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APPAREIL DE SECURITE POUR FOYERS
La présente invention a trait à un appareil destiné à provoquer d'une manière très rapide, dans un laps de temps de l'ordere d'une fraction de seconde, l'arrêt de la projection du combustible dans 'un foyer de chau- dière ou de tout autre appareil de chauffage lorsque, pour une raison quel- conque, il se produit un arrêt de la combustion,, par extinction, même momen- tanée, de la flamme, ou même simplement s'il se produit un décollement de la ±lame du bec du brûleur.
Cet appareil est applicable aux brûleurs à combustible liquide et aussi aux brûleurs à charbon pulvérisé.
Il est notamment caractérisé par le fait que l'arrêt de la projec- tion du combustible est commandé par le déclanchement d'un relais ou autre dispositif électromagnétique à très faible inertie dont l'enclanchement est assuré par le courant anodique d'une lampe à atmosphère gazeuse (thyratron) dont la grille de commande est polarisée négativement pour le non-amorçage de ladite lampe., et qu'une cellule photoélectrique soumise aux radiations de la flamme à surveiller est montée en série avec une résistance placée dans le circuit de ladite grille de commande, de sorte que le courant pas- sant dans la cellule photoélectrique produit dans la dite résistance une dif- férence de potentiel positive qui, appliquée à ladite grille de commande,
permet l'amorçage de la lampe à atmosphère gazeuse, aussi longtemps que les radiations de la flamme agissent sur la cellule photoélectrique.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la des- cription qui va suivre et du dessin annexé qui sont relatifs à un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, de l'objet de l'inven- tion.
Dans le dessin:
Fig. 1 est un schéma général de l'appareil.
Figs. la et 1b sont deux variantes de la partie optique de l'appareil.
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L'appareil est alimenté par un transformateur comportant un enrou- lement primaire 1 branché sur le réseau et des enroulements secondaires
2, 3 et 4.
L'enroulement 2 délivre un courant à tension relativement faible (70 volts environ, toute autre tension pouvant être employée pour réali- ser une solution particulière). Ce courant alimenter en passant par le cir- cuit de l'anode 19 d'une lampe à atmosphère gazeuse 11 (thyratron)un re- lais 12 à faible inertie., ou tout autre dispositif électromagnétique, ces appareils ne comportant pas de condensateur aux bornes de l'enroulement 12a parcouru par le courant provenant de l'enroulement 2. Une prise 2a à environ vingt cinq volts, sur l'enroulement 2, sert à alimenter un dispo- sitif potentiométrique 5 dont le rôle sera expliqué ci-après.
L'enroulement 3 délivre un courant qui sert au chauffage de la cathode 17 de la lampe à, atmosphère gazeuse 11. Cet enroulement 3 a une de ses extrémités reliée à l'enroulement 2,. -de sorte que les tensions de ces deux enroulements s'ajoutent. Au point commun ainsi réalisé est reliée la cathode 17 de la lampe. Il* L'enroulement 3 sert également à alimenter un dispositif potentiométrique 6 dont le -rôle sera expliqué ci-après.
Dans le cas où les caractéristiques de la lampe à atmosphère ga- zeuse 11 utilisée exigeraient une tension d'alimentation du dispositif potentiométrique 6, supérieure à celle d'alimentation du filament de la cathode 17, un enroulement supplémentaire serait ajouté à l'enroulement 3 pour satisfaire les conditions exigées par cette lampe à atmosphère gazeuse.
L'enroulement 4, ou plusieurs enroulements, suivant les besoins, servent à 'la signalisation de l'appareil ou à tous autres usages annexes.
La tension prélevée au curseur du dispositif potentiométrique 6 est appliquée à la grille de commande 18 de la lampe 11, à travers une ré- sistance appropriée 14. Cette tension est réglable en vue d'amener la lampe 11 dans le voisinage de la limite d'amorçage ou de désamorçage (passage ou arrêt du courant dans le circuit anodique .traversant le relais 12 ou le dispositif électromagnétique qui remplace .ce 'relais).La résistance 14 rem- plit également le rôle qui consiste à charger le circuit dans lequel se trouve la cellule photoélectrique 7. La.-tension sur la grille de commande 18 de la lampe 11 est, par construction,, toujours négative lorsque la ten- sion de l'enroulement 2 appliquée à 1) anode 19 de la lampe 11 est positive et suffisamment élevée pour l'amorçage de cette lampe.
La grille 18 doit rester négative même en présence des différences de potentiel positives engendrées sur la résistance 14 par le courant qui la traverse pendant l'ex- citation de la cellule photo-électrique 7, Comme on le verra ci-après.
La grille de commande 18 de la lampe 11 est reliée à la cathode de la cellule photoélectrique 7 exposée au rayonnement calorifique et lumi- neux de la flamme 9 du brûleur 20 à contrôler. L'anode de la cellule photo- électrique 7 est reliée au curseur du dispositif potentiométrique 5 qui sert à régler la tension du courant admis à cette cellule. La cellule photo- électrique 7 reçoit les radiations calorifiques et lumineuses de la flamme 9 par un conduit. 8 dont la longueur, le diamètre, l'orientation et la co- nicité, si nécessaire, sont déterminés par les conditions de l'installa- tion.
La fig. 1 montre un conduit 8 de section constante, mais ce con- duit peut aussi,, selon les exigences des différents cas, se rétrécir vers la flamme 9 (fig. la)ou s'élargir vers la flamme (fig. 1b).
Sur le trajet des radiations émises par la flamme 9 à travers le conduit 8 est placé un écran spécial 15 permettant de sélectionner au ma- ximum la partie la plus efficace et la plus appropriée du spectre lumi- neux et calorifique de la flamme à surveiller et d' aliminer au maximum l'influence des radiations secondaires parasites qui pourraient nuire à la précision de l'appareil.
Un diaphragme 16, dont la forme et l'emplacement sont adaptés aux
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besoins,sert à doser, lorsqu'il estnécessaire, les radiations émises par la flamme 9 et permet de conserver la sensibilité, la précision, la sûreté et l'efficacité de l'appareil, sans altérer son fonctionnement et la durée de la cellule photo-électrique 7, quels que soient la surface de la flamme 9 et l'endroit choisi sur celle-ci pour la sélection des radiations desti- nées à exciter la cellule 7.
Cet appareil de captation de radiations est disposé de manière à pouvoir régler les conditions de fonctionnement en cas d'extinction de la flamme, de décollement de cette flamme du brûleur, de ralentissement exa- géré de la combustion ou de production de fumées intenses.
Les combinaisons des positions des curseurs des dispositifs poten- tiométriques 5 et 6 permettent tous les réglages nécessaires pour ajuster avec une très grande précision le point de fonctionnement de l'ensemble, ce point étant déterminé à l'avance par les exigences du service à assurer et la nature et l'intensité de la flamme, tout en évitant que la grille de commande 18 de la lampe 11 ne devienne jamais positive en même temps que l'anode de cette lampe.
Au repos, c'est-à-dire lorsque la cellule photoélectrique 7 ne re- çoit pas de rayons et que la résistance 14 n'est donc traversée par aucun courant provenant de ladite cellule, le potentiel de la grille de commande 18 doit être suffisamment négatif pour empêcher tout amorçage de la lampe 11. Par contre, lorsque la cellule 7 reçoit les rayons de la flamme 9, la différence de potentiel positive engendrée par le courant de la cellule 7 passant dans la résistance 14 élève le potentiel de la grille de commande 18 suffisamment pour provoquer l'amorçage de la lampe 11 à chaque alternan- ce positive de la tension appliquée à son anode. Comme déjà dit plus haut, la grille 18 reste cependant toujours négative.
En raison de l'intermittence de l'alimentation de l'enroulement 12a du relais 12 à travers la lampe 11, qui. ne laisse passer qu'une partie de chaque alternance positive à chacun de ses amorçages, le relais 12 ou le dispositif électromagnétique qui le remplace peut être muni d'un,enroule- ment secondaire 12b destiné à maintenir la continuité du champ magnétique entre les périodes d'alimentation, pour-que le relais reste enclanché d'une manière continue. L'enroulement secondaire 12b a un nombre de tours qui dé- pend des exigences du service à assurer. Il peut être fermé sur une résis- tance 12c très faible, ou être fermé sur lui-même. Il peut, dans certains cas, comporter une seule spire plus ou moins importante.
L'absence de condensateur aux bornes de l'enroulement 12a du re- lais 12, ou du dispositif électromagnétique qui le remplace, assure à l'en- semble un minimum d'inertie et une précision très grande du point de fonc- tionnement choisi.
L'appareil qui vient d'être décrit fonctionne comme suifs
L'appareil étant réglé comme il a été expliqué ci-dessus, à l'aide des dispositifs potentiométriques 5 et 6 et à l'aide de l'écran 15 et du diaphragme 16 dont est muni le conduit 8 pour une intensité déterminée de la flamme 9, et la connexion au réseau alimentant l'enroulement 1 étant éta- blie, le rayonnement de la flamme 9 agissant sur la'cellule photoélectrique 7 a pour effet de rendre celle-ci suffisamment conductrice pour que le cou- rant passant dans la résistance 14 élève le potentiel de la grille de com- mande 18 assez pour que le courant anodique de la lampe 11 s'amorce à cha- que alternance positive de la tension anodique. Le courant anodique de la lampe 11 traverse l'enroulement 12a du relais, ou de l'appareil qui le rem- place, et le maintient enclanché.
Si le rayonnement de la flamme 9 vient à diminuer ou à cesser, par son extinction, son décollement au une autre cause, il en résulte une dimi- nution de la conductivité de la cellule 7 et, par conséquent, de l'intensité du courant traversant la résistance 14, de sorte que le potentiel de la gril- le de commande 18 descend au-dessous de la valeur d'amorçage de la lampe 11
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et produit, par le désamorçage de cette* lampe 11, le déclanchement du re- lais 12 qui, à son tour, provoque l'arrêt de la projection du combustible dans le foyer, cet arrêt étant pour ainsi dire instantané par suite de la faible inertie du relais 12 et du fait que ce relais ne comporte pas de condensateur aux bornes,comme il a été expliqué ci-dessus.
Le déclanchement du relais 12 provoque l'arrêt de la projection du combustible dans le foyer soit par la fermeture d'une vanne à commande électro-magnétique, soit par l'arrêt des organes d'alimentation du brûleur, pompes à combustible ou autres, soit par l'arrêt du brûleur lui-même ou par une combinaison de plusieurs de ces solutions, le fonctionnement se faisant par l'intermédiaire de relais, disjoncteurs ou tous autres appa- reils appropriés, qu'ils soient à arrêt définitif ou à réenclanchement auto- matique, d'autres opérations pouvant intervenir, si besoin est, pour un déblocage de l'appareil.
Comme le relais 12,ou l'appareil électromagnétique qui le remplace, est maintenu enclanché seulement aussi longtemps qu'il reçoit du courant, il se déclanche automatiquement et provoque l'arrêt de l'alimentation en combustible du brûleur en cas de non alimentation du primaire 1 du transfor- mateur par le réseau, de détérioration ou d'usure du transformateur, de la cellule photoélectrique 7, de la lampe à atmosphère gazeuse 11, du relais 12, ou du dispositif qui remplace ce relais .
L'appareil objet de la présente invention peut, pour la commodité ou l'exigence de l'installation, êtr entièrement enfermé dans un coffret ou tableau ou être fractionné, les différents éléments ou groupes d'éléments éloignés les uns des autres étant reliés par des fils appropriés. ri peut aussi être incorporé dans des coffres ou tableaux de com- mande, individuels ou combinés pour réaliser toutes dispositions simples ou complexes de sécurité ou autres sur un ou plusieurs foyers isolés ou cou- plés.
REVENDICATIONS.
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1. -Appareil provoquant très rapidement l'arrêt de la projection du combustible dans un foyer, en cas d'extinction ou de décollement de la flamme, caractérisé en ce que l'arrêt de la projection du combustible est commandé par le déclanchement d'un relais- ou autre dispositif électromagné-
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tique à très faible inertie dont 17enclenchement est effectué par le cou- rant anodique d'une lampe à atmosphère gazeuse (thyratron) dont la grille de commande est polarisée négativement pour le non-amorçage de ladite lampe, et qu'une cellule photoélectrique soumoise aux radiations de la flamme à sur- veiller est montée en série avec une résistance placée dans le circuit de ladite grille de commande,
de sorte que le courant passant par la cellule photoélectrique produit dans ladite résistance une différence de potentiel positive qui, appliquée à ladite grille de commande, permet l'amorçage de la lampe à atmosphère gazeuse, aussi longtemps que les radiations de la flamme agissent sur la cellule photoélectrique.