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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS POUR LA COMMANDE DU FONCTIONNEMENT DES
BRULEURS A COMBUSTIBLE LIQU@@E.
La présente invention se rapporte à des appareillages de commande pour les brüleurs à combustible liquide et son but est de four- nir un système électrique de commande perfectionné conçu pour assurer des conditions sûres pour le ré-allumage automatique du brûleur au cas où il viendrait à s'éteindre et à couper l'allumage et l'alimentation en combus- tible au cas où le brûleur ne s'allumerait pas après un intervalle de temps pré-déterminé.
Selon l'invention, un appareillage électrique de commande pour un brûleur à combustible liquide comporte un dispositif d'allumage commandé par un relais électro-magnétique, un moteur de pompe à combusti- ble commandé par un relais électro-magnétique, un moteur thermique action- né par un élément chauffant électrique, et susceptible d'être actionné après un intervalle de temps prédéterminé pour déconnecter l'alimentation électrique de l'appareillage au cas où le-brûleur ne s'allume pas, un dis- positif de commutation thermostatique sensible à la température du brûleur et un commutateur principal, lequel commutateur principal est prévu, lors de sa fermeture, pour produire l'excitation du moteur thermique et du re- lais électro-magnétique du dispositif d'allumage, lequel, à son tour,
pro- duit l'excitation du relais électro-magnéti.que du moteur de pompe .et le dit dispositif de commutation thermostatique est disposé pour fonctionner lorsque la tempéra.ture du brûleur augmente au moment de l'allumage; pour rendre inopérant l'élément moteur thermique et désexciter le relais élec- tro-magnétique du dispositif d'allumage, tout en maintenant excité le dit relais électro-magnétique du moteur de pompe.
Afin de permettre une meilleure compréhension de l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple, une de ses réalisations pré- férées, en se reportant aux-dessins ci-joints dans lesquels :
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La fig. 1 est un schéma de câblage représentant l'appareil- lage électrique de commande.
La fig. 2 est une élévation en coupe d'une construction pré- férée du dispositif de commutation thermostatique utilisé dans l'appareil- lage de commande.
La fig. 3 est une vue de face du dispositif de commutation thermostatique représenté sur la fig. 2 et, la fig: 4 est une élévation coupe d'une forme de construc- tion préférée, du moteur thermique utilisé dans l'appareillage de comman- de.
Pour permettre la commande efficace d'un brûleur à combus- tible liquide (non représenté) auquel est appliqué l'appareillage de commande conforme à l'invention, ce dernier comporte un dispositif d'allu- mage I, actionné électriquement et un moteur électrique P disposé de fa- çon à entraîner la pompe à combustible du brûleur. Outre les éléments I et P le système de commande comprend un relais électro-magnétique IR ayant deux contacts électriques de commutation IRa et IRb, un relais électro- magnétique PR ayant deux contacts électriques de commutation PRa et PRb, un dispositif de commutation thermostatique F (figs. 2 et 3) ayant deux contacts électriques de commutation Fa et Fb et un moteur thermique H, ayant un élément chauffant électrique He et muni de deux contacts électri- ques Ha et Hb.
Le but du dispositif de commutation thermostatique F est de commander la succession et le mode de fonctionnement des contacts de commutation Fa et Fb suivant la température du brûleur. C'est ainsi que lorsque le brûleur est éteint les contacts de commutation Fa et Fb sont disposés pour occuper les positions représentées sur la figure 1, et lors- que le brûleur est allumé, c'est-à-dire lorsque la température qui règne dans le tuyau du brûleur augmente, le contact de commutation Fb est fermé, et le contact de commutation Fa est ouvert. Un type commode de disposi- tif de commutation thermostatique pouvant être employé dans l'appareilla- ge est représenté sur les figures 2 et 3, un élément bi-métallique 2 est utilisé comme élément sensible thermiquement dans ce type de construction.
Cet élément 2 qui est disposé, de préférence, dans le tuyau du brûleur de façon à être sensible aux variations de température qui s'y produi- sent, est fixé, à un bout à l'extrémité d'une gaine tubulaire 3 et est fixé à son autre bout, à une tige 4 montée ci-axialement, laquelle tige est prévue pour pouvoir tourner par rapport à la gaine fixe 3 lorsque l'élément bi-métallique 2 est soumis à des variations de température.
Une pièce en forme de disque 5, sur laquelle est monté, en un point de sa périphérie, un taquet en saillie 6, est fixée à la tige 4. Lorsque l'élément bi-métallique 2 est froid, c'est-à-dire lorsque la flamme du brûleur est éteinte, le taquet d'actionnement 6 est placé de façon à buter contre une saillie 7 du contact de commutation Fa, comme le montre la figure 3, de sorte que ce dernier est fermé. Après qu'on a allumé le brûleur et par suite de l'échauffement de l'élément bi-métallique qui en résulte, la tige 4 et la pièce en forme de disque 5 tournent de sorte que le taquet 6 s'éloigne du contact de commutation Fa jusqu'à la position représentée en ligne pointillée en 6a sur la figure 3.
Ainsi qu'on le décrira plus loin, la position de ce contact de commutation Fa commande la mise en et hors circuit automatique du dispositif d'allumage I lorsque l'appareillage de commande est excité et une particularité importante de ce dispositif de commutation thermostatique est que, au cas où la flamme du brûleur viendrait à s'éteindre, un certain intervalle de temps,que l'on appellera la période de "purge" s'écoulerait avant que ce contact de commutation Fa soit fermé par le mouvement du taquet d'actionnement 6 jusqu'à la position où il bute contre la saillie 7 de ce contact de com- mutation.
De préférence, l'ensemble de contact de commutation est sup- porté sur un support 8 qui est monté pivotant de façon à permettre de
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faire varier la. dite période de "purge" en réglant la position de la sail- lie 7 par rapport à la position 6a occupée par le taquet 6 lorsque le bi- lame est chaud. Comme on le montre dans la figure 3, une came rotative 9 est prévue pour faire varier la position de cet ensemble de contact de commutation, la face de contact du support 8 étant maintenue en butée avec le bord de la came 9 au moyen d'un ressort 10. Le contact de commutation F@@ dont le fonctionnement est également commandé par l'élément bi-métal- lique 2, est muni d'une saillie 11, contre laquelle un taquet 12 est dis- posé pour venir buter, pour la fermeture de ce contact de commutation.
Le contact de commutation Fb fonctionne de telle façon qu'il doit être fermé en même temps ou avant l'ouverture du contact de commutation Fa et s'ouvrir cependant dès que se produit le manque de flamme, c'est-à-dire dès que le taquet 6 commence à se déplacer à partir de la position repré- sentée en 6a.a Comme le montre la figure 2, le taquet 12 est monté de fa- çon fixe en un point de la. périphérie d'un disque intérieur 13, disque qui est monté fou sur l'extrémité de la tige 4, co-axialement avec le disque 5.
Sur la face interne du disque 5 est fixé un aimant 14 prévu, lorsqu'il tourne avec le disque, pour donner un mouvement au dis- que interne adjacent 13 mais, en même temps, pour fonctionner comme un embrayage à friction, de façon à permettre une perte de mouvement entre ces disques dès que le taquet 12, en butant contre la saillie 11, effec- tue la fermeture du contact de commutation Fb. On se rendra facilement compte que lorsque le taquet 6 et le disque 5 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre (figures 2 et 3), un couple est appliqué au dis- que interne 13 qui fait buter le taquet 12 contre la saillie 11, pour fermer le contact de commutation Fb, et il se produit une perte de mou- vement entre ces pièces dès que cette fermeture a été effectuée., De même, au cas d'un manque de flamme du brûleur produisant,
par conséquent, un refroidissement de l'élément bi-métallique, et le mouvement du taquet d'actionnement 6 en sens inverse des aiguilles d'une montre, à partir de la position représentée en 6a, le taquet 12 sera soumis à un mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre, effectuant l'ouverture immé- diate du contact de commutation Fb, ce mouvement continuant jusqu'à ce que le taquet 12 vienne buter contre une butée fixe 15.
Le but du moteur thermique H (figure 4) est de fournir, pour des raisons qu'on exposera dans la suite, un dispositif de sécurité fonctionnant après un intervalle de temps prédéterminé pour déconnecter l'appareillage de commande de l'alimentation électrique au cas où le brûleur ne s'allume pas. Ce moteur thermique se compose d'un élément chauffant électrique He monté dans une gaine tubulaire 20, dans lequel est monté le récipient (non représenté) d'un dispositif sensible ther- miquement, qui comporte un tube capillaire 21, débouchant dans une cham- bre 22 qui est fermée par un soufflet flexible 23.
Le tube capillaire du récipient, ainsi que la chambre 22 sont chargés en fluide, à la façon habituelle, de sorte que lorsque l'élément chauffant électrique He est excité, la charge chauffe et se dilate, produisant une contraction du soufflet 23. Le soufflet est muni d'une plaque d'extrémité 24 à laquel- le est fixée une tige déplaçable axialement 25, dont l'extrémité éloignée de la dite plaque d'extrémité est prévue, lors de la contraction du souf- flet, pour venir buter contre un plongeur 26 et mettre le contact électri- que de commutation central Ha hors de contact avec la borne fixe Ha. et en contact avec la.borne fixe Ha2.
L'intervalle de temps qui doit s'écou- ler avant le fonctionnement du contact de commutation Ha est donc dé- terminé par le temps que met la charge fluide à se dilater suffisamment sous l'effet de l'élément chauffant électrique He. Un bouton de rappel 27 est prévu pour rétablir ce contact de commutation après fonctionnement.
Pour s'assurer que le moteur thermique est constamment en état d'action- ner le contact de commutation Ha, s'il devait le faire, le contact de commuta.tion central Hb est disposé de façon à être actionné par le mouve-
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ment de la tige 25, vers la gauche, au cas d'une fuite de la charge de l'intérieur du récipient et de la chambre 22, ce fonctionnement du con- tact de commutation étant prévu pour déconnecter de façon permanente l'alimentation électrique de l'appareillage de commande de façon à ce que ce dernier devienne inactif.
Ce fonctionnement du contact de commutation est produit par le moyen d'un flasque 25a prévu sur.la tige 25 et prévu pour déplacer un élément d'actionnement 28,lequel maintient normalement le contact de commutation Hb dans la position représentée sur la figure 4, hors de contact avec ce commutateur et lui permettre de revenir à sa position ouverte pour déconnecter l'alimentation électrique.
Comme le montre la figure 1 des dessins ci-joints, les bornes d'alimentation électrique A comportent, connectés en série sur elles les contacts de commutation Hb et Ha, un commutateur principal S, le contact de commutation Fa, la bobine d'excitation du relais IR, et l'élément chauffant électrique He du moteur thermique H. Comme les contacts de commutation Hb, Ha et Fa occupent normalement les positions de commutation représentées sur la figure 1, la fermeture du commutateur principal S, pour exciter le circuit de commande du brûleur, fait fonc- tionner le relais IR et l'élément chauffant électrique He du moteur thermique.
A ce moment commence l'échauffement de la charge fluide dans le récipient du moteur thermique, et l'excitation du relais IR produit la fermeture de ses contacts de commutation IRb et IRa, ces contacts IRb et IRa connectant respectivement le dispositif d'allumage I et le relais PR à l'alimentation électrique . L'excitation du relais PR produit la fermeture immédiate des contacts de commutation PRa et PRb, le premier con- tact fermant le circuit électrique du moteur de la pompe à combustible tandis que le dernier est fermé en prévision pour les opérations ulté- rieures de commutation automatique si le brûleur réussit à s'allumer maintenant que l'alimentation en combustible est connectée et que le dispositif d'allumage fonctionne.
Si le brûleur ne s'allume pas, l'état du circuit reste inchangé jusqu'à ce que la charge fluide du moteur thermique, qui reçoit de la chaleur de l'élément He, puisque le commu- tateur principal S a été fermé, se dilate et produise la contraction du soufflet 23 qui met le contact de commutation Ha en contact avec la borne de commutateur Ha . Cette opération déconnecte l'élément chauf- fant He du moteur thermique, le relais IR et le relais PR de l'alimenta- tion électrique et connecte l'alimentation électrique à un dispositif d'alarme visuelle et ou audible L.
Donc, si le brûleur ne s'allume pas dans un intervalle de temps prédéterminé, il en résulte que le circuit de l'appareillage de commande est déconnecté de l'alimentation électrique par le contact de commutation Ha qui, comme on l'a décrit ci-dessus, en relation avec la figure 4, doit être rétabli par une manoeuvre à la main du bouton de rappel 27. - '
Si le brûleur réussit à s'allumer avant le fonctionnement retardé du contact du moteur thermique Ha, pour déconnecter le circuit de l'appareillage de commande de l'alimentation électrique, la chaleur de la flamme chauffe l'élément bi-métallique 2 du dispositif de commuta- tion thermostatique F pour produire la fermeture du contact de commuta- tion Fb et l'ouverture du contact de commutation Fa.
Getté ouverture du contact de commutation Fa rend l'élément du moteur thermique He inac- tif, avant de produire le fonctionnement du-conta-et de commutation Ha.
Bien que lors de l'ouverture de ce contact'de commutation.Fa, le relais IR soit désexcité pour rendre inactif le dispositif d'allumage I, et ouvrir le contact de commutation IRa, l'ouverture de ce contact ne pro- duit pas la désexcitation du relais PR du moteur de la pompe;à combus- tible, car ce relais est maintenant connecté à l'alimentation électrique par son contact de commutation PRb et le contact de commutation Fb du dispositif de commutation thermostatique F.
De cette façon, pourvu que le brûleur s'allume avant que le moteur thermique n'actionne son
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contact de commutation Ha de la façon décrite ci-dessus, le dispositif d'allumage est automa.tiquement rendu inàctif dès qu'il a rempli sa fonc- tion, et le moteur de la pompe à combustible demeure actif pour alimenter le brûleur allumé en combustible.
Au cas où la flamme viendrait à s'éteindre par suite d'un marque momentané d'alimentation en combustible, par exemple, l'élément ji-métallique 2 commence immédiatement à se refroidir de sorte que, ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus le disque 5 et le disque interne 13 tournent de façon à faire ouvrir immédiatement le contact de commutation Fb tandis que le taquet 6 porté par le disque 5 commence à se déplacer à partir de la position représentée en 6a pour venir buter contre la saillie 7 du contact de commutation Fa. Dès que cette butée se produit, ce contact de commutation Fa, se ferme pour ré-exciter le relais IR et rendre actif l'élément chauffant électrique He du moteur thermique, et recommencer ainsi la succession des opérations décrites ci-dessus, pour rallumer le brûleur.
Comme on l'a déjà exposé ci-dessus, une particularité importante de l'invention est qu'un délai se produit entre l'instant de ce manque de flamme et la fermeture du contact Fa pour commencer le cycle de ré-allumage, ce délai, que l'on a appelé la période de "purge" permet- tant aux concentrations dangereuses de vapeurs inflammables qui ont pu s'accumuler, de se disperser avant toute tentative pour rallumer le brû- leur.
Il doit être entendu que le commutateur principal S, prévu pour mettre le brûleur en fonctionnement et le mettre hors circuit, peut être commandé soit manuellement, soit par pression ou par température, soit directement, soit à partir d'un point éloigné.