where the appliance is located.

A sa partie supérieure le conduit 4 débouche dans une chambre 7 délimitée par le carter 3 et munie d'ouies 8 de distribution d'air chaud en provenance du noyau 1 et en direction dudit local. At its upper part, the duct 4 opens into a chamber 7 delimited by the casing 3 and provided with louvers 8 for distributing hot air coming from the core 1 and in the direction of said room.

Conformément à l'invention, il est prévu un passage vertical 9, parallelement au conduit 4, entre le noyau 1 et l'enveloppe isolante 2 et dont les extrémités débouchent dans les chambres 5 et 7 respectivement. Dans le mode de réalisation représenté ledit passage est constitué, par exemple, à l'aide d'un tube cylindrique accolé au noyau et dont les extrémités 9a et 9b font légèrement saillie à l'intérieur des chambres 5 et 7 respectivement. According to the invention, a vertical passage 9 is provided, parallel to the conduit 4, between the core 1 and the insulating envelope 2 and the ends of which open into the chambers 5 and 7 respectively. In the embodiment shown, said passage is formed, for example, using a cylindrical tube attached to the core and the ends 9a and 9b of which protrude slightly inside the chambers 5 and 7 respectively.

L'orifice de l'extrémité inférieure 9a est susceptiblè d'être obturé par un volet 10 actionné par un organe de commande dont le dêlenchement est fonction de la température et réglable par l'utilisateur. Dans le mode de réalisation cet organe de commande est un bilame en -spirale 11 disposé dans la chambre 5 et réglable depuis la façade avant de l'appareil à l'aide d'un bouton 12 dont la rotation entraîne celle d'un axe 13 relié à l'axe du bilame 11, un tel montage étant bien connu dans son principe. The opening of the lower end 9a is capable of being closed by a flap 10 actuated by a control member, the release of which is dependent on the temperature and adjustable by the user. In the embodiment, this control member is a bimetallic strip 11 arranged in the chamber 5 and adjustable from the front face of the device using a button 12 whose rotation causes that of an axis 13 connected to the axis of the bimetallic strip 11, such an assembly being well known in principle.

Le bouton 12 se déplace devant une graduation constituée de repères de températures ambiantes. Le système est étalonné de façon que le volet 10 obture l'orifice de l'extrémité 9a lorsque la température ambiante est inférieure à la température choisie et affichée par l'utilisateur sur le bouton 12. Button 12 moves in front of a graduation made up of ambient temperature marks. The system is calibrated so that the flap 10 closes the orifice at the end 9a when the ambient temperature is lower than the temperature chosen and displayed by the user on the button 12.

Ainsi, en supposant que ladite température ambiante est inférieure à la température affichée en 12, dès que cette température ambiante atteindra ladite température affichée, le volet 10 décollera de l'extrémité 9a. Thus, assuming that said ambient temperature is lower than the temperature displayed at 12, as soon as this ambient temperature reaches said displayed temperature, the flap 10 will take off from the end 9a.

Au-dessus de l'extrémité 9b est disposé un organe de commande sensible à la température et dont le degré d'actionnement es tproportionnel à la température du flux d'air émanant du passate 9. Cet organe de commande agit de façon à restreindre la section de passage du flux d'air chaud de convection sortit t du conduit 4, proportionnellement à ladite température du ux d'air du passage 9. Above the end 9b is arranged a temperature-sensitive control member, the degree of actuation of which is proportional to the temperature of the air flow emanating from the passate 9. This control member acts so as to restrict the passage section of the convection hot air flow exits t from the duct 4, in proportion to said temperature of the air flow from the passage 9.

Dans le mode de réalisation représenté, ledit organe sensible à la empérature- est, par exemple, un bilame 14 simple dont ltextrémibe mobile agit sur l'extrémité d'un levier 15 articulé autoLlrd'un axe horizontal fixe 16. Le bilame 14 et le levier 15 sondispOsés dans la chambre 7. L'autre extrémité du levier 15 es bcon66tmée en volet d'obturation 17 coopérant avec un orifice de sot wu de l'extrémité supérieure du conduit 4 spécialement agencé. Cet orifice est délimité entre une plaque inclinée déflectrice 18 s'étendant au-dessus de l'orifice dudit conduit 4, côté bilame 14 et un rebord en saillie 19.Le rôle de la plaque inclinée est triple : délimiter un orifice de sortie obturable par le volet 17 ; diriger le flux d'air chaud 20 (figure 1) émanant du conduit 4 vers les ouies 8 ; limiter autant que possible les effets du flux chaud 20 sur le bilame 14. In the embodiment shown, said body sensitive to temperature is, for example, a simple bimetallic strip 14 whose movable end acts on the end of a lever 15 articulated autoLlrd'un fixed horizontal axis 16. The bimetallic strip 14 and the lever 15 probispOsed in the chamber 7. The other end of the lever 15 is bcon66tmée shutter 17 cooperating with an orifice wu wu of the upper end of the conduit 4 specially arranged. This orifice is delimited between an inclined deflecting plate 18 extending above the orifice of said conduit 4, bimetallic side 14 and a projecting flange 19. The role of the inclined plate is threefold: delimit an outlet orifice closable by part 17; direct the flow of hot air 20 (FIG. 1) emanating from the duct 4 towards the vents 8; limit the effects of the hot flow 20 on the bimetallic strip 14 as much as possible.

Le fonctionnement du dispositif est le suivant. The operation of the device is as follows.

L'appareil, préalablement chargé, se trouve en période de décharge. The device, previously charged, is in the discharge period.

Lorsque la température ambiante est inférieure à la température souhaitée affichée par le bouton 12, le volet 10 obture complètement l'extrémité 9a (figure 1). Le volet 17 est grand ouvert et la convection s'établit librement dans le conduit 4. Le flux d'air chaud 20 de restitution s'évacue normalement par les ouies 8. Au contraire, dans le passage 9 qui est obturé en partie inférieure, aucun mouvement de convection ne s'établit et le bilame 14,.qui se trouve à une certaine distance au-dessus de l'orifice de l'extrémité 9b, n'est pas substantiellement sollicité par les calories émanant de l'intérieur du passage 9. When the ambient temperature is lower than the desired temperature displayed by the button 12, the flap 10 completely closes the end 9a (FIG. 1). The flap 17 is wide open and convection is freely established in the duct 4. The flow of hot air 20 for return is normally evacuated by the vents 8. On the contrary, in the passage 9 which is closed at the bottom, no convection movement is established and the bimetallic strip 14, which is located at a certain distance above the orifice of the end 9b, is not substantially stressed by the calories emanating from the interior of the passage 9.

Dès que la température ambiante, en s 'élevant, atteint le seuil affiché en 12, le volet 10 commence à s'écarter de l'orifice de l'extrémité 9a en sorte qu'un mouvement ascensionnel d'air chaud de convection s'établit dans le passage 9. As soon as the ambient temperature, while rising, reaches the threshold displayed at 12, the flap 10 begins to move away from the orifice of the end 9a so that an upward movement of hot convection air is established in passage 9.

La température de cet air 21 est directement proportionnelle à la chaleur résiduelle du noyau à l'instant où s'établit ledit mouvement de convection. The temperature of this air 21 is directly proportional to the residual heat of the core at the instant when said convection movement is established.

Le bilame 14, directement sollicité par le flux d'air chaud 21 émanant de l'extrémité 9b du passage, réagit proportionnellement à la température dudit flux d'air chaud 21 en restreignant, en proportion de cette température, la section de passage délimitée par le volet 17. The bimetallic strip 14, directly requested by the flow of hot air 21 emanating from the end 9b of the passage, reacts in proportion to the temperature of said flow of hot air 21 by restricting, in proportion to this temperature, the passage section delimited by part 17.

Sur la figure 2 le volet 17 est en position d'obturation complète de la sortie du conduit 4. In FIG. 2, the flap 17 is in the completely closed position for the outlet of the conduit 4.

Le degré de fermeture du volet 17 est lié à la température du flux d'air 21 laquelle dépend, d'une part, du niveau de température du noyau à l'instant considéré et, d'autre part, du débit du flux 21, lequel dépend lui-même du degré d'ouverture du volet 10, c'est-à-dire de la température ambiante sollicitant le bilame 11. The degree of closure of the flap 17 is linked to the temperature of the air flow 21 which depends, on the one hand, on the temperature level of the core at the instant considered and, on the other hand, on the flow rate of the flow 21, which itself depends on the degree of opening of the flap 10, that is to say on the ambient temperature requesting the bimetallic strip 11.

La position de fermeture totale du volet 17 illustrée par la figure 2 peut correspondre par exemple à une ouverture importante du volet 10 en début de la période de décharge de l'appareil où le noyau 1 se trouve pratiquement au maximum de sa température. The fully closed position of the flap 17 illustrated in FIG. 2 may correspond, for example, to a significant opening of the flap 10 at the start of the discharge period of the device where the core 1 is practically at its maximum temperature.

Le fonctionnement dans des conditions normales et habituelles de l'appareil se traduira donc par une tendance à la restriction plus forte de la section de passage du flux 20 chargé d'élever la température de la pièce en début de la période de décharge ou restitution de la chaleur accumulée dans l'appareil et, au contraire, une tendance à l'augmentation de ladite section en fin de décharge. The operation under normal and usual conditions of the device will therefore result in a tendency to a stronger restriction of the flow section of the flow 20 responsible for raising the temperature of the room at the start of the period of discharge or restitution of the heat accumulated in the device and, on the contrary, a tendency to increase said section at the end of discharge.

Les dimensions du passage 9 sont déterminées de façon que le flux 21 soit de relativement faible importance par rapport au flux 20 et juste nécessaire au fonctionnement correct de l'ensemble bilame 14 - levier 15. The dimensions of the passage 9 are determined so that the flow 21 is relatively small compared to the flow 20 and just necessary for the correct functioning of the bimetallic strip 14 - lever 15.

Au fur et à mesure que la température ambiante baisse et se rapproche du seuil affiché en 12, le mouvement de convection dans le passage 9 diminue ce qui retentit sur le bilame 14 dans le sens d'une augmentation de la section de passage offerte au flux 20. As the ambient temperature drops and approaches the threshold displayed at 12, the convection movement in the passage 9 decreases which sounds on the bimetallic strip 14 in the direction of an increase in the passage section offered to the flow 20.

Si ladite température ambiante retombe à la valeur affichée, on revient à la position illustrée par la figure 1 de pleine ouverture du volet 17 propice à- une meilleure évacuation des calories encore accumulées dans le noyau 1. If said ambient temperature drops to the displayed value, we return to the position illustrated in FIG. 1 with the flap 17 fully open, conducive to better evacuation of the calories still accumulated in the core 1.

Il est préférable d'avoir un organe de commande du volet 10 agissant sur le degré d'ouverture de ce dernier en fonction de la température ambiante, encore que l'on pourrait éventuellement utiliser, au lieu et place du bilame à spirale 11, un dispositif sensible à la température mais du type tout ou rien plaçant le volet 10, soit en position de fermeture pour toute température ambiante inférieure à la température affichée en 12, soit en position d'ouverture complète pour toute température ambiante supérieure à la température affichée. It is preferable to have a shutter control member 10 acting on the degree of opening of the latter as a function of the ambient temperature, although one could possibly use, instead of the spiral bimetallic strip 11, a temperature-sensitive device but of the all-or-nothing type placing the shutter 10, either in the closed position for any ambient temperature below the temperature displayed in 12, or in the fully open position for any ambient temperature above the displayed temperature.

Toutefois, dans ce dernier cas, la régulation serait moins souple et moins progressive. However, in the latter case, regulation would be less flexible and less progressive.

L'emplacement du passage 9 peut varier, celui-ci traversant ou non le noyau 1, ou étant placé contre le noyau, ou au contraire à une certaine distance de celui-ci. The location of the passage 9 can vary, the latter crossing or not crossing the core 1, or being placed against the core, or on the contrary at a certain distance from the latter.

Le nombre de conduits 4 peut varier, de même que le nombre de passages 9. Le ou les conduits 4 peuvent traverser le noyau 1 ou être simplement en contact avec lui. The number of conduits 4 can vary, as can the number of passages 9. The conduit (s) 4 can pass through the core 1 or be simply in contact with it.

Le levier 15 à volet d'obturation 17 peut être remplacé par tout autre dispositif susceptible de remplir la même fonction, à savoir la restriction plus ou moins grande de l'orifice de sortie du conduit 4 en fonction de la déformation du bilame 14. The lever 15 with a shutter 17 can be replaced by any other device capable of fulfilling the same function, namely the more or less great restriction of the outlet orifice of the duct 4 as a function of the deformation of the bimetallic strip 14.

De même, le bilame 14 peut être remplacé par tout dispositif susceptible, en réponse à une élévation de température, de commander d'une manière ou d'une autre ladite restriction de la section de passage du flux 20. Likewise, the bimetallic strip 14 can be replaced by any device capable, in response to a rise in temperature, of controlling in one way or another said restriction of the flow cross section of the flow 20.

Claims

1. Device for regulating the discharge of an electric storage heater comprising an accumulator core (1) surrounded by a thermally insulating envelope (2) and comprising at least one vertical duct (4) through the lower end of which enters the ambient air and through the upper end of which air (20) heated by said core can escape, said device being characterized in that it consists of at least one passage (9) parallel to said conduit (4), located near or inside the core (1), opening at its two ends substantially at the height of the ends of said conduit, provided at its lower end. a shutter or the like (10), the opening and closing of which are controlled by means (11 to 13) sensitive to temperature when the ambient temperature reaches an adjustable predetermined threshold, said shutter (10) being in the closed position when the ambient temperature is lower than said predetermined threshold and opening as soon as the ambient temperature reaches said threshold and provided, at its upper end, with a temperature-sensitive control member (14), disposed at above the outlet of the duct (9), said control member actuating means (15 to 17) for adjusting the passage section of the heated air flow (20) leaving said duct, the arrangement being such that the reduction of said passage section is proportional to the temperature of the hot air flow (21) generated by convection in said passage (9).

2. Device according to claim 1, characterized in that said control means of said shutter or the like (10) consists of a spiral bimetallic strip (11) whose axis is controlled by a rod (13) itself even controlled by a button (12) for displaying the desired temperature.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that said temperature-sensitive control member (14) is a simple bimetallic strip arranged above and at a distance from the outlet of said passage (9).

4. Device according to claims 1 and 3, characterized in that said means for adjusting the passage section of the heated air flow (20) consists of a lever (15), one end of which is urged by said bimetallic strip (14 ) and the other end of which is shaped as a shutter (17).

5. Device according to claim 4, characterized in that said shutter (17) cooperates with an orifice defined by means of a deflector plate (18) diverting from the bimetallic strip (14) said flow of heated air ( 20) and directing it towards vents (8) for evacuating heat formed in the wall of a chamber (7) enclosing said members (14, 15) and formed by the casing (3) of the device.

6. Device according to claim 2, characterized in that said flaps (10), bimetal spiral (11) and control rod (13) are enclosed in a chamber (5) provided with gills (6) of entry d air formed by the casing (3) of the device, said temperature display button (12) being arranged outside of said chamber (5).