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La présente invention concerne un dispositif de contrôle combiné pour brûleurs à combustible gazeux dans lequel est prévu d'une part un con- trôle de température par thermostat et d'autre part la coupure d'alimentation en cas d'extinction d'une flamme pilote.
Le dispositif de l'invention est caractérisé par une soupape de contrôle unique commandant l'alimentation en dépendance à la fois du thermostat et d'un couple thermo- électrique répondant à l'extinction de la flamme pilote, pour commander la fermeture de la soupape de contrôle dans le cas où elle serait maintenue ouverte par le thermostat.
Le dispositifde 1!invention est particulièrement destiné) mais non limité, à l'emploi avec des radiateurs'à brûleurs à gaz et analogue grâce auxquels la température d'un local doit être contrôlée entre des li- mites précises. L'élément thermostatique est de préférence du type hy- draulique qui se prête avec le plus de souplesse à des conditions diverses d'installation. De nombreuses caractéristiques qui ont été jugées avan- tageuses dans des dispositifs antérieurement connus de ce type général ont été retenues dans le dispositif de l'invention.
Dans les dispositifs de ce type, il est souhaitable de prévoir un conduit qui contourne la soupape de contrôle pour maintenir une flamme réduite au brûleur principal lorsque la soupape de sécurité a été fermée en réponse à une condition de température du local à chauffer Cependant, dans le cas où cette flamme pilote s'éteint, du carburant s'échappe à travers ce conduit de by-pass et provoque'certains dangers.
C'est pourquoi, en plus des caractéristiques précédemment men- tionnées, l'invention prévoit une fermeture automatique de toute alimenta- tion du brûleur principal, y compris celle passant par le conduit de by- pass dans le cas de défaillance de la flamme pilote.
Grâce à cette disposition la soupape unique à double rôle de oon- trôle n'est pas sujette à être endommagée lorsque cette coupure automatique se produit. Cela constitue en outre une sécurité à l'égard d'un coince- ment de la soupape lequel peut se produire dans le cas où il est prévu une soupape de coupure indépendante n'agissant que rarement.
Une mesure de sécurité complémentaire consiste à empêcher l'écoule- ment du carburant à travers la soupape principale et à travers le conduit de by-pass pendant la remise en place du dispositif de coupure automatique.
Une autre caractéristique du dispositif de l'invention est de per- mettre d'empêcher l'écoulement du carburant à travers le conduit de by-pass lorque l'organe thermostatique est réglé pour maintenir une température rela- tivement basse .
Le dispositif de l'invention prévoit le contrôle combiné par ther - mostat et par flamme pilote automatique en enfermant dans un seul et même boitier, ume soupape principale, une soupape de contrôle du carburant de flamme pilote, et une soupape by-pass, la soupape principale étant actionna- ble à la fois par le contrôle thermo-électrique de flamme pilote et par l'élément thermostatique répondant à la température du local. L'élément thermostatique agit sur l'un des côtés de la soupape de contrôle au moyen d'un levier tandis que le contrôle thermo-électrique pilote-agit sur l'au- tre côté de la soupape. Le levier du thermostat est normalement sollicité pour l'ouverture de la soupape, l'action de l'élément sensible surmontant cette sollicitation lorsqu'une température prédéterminée est atteinte dans le local.
Cependant, comme le contrôle pilote peut agir automatiquement en cas d'extinction de la flamme du brûleur pilote, la soupape de contrôle peut à chaque instant être amenée à fermeture indépendamment de la condi-
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tion propre à l'élément thermostatique
La soupape de contrôle de carburant de la flamme pilote contrôle le débit du carburant vers le 'brûleur pilote et vers la soupape de by-pass et est à son tour contrôlée par le dispositif électrique de contrôle pilote pour être fermée- -en cas de défaillance de la flamme pilote.
Un dispositif de remise en état manoeuvrable à la main est associé du dispositif électrique de contrôle pilote pour ramener celui-ci tout en maintenant la soupape de con- trôle principale et la soupape de by-pass fermées et la soupape d'alimenta- tion pilote ouverte. La soupape de by-pass est également associée opérati- vement avec le mécanisme de réglage-de la température de l'élément thermo- statique de manière à être fermée lorsque ce mécanisme est réglé en vue de contraindre l'élément thermostatique à actionner la soupape principale à une température relativement basse.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résultent de la description ci-après et des dessins annexés, cette description se rap- portant à un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple et représenté aux dessins dans lesquels : -La figure le est une vue schématique, en coupe transversale d'un dispositif de contrôle suivant l'invention.
La figure 2 est une vue partielle supérieure du dispositif de la figure 1.
Le dispositif de contr.ôle représenté comprend un boîtier 10 pour- vu à une extrémité, d'un orifice d'entrée 12 adapté pour être connecté à une source de carburant fluide ( non représentée) et est pourvu à l'autre extrémité d'un orifice de sortie 14 adapté pour être connecté à un brûleur principal (non représenté). Une chambre de soupape 16 est formée dans la partie centrale du boîtier 10: Elle communique avec l'entrée 12 par une soupape principale à plongeur 18 et avec la sortie 14 à travers une ouver- ture 20 forméé dans un siège de soupape 22.Le siège . ainsi placé sur le passage de l'écoulement du carburant allant de l'entrée 12, vers la sor- tie 14 à travers la chambre 16.
Un perçage 24 est formé dans la paroi du boîtier 10 en alignement avec l'ouverture 20 du siège 22. Une tige de soupape 26 s'étend coulis- sante dans le perçage 24 et un disque de clapet 28 est monté sur la tige 26 pour se déplacer avec elle entre des positions d'ouverture et de ferme- ture du siège 22. Le clapet 28 est normalement sollicité vers le siège 22 par un ressort 30 agissant entre le boîtier 10 et un collier 32 fixé sur la tige de soupape 26.
La tige de soupape 26 s'étend hors du boîtier 10 et vient en engagement avec des leviers amplificateurs flexibles 34 d'un mécanisme à cliquet et déclic de forme comme comprenant un poussoir 36 qui sert à imprimer un déplacement de déclic aux leviers amplificateurs 34 et à la tige de soupape 26. Les leviers amplificateurs 34 sont suffisamment ri- gides pour surmonter la force*du ressort 30 et pour déplacer-le clapet 28 hors du siège 22 lorsqu'ils sont actionnés par le poussoir 36. Toute- fois, lorsqu'une charge additionnelle de sollicitation est appliquée sur le clapet 28 par l'organe thermo-électrique que décrit plus loin,les le- viers amplificateurs 34 se bornent à fléchir et n'impriment aucun dé- placement au clapet 28. Ainsi les leviers 34 constituent un mécanisme à limitation de puissance.
Si on le désire, les leviers 34 peuvent être relativement rigides et un autre mécanisme limitateur de puissance peut être à l'intérieur de la tige de soupape 26 d'une manière connue.
Un organe sensible à la température et destiné à actionner le clapet 28 par l'intermédiaire du mécanisme à cliquet 34, 36, est prévu
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et logé dans un 'boîtier 38 fixé sur l'extérieur du 'boîtier 10. Cet organe comprend un élément de commande en forme de soufflet 40 déplaçable parallèle- ment à l'axe de la tige de soupape 26. Le tube capillaire usuel 42 est con- necté à une extrémité au soufflet 40 et s'étend à partir du boîtier 38 pour se raccorder à un bulbe 44. Comme il est habituel dans les éléments ther- mostats du type décrite le bulbe 44, le tube capillaire 42 et le soufflet
40 contiennent un fluide dilatable qui servira à dilater le soufflet 40 en réponse à des températures croissantes du bulbe 44.
Le soufflet 40 est supporté à une extrémité d'un levier pivotant
46 qui est sollicité en engagement avec lui par un ressort spiral 48 appuyé sur le boîtier 38. Le levier 46 est pourvu d'une butée 148 qui peut s'engager avec le poussoir 36 du mécanisme à déclic. En conséquence un déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 46 ( figure
6) sous l'action du ressort 48 provoquera, un déplacement vers le haut de la tige de soupape 26 et du clapet 28.
L'organe sensible à la température est adapté pour être réglé à partir du devant du boîtier 10 pour fixer la température à laquelle le clapet 28 sera actionné. L'organe de réglage a la forme d'une tige 50 visée dans le boîtier 10 et qui s'étend à travers lui jusqu'à s'engager opérativement avec le soufflet 40. La tige 50 porte sur son extrémité sa.il- lante le cadras usuel 52 portant des indications " Elevée" "moyenne" "basse" et " coupure de nuit " coopérant avec un repère 50 porté par le boîtier 10.
De préférence l'indice " coupure de nuit " indique une température de ré- glage inférieure à celle correspondant à l'indice "basse".
L'organe thermo-électrique est prévu pour déplacer le clapet 28 vers sa position fermée lorsque se produisent certaines,, conditions qui seront décrites plus loin et indépendamment des conditions thermiques de l'élémenttsensible à la température 40-44. A cette fin, un boîtier mag- nétique 56 est monté coulissant dans la chambre de soupape 16 en alignement axial avec la tige de soupape 26 et le clapet 28. Un électro-aimant oom- prenant un cadre en fer à cheval 58 est monté à l'intérieur du boîtier 56 et est pourvu de l'enroulement usuel 60, qui est connecté par des conduc- teurs 66 à un thermocouple 64.
Une armature 66 est supportée à l'intérieur du boîtier d'aimant 56 sur une tige 68 qui se prolonge vers l'extérieur du boîtier 56 en alig- nement avec la tige de soupape 26. L'armature 66 est mobile entre des po- sitions attiréé et libérée par rapport aux faces polaires de l'aimant 58 et est poussée vers sa position libérée par un ressort 70 agissant entre le boîtier 56 et un collier 71 fixé sur la tige 68. Dans la position libre de l'amature, la tige 68 sera positionnée en engagement avec le clapet 28 par le ressort 70 qui agit pour maintenir le clapet sur son siège 22 malgré les forces pouvant être exercées sur la tige de soupape 26 par les leviers amplificateurs 34 du mécanisme à.déclic.
Comme il est connu, l'énergie électrique engendrée par le ther- mocouple 64 sera. insuffisante pour attirer l'armature 66 hors de sa posi- tion libre mais elle sera. suffisante pour la maintenir en position atti- rée après que l'opération habituelle de remise en place a été effectuée.
En conséquence, un organe de remise en place est prévu pour positionner l'ar- mature 66 en position attirée en engagement avec les faces polaires de l'ai- mant 58. A cette fin, un plongeur 72 est fixé sur le boîtier d'aimant 56 en alignement axial avec la tige d'armature 68 avec une extrémité sortant du boîtier 10. Cette extrémité porte un bouton poussoir 74 et un ressort 76 agissant entre le bouton 74 et le boîtier 10 et sollicitant l'en- semble du boîtier 56, du plongeur 72 et du bouton 74, pour l'éloigner du olapet 28.
Ainsi le ressort 76 sert à maintenir la tige d'armature
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68 hors d'engagement avec le clapet 28 lorsque"l'armature 66 est en po- sition attirée,
Un passage de sortie 78 vers le brûleur pilote est formé dans le boîtier 10 et adapté pour être connecté à un conduit 80 communique avec le brûleur pilote 82. Celui-* est disposé près du thermocouple 64 et le dé- bit de carburant vers ce brûleur 82 est réglé par un robinet à boisseau 84 monté dans le conduit 78. Le passage 78 communique avec une chambre de soupape 86 formée dans le boîtier 10 près de la chambre 16 avec laquelle elle communique par un passage 88.
Ainsi le carburant peut être envoyé au brûleur pilote 82 à partir de l'orifice d'entrée 12 à travers la cham- bre 16 le passage 88, la chambre de soupape 86, l'orifice de sortie 78 et le conduit 80.
L'écoulement du liquide vers l'orifice de sortie 78---est placé sous le contrôle d'une soupape pilote placée dans la chambre 86, et qui com - prend un siège annulaire 90 formé dans le boîtier 10 et un clapet 92 mo- bile pour s'engager et se dégager avec le siège 90. Le clapet 92 est solli- cité vers le siège par un ressort 94 et est également associé opérativement avec l'organe thermo-électrique pour être positionné dans sa position ou- verte pendant l'opération de remise en place et pourvu que l'armature 66 soit de remise en position attirée.
La connection opérative entre le clapet 92 et le couple thermo-- électrique est représentée ici avec une tige de soupape 96, solidaire du clapet 92 et se prolongeant à travers un perçage 98 du boîtier 10 jusque dans la chambre de soupape 16, La tige de soupape est én engagement avec une extrémité d'un levier 100 qui est monté pivotant sur la tige d'armature--68; L'autre extrémité du levier 100 est montée pivotante sur une console 102 qui prolonge le boîtier 56 et en est solidaire.
Avec une telle disposition un déplacement vers le bas ( figure 1) du boîtier d'aimant 56 pendant l'opé- ' ration de remise en place, provoque un déplacement vers le bas de la con- sole 102 et une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 100 pour déplacer la tige de soupape 96 vers le haut et porter 'le clapet 92 hors d'engagement avec le siège 90.
Après qu'on ait effectué la remise en place, le boîtier d'ai- mant 56 se déplace vers le hautsous la sollicitation du ressort 76 en- traînant l'armature 66 et la tige 68. Un déplacement vers le haut de la tige 68 provoque le déplacement d'ensemble du levier 100 vers le haut de sorte qu'il continue à maintenir le clapet 92 hors de son siège 90.
Pour maintenir une flamme réduite au brûleur principal lors- que la soupape principale de contrôle 28 est fermée sous l'action de l'élé- ment thermostatique 40-44, il est prévu un by-pass de contournement amenant le carburant à l'orifice de sortie 14. Ce by-pass 104 est formé dans le boîtier 10 et fait communiquer l'orifice 14 avec le passage de sortie pi- lote 78 à l'aval de la soupape pilote 90-92. Le débit de l'écoulement dans ce by-pass 104 est contrôlé par un robinet à boisseau 106.
L'écoulement dans le by-pass .104 est également contrôlé par une soupape qui comprend un siège 108 dans le boîtier 10 et un clapet 110 main- tenu hors du siège par un ressort '112 pour laisser normalement libre pas- sage. Cependant ce clapet 110 peut être déplacé et appliqué sur le siège 108 pour empêcher le passage pendant l'opération de remise en état et lors- que le cadran de réglage de température 52 est déplacé vers une tempéra- ture de réglage relativement basse indiquée par "coupure de nuit".
Une tige de soupape 114 fixée sur le clapet 110 passe à tra- vers un perçage 116 du boîtier 10 et s'étend au-delà du panneau frontal.
Le long de ce panneau et pivotant sur lui en 118 est prévu un levier 120 disposé près du bouton poussoir 74 en-dessous du cadran 52 et recouvrant
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l'extrémité de la tige de la tige de soupape 114.
Le levier 120 est adapté pour être tourné dans le sens des aiguil- les d'une montre '(figure 1) pour appuyer sur la tige de soupape 114 et déplacer le clapet 110 pour l'appliquer sur son siège 108, au moyen d'une came 122 fixée sur la tige 50 et tournant avec elle. La forme de la came
122 et l'angle qu'elle fait avec le bouton de réglage 52 sont tels que la rotation en sens des aiguilles d'une montre du levier 120, se produit par un déplacement du bouton de réglage de température 52 de manière à amener l'indication "coupure de nuit" en face dù repère 54.
Ainsi pour des règlages à température relativement basse du bouton 52, la flamme n'est pas maintenue en permanence au brûleur principal mais n'est présente que lorsque la soupape principale de contrôle 28 est ouverte sous l'action de l'élément thermostatique 40-44.
Pour empêcher le paasage du carburant dans le by-pass 104 pendant l'opération de remise en place, et assurer ainsi un allumage sûre une oreille 124 est fixée sur le levier 120 et s'étend latéralement, son ex- trémité étant placée sous le bouton poussoir 74. Si on appuie sur le bou- ton 74 pendant l'opération de remise en place, on amène celui-ci en enga - gement avec l'oreille 124 et imprime un déplacement dans le sens des ai- guilles d'une montre (figure 1) au levier 120 pour appuyer sur la tige
114 et amener le clapet 110 sur son siège 108.
Dans le cas où il est désirable d'empêcher le passage de carbu- rant dans le by-pass 104 pour tous les réglages de -température du bou- ton 52, il est prévu un organe manoeuvrable à la main pour maintenir le clapet 110 sur son siège 108. Cet organe comprend une tige filetée 126 vissée dans un logement conique 128 du boîtier 110, et qui s'étend per- pendiculairement au levier 124 près de celui-ci de sorte qu'un bouton
130 fixé sur l'extrémité de cette tige 126 recouvre une partie du levier 120 Une came 132 formée sur la face inférieure du bouton 130 est dis- posée pour s'engager avec le levier 120 lorsque la tige 126 est vissée dans le logement conique 128.
Un tél engagement a pour effet d'imprimer au levier 120 un déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre pour appuyer sur la tige 114 et appliquer ainsi le clapet 110 sur son siège 108.
Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant
Les diverses pièces sont positionnées au départ pour empêcher le passage du carburant vers le brûleur principal et le brûleur pilote. Le dispositif de contrôle est mis en service en agissant à la main sur le bouton poussoir 74 qu'on appuie pour déplacer le bottier d'aimant 56 vers le bas, ce qui amène les faces polaires de l'aimant 58 en engagement avec l'armature 66 et fait pivoter le levier 100 en sens inverse des aiguilles d'une montre pour retirer le clapet 92 de son engagement avec le siège 90.
Il est à remarquer qu'en appuyant ainsi sur le bouton 74, on main.- tient le clapet 110 de la soupape de by-pass en position de fermeture de passage du carburant indépendamment du réglage de température fixé par le bouton 52 et cela par engagement de l'oreille 124 par le bouton pous- soir 74. Ainsi le carburant ne passe que vers le brûleur pilote 82.
Le carburant sortant du brûleur pilote 82 s'enflamme et le thermo- couple 64 s'échauffe. Dès qu'il fournit un courant suffisant pour exciter 1''enroulement 60 de l'électro-aimant, on peut relâcher la pres- sion sur le bouton 74 et l'armature est retenue en position attirée, étant dégagée de son engagement avec le clapet 28 de soupape principale par le mouvement de retour du boîtier d'aimant 56 à sa position initiale sous l'action du ressort 76.
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Le cadran 52 peut être réglé sur la position de réglage désirée.
En le déplaçant de la position "coupure de nuit" vers la position "basse" ou "moyenne" dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, on retirera légèrement la tige 50 hors du boîtier 10; Comme le soufflet 40 est sous l'action du ressort 48, il se produira un déplacement axial correspon- . dant du soufflet accompagné par une rotation,, sens des aiguilles d'une mon- tre, du levier 46 également sous l'action du ressort 48. Comme le res- sort 48 est plus fort que le mécanisme à déclic 34, le levier 46 est in- capable d'exercer une pression sur la tige de commande de soupape 26 et, en supposant que la température du local soit inférieure au réglage indi- qué au cadran, le clapet 28 sera. déclanché vers sa position ouverte par action du mécanisme à déclic..
L'écoulement du carburant à travers l'orifice de sortie 14 vers le brûleur principal peut alors s'effectuer et le 'brûleur s'enflamme pxr le brîzleur pilete 82. Le chauffage du lacal à la température voulue se poursuit jusqu'à ce que le bulbe 44 réponde à cette température accrue.
Le fluide contenu dans l'élément thermostatique se dilate et provoque une expansion du soufflet 40,laquelle surmonte la pression du ressort 48 et provoque un déplacement du levier 46 dans le sens'des aiguilles d'une mon- tre. Un tel déplacement du levier 46 provoque l'action de déclic du méca- nismet permettant au ressort 30 de- fermer le clapet 28 contre son siège 22.
Par fermeture du clapet de soupape principal 28, l'écoulement du carburant vers le brûleur principal sera réduit d'un minimum déterminé par 11'écoulement à travers le conduit de by-pass 104. Dès que la tempé- rature ressentie par le bulbe 44 tombe au-dessous de celle pour laquelle le thermostat a été réglé,la position des pièces est renversée et le cla- pet 28 reprend sa position ouverte.
Dans le cas où on désire maintenir une température-relativement basse dans l'enceinte à chauffer, on tourne le cadran sur la position "coupure de nuit" dans le sens des aiguilles d'une montre. Un tel déplace- ment visse la tige 50 dans le boîtier 10 en poussant le soufflet 40 vers- le bas contre l'action du ressort 48. Un tel déplacement du soufflet 40 a pour conséquence qu'il actionne le clapet 28 à des températures relative- ment basses. Lorsqu'on déplace le cadran sur la position "coupure de nuit", la came 122 est déplacée en engagement avec le levier 120 pour provoquer une rotation en sens inverse'dès aiguilles d'une montre de celui-ci autour du pivot 118 et un déplacement de fermeture du clapet 110 de la soupape de by-pass.
Ainsi le carburant est empêché de passer par le by-pass pour, le règlage "coupure de nuit" du cadran 52 et la flamme ne sera présente au brûleur principal que lorsque la soupape principale est ouverte en fonc- tion des températures ressenties par le thermostat 40-44.
Si on le désire, le réglage sur "coupure de nuit" peut être tel- que la contraction du soufflet à sa limite soit inefficace pour positionner le levier 46 de manière à ouvrir la soupape principale 28. Avec un tel ar- rangement il n'y aura pas de flamme au brûleur principal lorsque le cadran 52 sera sur "coupure de nuit" indépendamment de la température ressentie par le thermostat 40 - 44.
Dans le cas où le brûleur pilote 82 est éteint, le thermocouple 64 casse de fournir du courant, ce qui provoque la désexcitation de l'enroule- .ment 60. L'armature 68 est libérée sous l'action du ressort 70, ce qui a pour effet de déplacer la tige 68 et de l'amener en engagement avec le cla- pet 28 pour maintenir celui-ci en engagement avec son siège 22 indépendam- ment du thermostat 40 - 44. Un déplacement vers le bas de la tige d'arma- ture 68 sert également à faire pivoter le levier 100 dans le sens des ai- guilles d'une montre pour permettre un déplacement vers le bas de la tige
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de soupape 96 et un déplacement du clapet 92 de la soupape pilote qui vient en engagement avec le siège 90 sous l'action du ressort 94.
Il est à noter que par la fermeture du clapet 92, aucun carburant ne peut passer par le canal by pass 104, puisque celui-ci est en communication avec l'orifice de sortie pilote 78 en aval de la soupape pilote 90-92. Ainsi en cas de dé- faillance de la flamme du brûleur pilote 82, aucun carburant ne peut se rendre vers le brûleur principal ni vers le brûleur pilote 82 et on a réalisé une fermeture complète de l'alimentation.
Il est bien entendu que diverses modifications peuvent être appor- tées au dispositif décrit sans sortir pour autant du domaine d'étendue des caractéristiques de l'invention.
REVENDICATIONS.
1) Dispositif de contrôle pour brûleur à combustible fluide, com- prenant : un boîtier muni de passages principaux d'entrée et de sortie; un siège de soupape situé en un point intermédiaire entre ces passages; une soupape thermosensible qui coopère avec le dit siège.de soupape en vue de contrôler l'écoulement du fluide du dit passage d'entrée vers le dit pas- sage de sortie, ce boîtier comportant un passage de sortie vers un brûleur pilote, passage qui communique avec le passage d'entrée susdit;
une soupape de contrôle d'alimentation du brûleur pilote prévue dans le dit passage allant au brûleur pilote, afin de contrôler l'écoulement du fluide dans ce passage, le boîtier précité étant pourvu d'un passage de dérivation qui communique avec le passage de sortie principal susdit et le passage pré- cité allant vers le brûleur pilote en aval de la soupape nommée en dernier lieu; et un système thermo-électrique pour commander le fonctionnement des deux soupapes nommées ci-dessus.