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La présente invention concerne un dispositif de commande pour appareil de chauffage tel qu'un convecteur à résistances électriques de chauffage comportant deux régimes de fonctionnement, le premier étant à convection naturelle e le second de type soufflant étant obtenu à l'aide d'un organ de soufflage.

Ce type de convecteur est principalement destiné a chauffage des locaux. Il présente généralement deux puissanc de fonctionnement, le convecteur étant d'abord utilisé à pleine puissance, en régime soufflant, pour permettre une montée en température rapide du local, sans coupure de

1'alimentation _^ en puissance, puis lorsque la température de consigne est atteinte, à puissance réduite et sans soufflage en régime de convection naturelle, la température du local étant alors régulée par exemple au moyen d'un thermostat "to ou rien", électronique ou analogue .

Les dimensions du convecteur du type précité doive être telles qu'en tout régime de fonctionnement, la température de ses différentes parties accessibles à l'utilisateur ne dépassent pas les valeurs maximales autorisées ou encore celles que s'impose le constructeur sur la base de critères de qualité encore plus sévères.

On connaît des convecteurs électriques à deux régimes de fonctionnement dont l'un est à convection forcée dans lesquels, pour ce dernier régime, l'air est aspiré à l'extérieur du convecteur, traverse la résistance de chauffa puis est soufflé à l'extérieur dans le local à chauffer. Dan

cette réalisation, la sortie d'air chaud s'effectue par une o plusieurs grilles de sortie dont la disposition à la partie supérieure du convecteur est adaptée essentiellement à un fonctionnement en régime de convection naturelle. Or des enquêtes effectuées par la demanderesse ont montré que, psychologiquement, l'utilisateur préfère qu'en régime soufflant, c'est-à-dire dans ce cas en régime de convection forcée, l'air chaud sorte devant le convecteur et la partie inférieure de celui-ci. On connaît par ailleurs, d'après le FR-A-2.576.673 au nom de la demanderesse, un convecteur électrique comprenan une enceinte formant cheminée de convection qui comporte une ouverture inférieure de sortie d'air et une ouverture supérieure de sortie d'air, La résistance est disposée à l'intérieur de .l'enceinte en aval de l'ouverture inférieure d'arrivée d'air. Dans cette réalisation, une turbine est disposée à l'intérieur de l'enceinte pour extraire une partie de l'air chaud formé par convection naturelle dans la cheminé de convection et pour souffler une partie de cet air par une ouverture additionnelle de sortie d'air chaud ménagée dans la paroi frontale de l'enceinte. Un tel convecteur fonctionne suivant les deux régimes précités, le passage de l'un à l'autre étant assuré manuellement par l'utilisateur.

La présente invention a pour but de proposer un dispositif de commande pour les appareils de chauffage du type précité qui permette une régulation automatique des régimes de fonctionnement de ces appareils et qui soit de conception simple.

Suivant l'invention, le dispositif de commande l'appareil précité, dans lequel un thermostat est interconnecté entre la source d'alimentation et la résista de chauffage qui comprend deux éléments chauffants dont l' est alimenté seulement lors de l'un des régimes de cet appareil, est caractérisé en ce qu'un limiteur de températ est interconnecté entre la source et ledit élément chauffa alimenté seulement lors de l'un des régimes de l'appareil, limiteur de température étant sensible à l'échauffement d' résistance de forte valeur ohmique pour couper l'alimentat de cet élément chauffant lors de la première ouverture de l'interrupteur du thermostat.

Suivant une variante de réalisation, ce dispositi de. commande est caractérisé en ce qu'un relais réarmable es interconnecté entre le thermostat et ledit élément chauffan alimenté seulement lors de l'un des régimes, la bobine de c relais étant montée en parallèle sur cet élément de manière que le relais s'ouvre pour couper l'alimentation dudit élém lors de la première ouverture de l'interrupteur du thermost Ainsi, la combinaison d'un thermostat et de limiteurs de température ou d'un relais permet le passage automatique du régime soufflant au régime de convection naturelle et une régulation par "tout ou rien" dans ce dern régime de fonctionnement. Par ailleurs, l'organe de soufflage est alimenté parallèle avec l'élément chauffant qui est alimenté seuleme en régime soufflant de l'appareil de chauffage.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre.

Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 est une vue en perspective d'un convecteur conforme à l'invention,

- les figures 2 et 3 sont des vues en perspective, avec arrachements partiels, de ce convecteur montrant les deu régimes de fonctionnement, - la figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale, montrant l ^r intérieur du convecteur et les trajets de l'air dans le régime soufflant,

- les figures 5 et 6 sont des vues de côté schématiques avec arrachement des parois terminales respectives du convecteur,

- la figure 7 est un schéma électrique d'un dispositif de commande suivant l'invention, et

- la figure 8 est un schéma électrique d'un dispositif de commande suivant une variante de réalisation de l'invention.

Dans la réalisation des figures 1 à 6, le convecteu électrique comprend une enceinte 1 en tôle formant cheminée d convection, qui comporte une ouverture inférieure 2 d'arrivée d'air et une ouverture supérieure 3 de sortie d'air. La résistance électrique 4 est disposée (voir figure 4) à l'intérieur de l'enceinte 1, juste au-dessus de l'ouverture inférieure 2 d'arrivée d'air. En pratique, cette résistance 4 comprend deux éléments chauffants 41, 42 alimentables

séparément comme on le verra plus loin.

L'intérieur de cette enceinte 1 renferme en outre une turbine 5 entraînée en rotation par un moteur 6 pour extraire, en régime soufflant, une partie de l'air chaud fo par convection naturelle dans la cheminée de convection et souffler cet air par une ouverture 7 (voir figures 1 et 4) , additionnelle de sortie d'air chaud, ménagée dans l'enceinte 1.

On voit sur les figures 4 et 5 que la turbine 5 de soufflage est montée en rotation dans un compartiment 8 ména sur l'un des côtés de l'enceinte 1, qui comporte dans l'axe la turbine 5 une ouverture 9 communiquant avec 1 ' intérieur d l'enceinte 1, tandis que l'ouverture 7 de soufflage d'air additionnel est prévue sur une face de ce compartiment 8 située en regard de la turbine 5 dans la partie inférieure d celui-ci. Par ailleurs, la turbine 5 est montée dans une enveloppe 11 en forme de volute dont la sortie d'air 12 est dirigée vers le fond 13 du compartiment 8 et vers la façade celui-ci qui comprend l'ouverture 7 (voir figure 5) . Dans la réalisation représentée sur les figures 3

4, le compartiment 8 présente au voisinage de son fond 13, u deuxième ouverture 14 communiquant avec l'intérieur de l'enceinte 1 en regard de la résistance de chauffage 4. Comm il ressortira plus en détail de la description du fonctionnement, cette ouverture 14 sert, en régime soufflant à réinjecter une partie de l'air dérivé dans le compartiment par la turbine 5, dans l'enceinte 1 sur les éléments chauffants 41, 42. L'ouverture 14 a une section inférieure à

celle de l'ouverture additionnelle 7 de sortie d'air.

En référence aux figures 7 et 8, le dispositif 25 d commande comprend un thermostat 15 de réglage de la température de consigne. Le thermostat 15 est placé (figure 4 dans le compartiment 8 dans une région non affectée par le flux d'air chaud soufflé par la turbine 5, par exemple derrière la volute 11. L'une des bornes A de l'interrupteur 15a du thermostat 15 est reliée à la source d'alimentation électrique S du convecteur tandis que son autre borne B est reliée à l'une des bornes de l'élément chauffant 41 destiné à être alimenté tant en régime de convection naturelle qu'en régime soufflant. L'autre borne de l'élément chauffant 41 est reliée à la source S.

A la figure 7, un limiteur de température 18, par exemple un interrupteur thermique, est interconnecté entre la source S et l'une des bornes D de l'élément chauffant 42 destiné à n'être alimenté qu'en régime soufflant. Le limiteur 18 est conçu et disposé dans le circuit du dispositif de commande 25 pour être sensible à 1'échauffe ent d'une résistance de forte valeur ohmique ou "chaufferette" 17, par exemple d'une valeur comprise entre 16 et 20 kQ, pour s'ouvri lorsque cette chaufferette est alimentée et couper ainsi l'alimentation normale de l'élément chauffant 42.

La chaufferette 17 est montée en série avec un second limiteur de température 16 entre la borne D du limiteu 18 reliée à l'élément chauffant 42 et la borne B de l'interrupteur 15a. Ce limiteur de température 16 est également conçu et disposé dans le circuit du dispositif 25

pour être sensible à 1 ' échauffement de la chaufferette 17 e s'ouvrir lorsque cette chaufferette est alimentée. De préférence, on s'assurera que le limiteur 16 s'ouvre sensiblement en même temps que le limiteur 18. Par ailleurs, le moteur 6 de la turbine 5 est mon en parallèle sur l'élément chauffant 42, entre la borne D e la source S. Un interrupteur 21 interconnecté entre la sour S .et la borne A permet la mise en-ou hors-service du convecteur. L'élément chauffant 41 a de préférence une puissance de 1000 tandis que l'élément 42 a une puissance de 500 W ou 1000 W afin d'obtenir en régime soufflant une puissance totale de 1500 ou 2000 W.

Le dispositif de commande 25 est de préférence pla dans le compartiment 8 en regard des organes de commande extérieurs 10 du convecteur.

Le fonctionnement est le suivant :

Le thermostat 15 ayant été réglé à sa température consigne, par exemple 20°C, et le convecteur relié à la sour S, l'interrupteur 21 est alors placé en position fermée tand que l'interrupteur 15a du thermostat 15 est également fermé. Les limiteurs de température 16, 18 sont fermés car ils ne sont soumis à aucun échau fement, la chaufferette 17 étant shuntée par les portions de circuit AB et AD. Les points de connexion A et C sont sous tension et les éléments chauffant 41 et 42 ainsi que le moteur 6 de la turbine 5 sont alimenté

Dans ce régime soufflant du convecteur, les flux d'air sont orientés comme représentés par les flèches sur la

figure 3. Un flux d'air E pénètre dans l'enceinte 1 par l'ouverture inférieure 2, traverse les éléments chauffants 41 et 42 et s'élève dans la cheminée de convection de l'enceinte 1. Une partie C du flux E d'air chaud est évacuée à l'extérieur par la sortie supérieure 3 tandis que l'autre partie A est aspirée dans le compartiment 8 par l'ouverture 9 sous l'action de la turbine 5 et est rejetée par celle-ci ver le fond 13 du compartiment 8. Dans ces conditions, une partie S du flux A est rejetée à l'extérieur par l'ouverture 7 à une distance de l'ouverture 2 et avec une orientation par rapport à cette ouverture 2 qui empêche son retour dans 1'enceinte 1 par ladite ouverture, tandis que l'autre partie R est réinjectée par l'ouverture 14 dans l'enceinte 1 sur les éléments chauffants 41 et 42. Des essais réalisés par la demanderesse ont montré que le flux R représente dix à vingt pour-cent du flux A, tandis que le flux C quittant 1'enceinte 1 par 1'ouverture 3 est supérieur de quinze à vingt cinq pour cent à celui qui quitterait cette ouverture 3 en l'absence de l'ouverture 14. La différence de cinq pour-cent avec le rapport A/R se justifie a priori par l'amplification de la vitesse de l'air circulant dans la cheminée de convection par suite d'une diminution des pertes de charge globales. Grâce à un refroidissement relatif des éléments chauffants 41 et 42 et à un brassage efficace de l'air circulant dans la cheminée de convection par le flux R, on diminue la température moyenne d flux C de sorte qu'on refroidit corrélativement les parois de l'enceinte 1 et les grilles qui obturent partiellement la

sortie d'air 3. Par ailleurs, le flux d'air chaud S soufflé par l ^' a sortie 7 améliore très nettement le confort de chauffage, la plupart des utilisateurs appréciant fortement soufflage d'air chaud en partie basse et en façade du convecteur.

Lorsque la température du local avoisine la température de consigne (par exemple 20°C) , l'interrupteur du thermostat 15 ouvre le circuit ABC. Compte tenu de la fo résistance ohmique de la chaufferette 17, il circule alors courant de faible intensité dans le circuit reliant en séri la source S, la chaufferette 17 et l'élément 41. Ce courant faible intensité échauffe suffisamment la chaufferette 17 p ouvrir les limiteurs 16 et 18. Ainsi, les éléments 41 et 42 dégagent plus de chaleur et la turbine 5 ne fonctionne plus. Lorsque la température du local descend en dessou de la température de consigne, l'interrupteur 15a du thermostat 15 se ferme à nouveau, de sorte que l'élément 41 est de nouveau alimenté à son intensité maximale et se reme chauffer. Les limiteurs 16 et 18 étant toujours en position ouverte, l'élément 42 ne dégage aucune chaleur et la turbine ne fonctionne toujours pas.

Ainsi, le dispositif de commande 25 suivant l'invention assure, en régime de convection naturelle, une régulation en "tout ou rien". A tout moment, les limiteurs 1 et 18 peuvent être refermés de sorte que le convecteur fonctionne à nouveau selon le cycle décrit ci-dessus qui démarre par le régime soufflant.

A la figure 8 qui illustre une variante de

L0

réalisation du dispositif de commande 25, les bornes du circuit de ce dispositif 25 sont repérées par les mêmes lettres qu'à la figure 7. Un relais 20 réarmable par un bouto de réarmement 30 est interconnecté entre les bornes B et D du circuit du dispositif 25. Le maintien en position fermée du relais 20 après enclenchement du bouton 30 est assuré par l'alimentation de la bobine 22 de ce relais qui est montée en parallèle sur les bornes D et C.

Le fonctionnement est le suivant : le thermostat 15 ayant été réglé à sa température de consigne et le convecteur relié à la source S, l'interrupteur 21 et le relais 20 sont alors placés en position fermée tandis que l'interrupteur 15a du thermostat 1 est également fermé. Les points de connexion A, B, C et D son sous tension et les éléments chauffants 41 et 42 ainsi que le moteur 6 de la turbine 5 sont alimentés. Le convecteur fonctionne alors en régime soufflant.

Lorsque la température du local avoisine la température de consigne, l'interrupteur thermostatique 15a ouvre le circuit ABC de sorte que la bobine 22 n'est plus alimentée. Le contact 31 du relais 20 s'ouvre alors et par conséquent, les éléments 41 et 42 ne chauffent plus et la turbine 5 ne fonctionne plus,

Lorsque la température du local descend en-dessous de la température de consigne, l'interrupteur 15a se ferme à nouveau, de sorte que l'élément 41 se remet à chauffer. La bobine 22 n'étant toujours pas alimentée, le relais 20 reste fermé de sorte que l'élément 42 ne chauffe pas et que la

turbine 5 ne fonctionne pas non plus. A la mise en service suiva ^' nte du convecteur, si le relais 20 est réarmé, le convecteur fonctionne à nouveau selon le cycle décrit ci- dessus qui démarre par le régime soufflant. Le dispositif de commande 25 qui vient d'être déc assure ainsi, grâce à une conception particulièrement simpl le passage automatique du régime soufflant au régime de convection naturelle régulé en tout ou rien.

Bien entendu, le dispositif de commande que l'on vient de décrire est applicable à tout appareil de chauffag électrique à deux régimes de chauffage.