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La présente invention a pour objet un procédé pour contrôler le débit d'un combustible arrivant à un brûleur à l'aide d'au moins un organe thermosensible, dans lequel le débit du combustible doit être coupé chaque fois que le brûleur stéteint accidentellement en service normal, ce qui empêche le combustible de sortir du brûleur sans être brûlé. L'invention se rapporte également à un brûleur contrôlé par au moins un organe thermosensible. Cet organe thermosensible est constitué de préférence par un thermocouple, mais peut aussi bien être formé par une lame bimétallique ou par tout autre moyen se dilatant sous l'action de la chaleur.
Jusqu'à présent, on avait l'habitude de contrôler le fonctionnement d'un brûleur en prévoyant un brûleur à veilleuse agencé de façon à allumer le brûleur et en disposant un organe thermosensible dans la zone de chauffage de ce brûleur à veilleuse, une soupape principale
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étant disposée dans la conduite conduisant le combustible au brûleur et étant montée devant le dispositif réglant le débit de combustible, de telle manière que cette soupape principale passe automatiquement de la position ouverte à la position fermée chaque fois que le brûleur à veilleuse s'éteint pendant le fonctionnement du brûleur et que par suite l'organe thermosensible se refroidit.-- Par exemple,
pour une cuisinière ou n'importe quel autre appareil comportant plus d'un brûleur devant être contrôlé par un dispositif de sécurité du type susmentionné, tous les brûleurs étaient contrôlés par un seul brûleur à veilleuse par l'intermédiaire de tubes d'allumage individuels, de sorte qu'un seul dispositif thermique de contrôle était nécessaire pour tous les brûleurs.
Ce système d'allumage présente différents inconvénients essentiels. Des tubes d'allumage et d'autres systèmes analogues de transmission se sont révélés être des élé- ments intermédiaires peu sûrs entre le brûleur à veilleuse et le brûleur principal. La sûreté de tels systèmes dépend grandement des variations de la pression et de la composition du gaz.
Si la teneur en azote du gaz dépasse une quantité maximum admissible, le mélange produit dans le tube d'allumage n'est plus allumé par la veilleuse, ou bien les autres éléments d'allumage ne fonctionnent pas correctement, et le dispositif de sé- curité ne fonctionne pas du tout, ou bien l'allumage du brûleur est retardé dans une telle mesure qu'une quantité suffisante de gaz s'échappe du brûleur sans être brûlée pour provoquer un risque d'explosion ou .l'intoxication. Si la veilleuse associée à un certain nombre de brûleurs, par exemple d'une cuisinière, s'éteint
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et que par conséquent la soupape principale de l'appareil se ferme de la manière indiquée plus haut ,l'admission de gaz est coupée pour tous les brûleurs de l'appareil.
Si le système de sécurité commun de tous les brûleurs ne fonctionne pas pour une raison quelconque, par exemple du fait que la soupape principale est bloquée dans sa position ouverte, le contrôle pour tous les brûleurs ne fonctionne pas non plus.
Avec le procédé suivant l'invention pour con- .trôler un brûleur, les désavantages susmentionnés peuvent être évités lorsqu'au moins un organe thermosensible commandant un dispositif de fermeture disposé dans la conduite amenant le combustible au brûleur, possède un système mobile à ressort pour fermer le dispositif de fermeture, le système à ressort étant commandé par ledit organe thermosensible de telle façon que son effet de fermeture puisse être neutralisé.
Du fait que ledit système de fermeture à ressort est mobile avec le dispo- sitif de fermeture, le dispositif de réglage normal, par exemple un robinet de réglage, associé au brûleur, peut être employé comme dispositif de fermeture et il n'est pas nécessaire de prévoir une soupape principale spéciale, commandée par ledit organe thermosensible, comme c'était le cas avec les systèmes de sécurité connu. mentionnés plus haut. Des dispositifs d'allumage peu sûrs tels que des tubes d'allumage ou analogues ne sont' plus nécessaires.
Une difficulté particulière se produit lorsque emploie comme organe de contrôle un dispositif de réglage du brûleur, parce que le dispositif de réglage doit être ramené dans sa position fermée à partir de n'importe
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quelle position de réglage chaque fois que le brûleur s'éteint pendant son fonctionnement. Cette difficulté était surmontée dans lesdits dispositifs de sécurité connus, possédant un dispositif de fermeture spécial indépendant de l'organe de réglage du brûleur, en pré- voyant une position fermée et une position ouverte seulement pour le dispositif de fermeture, de sorte que le dispositif de fermeture était amené à la main dans la position ouverte et était automatiquement maintenu dans cette position aussi longtemps que le brûleur à veilleuse brûlait.
Avec le brûleur contrôlé suivant l'invention, cette difficulté est surmontée en prévoyant dans l'organe de réglage du brûleur des moyens de ferme- ture contrôlés thermiquement et des moyens pour neutra- liser l'effet de ces moyens de fermeture, lesdits moyens de fermeture et les moyens de neutralisation étant agencés de façon à suivre les déplacements du dispositif de réglage.
Avec les systèmes de contrôle et de sécurité connus susmentionnés pour les brûleurs, il est possible de maintenir le dispositif de fermeture contrôlé par l'organe thermosensible dans sa position ouverte aussi longtemps qu'on le désire. Ainsi même les faibles quan- tités de gaz s'échappant dudit brûleur à veilleuse produisent un mélange explosif ou intoxicant. L'organe de commande prévu pour ouvrir la soupape principale peut être bloqué dans sa position de service, pour la- quelb la soupape principale est ouverte, par mauvaise intention ou en raison de la mauvaise humeur provoquée par un défaut de fonctionnement du dispositif de sécurité.
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Dans une forme d'exécution préférée de l'in- vention, cet inconvénient peut être évité lorsque la - liaison entre un organe de commande et un organe de fermeture dans la conduite amenant le combustible au brûleur est établie exclusivement en fonction de la température dudit organe thermosensible. Ceci signifie / que l'organe de fermeture est contrôlé par l'organe thermosensible de telle manière qu'il ne peut être écarté de sa position de fermeture qu'en fonction de la tempé-
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- rature de .l'organe-thermosensible.
En plus des dangers et désavantages susmention- nés des systèmes de contrôle connus, un grave inconvé- nient réside dans le fait que le dispositif de fermeture ou la soupape principale doit être maintenu à la main dans sa position ouverte jusqu'à ce que le contrôle thermique commence à fonctionner, pour maintenir auto- matiquement le dispositif de fermeture dans sa position ouverte, plusieurs secondes étant normalement nécessaires pour que le système de contrôle commence à fonctionner.
C'est pourquoi des recherches ont été faites pour four- nir des moyens mécaniques maintenant le dispositif de fermeture contrôlé thermiquement dans sa position ouverte pendant le temps nécessaire pour rendre efficace le contrôle thermique, après quoi ces moyens mécaniques sont mis hors de prise. Il n'était cependant pas possible de trouver des moyens de blocage appropriés de ce type jusqu'à présent.
Lorsqu'on emploie le procédé mentionné en dernier lieu, conforme à l'invention, pour contrôler , un brûleur, ces inconvénients peuvent aussi être sur- montés par le fait que l'admission du combustible dans . le brûleur est coupée aussi longtemps que l'organe
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thermosensible n'a pas été chauffé par une source de chaleur indépendante de la fourniture de combustible au brûleur et ayant de préférence une durée de fonction- nement limitée, par exemple une allumette.
Après un temps donné qui, avec un peu d'expérience, peut être facilement estimé par le degré de combustion de l'allu- mette, le dispositif de fermeture peut être ouvert, après quoi le combustible admis au brûleur est immédia- tement allumé par l'allumette qui continue de brûler. pans ce cas, le temps pendant' lequel 1* allumette se consume est une période de sécurité, parce que lorsque le brûleur ne fonctionne pas encore au moment où lrallu- mette s'éteint, il est impossible au combustible de parvenir au brûleur. De préférence, l'organe thermosen- sible est situé dans la zone d'allumage du brûleur, de sorte que le combustible s'échappant du brûleur lorsque le dispositif de fermeture est,ouvert, s'enflamme immé- diatement.
Par suite., avec ce système, il est impossible que le combustible s'échappe du brûleur sans être en- flammé et brûlé. En d'autres termes, un endroit d'allu- mage est marqué sur le brûleur par l'organe thermosen- sible, et l'arrivée de combustible au brûleur reste coupée aussi longtemps que des mesures n'on pas été prises pour enflammer le combustible en cet endroit. Un autre but de l'invention est de prévoir des moyens pour maintenir aussi basse que possible l'inertie indésirable. du système de contrôle lorsque ce dernier est muni d'un thermocouple. A cet effet, la différence de température entre les endroits de contact des électrode du thermo- couple est maintenue aussi faible que possible.
Conformé- ment à l'invention, ce résultat est obtenu en disposant
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les points de contact des électrodes du thermocouple relativement au brûleur de manière que ces points de contact soient chauffés à des températures différant peu l'une de l'autre pendant le fonctionnement du brûleur.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réa- lisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite .invention.
La fig. 1 est une vue en coupe d'un brûleur à gaz ayant un dispositif de réglage comprenant une soupape àdisque et une .buse de réglage.
Les fig. 2 et 3 représentent un autre brûleur à gaz ayant un robinet de réglage, respectivement en coupe suivant la ligne II - II de la fig. 3 et suivant la ligne III - III de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe' axiale d'un autre brû- leur à gaz ayant un robinet de réglage.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V - V de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI - VI de la fig. 4.
La fig. 7 représente schématiquement une autre forme d'exécution du système de contrôle pour.un brûleur suivant l'invention.
Les fig. 8 etreprésentent schématiquement une disposition avantageux du thermocouple dans un système suivant l'invention.
Le brûleur à gaz montré sur la fig. 1, destiné . à être employé par exemple dans une cuisinière, présente
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un carter de réglage 1, un support 2 pour le brûleur et un support 3 pour un organe thermosensible 4, les parties 1 à 3 étant faites en une seule pièce moulée.- Par ce moyen, les positions relatives désirées entre le tube mélangeur 5 du brûleur et la buse du brûleur 6 dans le carter de réglage 1 ainsi qu'entre l'organe thermosensible 4 et les ouvertures de brûleur 7, res- pectivement la flamme de brûleur 8 sont maintenues invariables. Le carter de réglage 1 est fermé au moyen d'une membrane 9 et d'un couvercle 10.
Une vis de com- mande 11 est prévue dans un taraudage du couvercle 10, cette vis se déplaçant axialement lorsqu'on la tourne et pressant par l'intermédiaire d'une bille 12 chargée par un ressort contre une plaque de commande 13 fixée au centre de la membrane 9. Le bras le plus court dtun levier à deux bras 15 pivotant sur un arbre 14 s'appuie contre l'intérieur de la membrane' 9, le bras le plus long du levier 15 étant relié à une tige de soupape 17 au moyen d'une goupille 16. L'extrémité supérieure conique de la tige de soupape 17 sert de pointeau de réglage 18 dans l'ouverture 6 de la buse, le pointeau 18 servant à régler le brûleur pendant son fonctionne- ment de la manière décrite plus loin.
Le pointeau 18 présente un alésage axial par lequel s'écoule le gaz nécessaire pour entretenir une petite flamme, dans la position que le pointeau occupe à la fig. 1.
Un disque de support 20 et un aimant 21 en fer à cheval, en matière magnétisable ayant une très faible rémanence, sont fixés sur la tige de soupape 17 au moyen d'un support 19. L'aimant 21 présente un enroulement 22
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relié à l'organe thermosensible 4, qui est ici un thermo- couple, par l'intermédiaire d'un conducteur 23 et du corps 1, 2, 3. Un 'disque de soupape 24 en matière magné- tisable à très faible rémanence est monté dans le support
19 au moyen d'un tenon 25 de manière à pouvoir se dé- placer axialement. Une rondelle d'étanchéité 26 est fixée sur le disque 24, le tube 27 d'admission du gaz étant fermé de façon étanche par la rondelle 26 lorsque celle-ci repose sur le bord supérieur 23 du tube 27.
Un ressort de pression 29 est intercalé entre le tube 27 et le disque 24 et un ressort de pression 30 est intercalé entre le disque de support 20 et le disque de soupape 24.
Le ressort 29 est plus faible que le ressort 30, de sorte que, quelle que soit la position de la tige de réglage 17 et malgré la pression du ressort 29, le res- sort 30 est capable dupliquer le disque 24 contre le siège de soupape 28 avec une pression suffisante pour empêcher le gaz de pénétrer dans le carter 1.
Le brûleur à gaz et le système de contrôle qui lui est associé fonctionnent comme suit:
Lorsque, dans la position que les pièces occupent à la fig. 1, la flamme du brûleur s'éteint pour une raison quelconque, par exemple parce qu'un liquide dé- borde d'un ustensile de cuisson, le thermocouple 4 qui a été chauffé par la flamme du brûleur se refroidit; le courant thermoélectrique passant du thermocouple dans l'enroulement 22 de l'aimant 21 diminue et par suite l'attraction exercée par l'aimant diminue jusqu'à devenir inférieure à la différence entre les pressions des res- sorts 30 et 29. A ce moment, le disque de soupape 24 constituant l'armature de l'électro-aimant 21, 22 s'éloigne
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de celui-ci et est appliqué vers le bas contre son siège 28 par le ressort 30. L'amenée de gaz au brûleur éteint est donc coupée.
Si le brûleur doit être remis. en marche, le levier 15 doit être tourné autour de ltarbre 14 dans le sens antihoraire et la tige de soupape
17 doit être abaissée à l'encontre de la pression du ressort 30 en faisant tourner la vis de commande 11, jusqu'à ce que l'aimant 21 touche de nouveau le disque de soupape 24. Par ce mouvement, le pointeau 18 est aussi déplacé vers le bas, de sorte que la buse 6 est complè- tement ouverte. Cependant, comme le disque de soupape 24 est encore pressé contre son siège 28, le gaz ne peut pas parvenir au brûleur bien que la buse 6 soit complètement ouverte.
Si alors la vis de commande 11 est de nouveau déplacée vers ltextérieur, la tige de soupape 17, le disque de support 20 et l'aimant 21 se déplacent vers le haut sous l'action du ressort 30 sans déplacer le disque de soupape 24 qui est maintenu sur son siège 28 par la pression du ressort 30, quelle que soit la position de la tige de soupape 17, parce que 1 aimant 21,22 ntest pas excité et n'exerce aucune attraction sur le disque 24. Par suite, pour ouvrir la soupape, il faut d'abord veiller que l'aimant 21, 22 soit excité, c'est-à-dire que le thermocouple 4 doit d'abord être amené dans u., état pour lequel il produit un courant thermoélectrique. Dans ce but, on chauffe le thermocouple 4. Ceci peut être fait au moyen d'une allumette dont la flamme estapprochée du thermocouple 4.
Ce dernier est donc chauffé et un ant thermoélectrique est produit par lequel l'aimant 21, 22 touchant le disque 24 est bientôt excité à un degré tel que
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l'attraction exercée sur le disque 24 excède la pression du ressort 30. Si, dans ces -onditions, la vis de commande
11 est déplacée vers lrextérieur comme décrit plus haut, la tige de soupape 17 et l'aimant 21, 22, dont lrattrac- tion magnétique exercée sur le disque 24 a neutralisé la pression du ressort 30, se déplacent vers le haut sous Inaction du ressort 29, de sorte que, le levier 15 tourne dans le sens horaire et que la plaque de commande
13 suit la bille 12 vers la droite.
Par suite, le disque de soupape 24 se soulève et quitte son siège 28, et le gaz pénètre dans.le carter 1; puisque la buse 6 est encore pratiquement complètement ouverte, le brûleur sera toujours remis en marche pour la position de la soupape permettant le débit maximum de gaz, de sorte que le brûleur est immédiatement et facilement allumé.par l'allumette qui est encore tenue dans le voisinage du brûleur. Il est donc important que le thermocouple-4 se trouve à l'intérieur de? la zone d'allumage du brûleur afin que le brûleur soit sûrement allumé de la manière qui vient d'être décrite. Le thermocouple 4 est mainte- nant chauffé par la flamme de brûleur 8 et est maintenu à la température nécessaire pour exciter suffisamment l'aimant 21,22.
Si la flamme du brûleur s'éteint pour n'importe quelle position de réglage du brûleur, le disque 24 servant darmature est déclenché de la manière décrite et coupe immédiatement l'ammenée de gaz au brûleur éteint.
Ainsi, l'aimant 21,22 constitue un accouplement disposé entre l'organe de commande (vis 11) et 1 organe de fermeture (disque 24) de la soupape, l'accouplement étant déplaçable avec l'organe de fermeture et pouvant .être engagé et dégagé en fonction de l'état de l'organe
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thermosensible, le ressort 30 intercalé entre les moitiés dtaccouplement 21 et 24 amenant l'organe de fermeture 24 dans sa position de fermeture quelle que soit la posi- tion de l'organe de commande chaque fois que l'accouple- ment est dégagé. Le support commun 2, 3 pour le brûleur et le thermocouple 4 assure la position correcte du thermocouple dans la zone de chauffage et d'allumage du brûleur.
L'organe de fermeture ne peut être ouvert qu'à partir de sa position fermée, de sorte que l'organe de commande de la soupape doit toujours être amené en posi- tion de fermeture pour remettre en marche le brûleur lorsque le dispositif de contrôle a fonctionné. Il est impossible d'ouvrir la soupape du brûleur ,avant d'avoir pris des mesures pour allumer le combustible parvenant au brûleur .
Naturellement, dans le dispositif représenté sur la fig. le le disque de support 20 et l'aimant 21 pourraient être accouplés rigidement au levier 15, le disque 24 et le pointeau 18 avec la tige de soupape 17 pouvant constituer un organe commun de réglage et de fermeture qui pourrait être relié à l'organe de commande de la soupape au moyen d'un accouplement du type décrit contrôlé par le thermocouple. Suivant une autre variante, le pointeau 18 pourrait être omis et le disque de soupape 24 pourrait être utilisé à la fois comme organe de fermeture et de réglage.
Un avantage particulier du dispositif de con- trôle et de sécurité représenté sur la fig. 1 réside aussi dans le fait que l'organe décommande, c'est-à-dire la vis 11, est un élément à blocage automatique, de sorte qu'il ne peut pas être déplacé par la pression
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exercée par les ressorts 29 ou 30. En raison de la transmission non positive, par ressort, du mouvement de l'organe de commande 11 à l'organe de fermeture, l'aimant
21,22 peut toujours toucher le disque de soupape 24 constituant l'armature de l'aimant avec une pression appropriée lorsque Isolément de commande 11 est en posi- tion fermée.
Pour cette raison, il nrest pas absolument nécessaire que la vis de commande 11 de la soupape du brûleur soit amenée dans une position initiale déterminée de façon très précise pour amener l'aimant 21 exactement en contact avec l'armature 24, mais cette position initiale de la vis 11 peut varier entre certaines limites. Ceci présente une importance particulière parce que sinon on se demanderait toujours si un bon contact a été établi ou non entre l'aimant 21 et le disque de soupape 24. En effet, le plus petit intervalle d'air entre l'aimant 21 et le disque de soupape 24 empêcherait l'aimant 21,22 de soulever le disque 24 de son siège en neutralisant la pression du ressort de fermeture 30.
Les fig. 2 et 3 représentent un système de con- trôle de brûleur conforme à l'invention, ledit brûleur ayant un robinet de réglage. Le brûleur 31 (représenté schématiquement sur la fig. 2 en traits mixtes) est situé au-dessus du corps de robinet 32 muni de la buse de brûleur 33. Une armature 35 en matière magnétisable ayant une très faible rémanence est fixée sur l'arbre 52 de la noix 34 du robinet. Un aimant 36 en fer à cheval, du genre décrit plus haut, présente un enroulement d'exci- tation 37 et est monté de façon à pouvoir coulisser sur une tige semi-circulaire 38. L'enroulement 37 est relié
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au thermocouple 4 situé dans la zone de chauffage et d'allumage du brûleur 31, comme dans le cas de la fig. 1.
Un fort ressort de pression 39, pouvant coul.isser sur .la tige 38, est maintenu entre l'aimant 36 et l'armature 35.
Ltaimant 36 est solidaire d'une pièce 42 reliée à l'arbre de commande 45 du robinet et est par suite déplacé des- modromiquement avec l'organe de commande du robinet.
Les arbres 52 et 45 pivotent l'un dans l'autre sans frottement. L'ensemble-constitué par la pièce 42, l'aimant 36 et l'armature 35, peut se déplacer entre deux butées 40 et 41. La position montrée en traits pleins sur la fig. 2 correspond à la position complètement ouverte du robinet.
Si la flamme du brûleur s'éteint, le courant thermoélectrique dans l'enroulement 37 diminue jusqu'à ce que l'attraction exercée par l'aimant 36 devienne inférieure à la pression du ressort de fermeture 39; l'aimant 36 et l'armature 35 se séparent, et l'armature 35 tourne dans le sens horaire, en direction de la butée 41, et arrive dans la position montrée en pointillé, le robinet étant fermé pour cette position. l'aimant 36 reste dans la position représentée en traits pleins et, par conséquent, l'organe de commande du robinet reste dans sa position ouverte. Si le brûleur doit être fermé de façon normale, les deux parties 35 et 36 sont amenées dans la position montrée en pointillé sur la fig. 2.
L'organe de commande du robinet s'accroche alors derrière une butée d'une façon connue, par exemple par des moyens élastiques, de sorte que toutes les parties restent dans la position de fermeture représentée-bien que l'attraction de l'aimant 36 ait cessé. Lorsque, pour ouvrir à nouveau le robinet à partir de cette position fermée, l'organe
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de commande du robinet est simplement dégagé de sa posi- tion bloquée et est tourné dans la direction dtouverture, le robinet ne s'ouvre pas parce que ltaimant non excité
36 n'est pas capable d'attirer l'armature 35 à partir de sa position fermée à lrencontre de Inaction du ressort de fermeture 39.
Lorsque cependant, avant de déplacer l'organe de commande du robinet à partir de sa position fermée, le thermocouple 4 est chauffé, par exemple au moyen d'une allumette, l'aimant 36 est excité et l'arma- ture 35 est attirée par l'aimant 36 et le suit lorsque l'organe de commande est amené en position ouverte. Les' parties accouplées par l'aimant 36,peuvent être amenées dans ntimporte quelle position de réglage désirée, à par- tir de laquelle le robinet est toujours ramené en positif fermée si le brûleur s'éteint pendant son fonctionnement.
Les fige '4, 5 et 6 représentent une autre forme d'exécution du système de contrôle suivant l'invention, appliqué à un robinet de réglage pour un brûleur à gaz.
Les pièces correspondantes sont désignées par des signes de référence analogues à ceux des fig. 2 et 3. Le ther- mocouple 4 est monté sur un support d'une façon semblable à celle montrée sur la fig. 1, le support étant relié au support du brûleur 31. La noix 34 du robinet est montée dans un corps 43 fermé par un couvercle 44. L'arbre de commande 45 présente une fourchette 46 en prise avec une tige d'entraînement 47, et est normalement pressé vers Intérieur par un ressort 48 ; tige de blocage 49 fixée sur l'arbre 45 est engagée, dans la position fermée de l'organe de commande, dans une fente 50 du corps 43 maintenant ainsi l'arbre de commande 45 dans cette posi- tion angulaire.
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La tige d'entraînement 47 est fixée dans un manchon 51, un aimant 36 étant fixé sur le fond de ce manchon. Une armature 35, fixée sur l'arbre 52 de la noix 34 du robinet, coopère latéralement avec les pôles de l'aimant 36, comme représenté sur la fig. 6. Un res- sort de torsion 53 est monté sur l'arbre 52, une extrémité de ce ressort étant fixée à la noix 34 du robinet et l'autre extrémité étant fixée dans un trou du manchon 51, ce ressort tendant normalement à faire tourner la noix 34 dans le sens horaire des fig. 5 et 6 pour l'amener dans sa position fermée, position dans laquelle son épaulement 54 est en contact avec une butée 55 fixée au corps de robinet. Le ressort de torsion 53 sert aussi à exercer la pression axiale nécessaire sur la noix 34 du robinet.
Si le brûleur doit être mis en marche à partir de la position de repos représentée, il n'est pas possible de le faire en tournant simplement l'arbre de commande 45 dans le sens antihoraire de la fig. 5 ou 6 parce que, l'aimant 36 n'étant pas excité, ses pôles quittent l'armature 35 sans l'entraîer, et sans déplacer non plus la noix du robinet reliée à l'armature 35. Si cependant, avant de tourner l'arbre de commande 45, le thermocouple 4 est chauffé au moyen d'une flamme d'allumage, par exemple au moyen d'une allumette, l'aient 36 est excité et attire l'armature 35, établissant ainsi un accouple- ment rigide entre l'organe de commande -et l'organe de réglage du robinet.
Si mai-tenant l'arbre de commande 45 est tiré vers la droite de la fig. 4 pour dégager la tige 49 de la fente 50 et est tourné dans le sens anti- horaire de la fig. 5 ou 6, l'aimant 36 tourne dans le
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Même sens sous Inaction de la fourchette 46, de la tige d'entraînement 47 et du manchon 51, l'armature 35 et la noix 34 étant aussi entraînées dans le même sens, ce qui permet drobtenir n'importe quelle position de réglage désirée. Pendant ce mouvement de réglage, le ressort de torsion 53 tourne avec les parties 34 et 51 rigidement accouplées par l'aimant excité 36.
Lorsque, cependant, l'excitation de l'aimant 36 cesse en raison de l'extinction du brûleur, la tension initiale du ressort de torsion 53 est suffisante pour ramener la noix du robinet dans sa position fermée à partir de n'importe quelle position de réglage, tandis que les parties désaccouplées 36, 51, 47,
46 et 45 restent dans la position de réglage qu'elles avaient prises auparavant ou sont amenées dans la position complètement ouverte, comme expliqué en regard de la fig. 2.
Pour remettre en marche le brûleur, l'organe de commande doit être amené dans sa position initiale ou position fermée, comme expliqué en regard de la fig. 2, afin d'ame- ner l'aimant 36 et l'armature 35'en contact l'un avec l'autre et permettre leur accouplement lorsque le thermo- couple est chauffé.
La fig. 7 représente schématiquement un autre brûleur à gaz avec un robinet de réglage et ayant un système de contrôle conforme à'l'invention. Le brûleur 61 est dessiné en pointillé au-dessus du corps de robinet 62 comportant une buse 63. Une armature 65, en matière magné- tisable à très faible rémanence, est fixée à la noix du robinet 64 qui est représentée schématiquement sur la fig. 7.
Un aimant en fer à cheval 66, en matière magnétisable à très faible rémanence et ayant un enroulement d'excitation 67, est monté de façon à pouvoir coulisser sur une tige semi-circulaire 68. L'enroulement d'excitation 67 est relié à un thermocouple T situé dans la zone de chauffage et d'allumage.du brûleur 61. Entre calmant 66 et l'armature
65 un fort ressort de pression 69 estmonte de façon à pouvoir coulisser sur
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la tige 68. L'aimant 66 et l'armature 65 pouvant se déplacer librement entre les butées 70 et 71. Le système de contrôle représenté sur la fig.7 fonctionne comme suit'
Dans la position que les pièces occupent à la fig. 7, le robinet de réglage est complètement ouvert, ce qui est indiqué par les canaux d'admission du gaz conduisant à la buse 63.
La flamme B du brûleur chauffe le thermocouple T, de sorte qu'un courant issu du thermo- couple passe dans l'enroulement d'excitation de l'aimant '66; ce dernier est excité à un degré tel quril peut retenir l'armature 65 à rencontre de la pression du ressort 69, dont l'action est ainsi neutralisée. Si la noix 64 du robinet est tournée dans le sens horaire à partir de la position représentée dans laquelle l'aimant 66 est en contact avec la butée 70, pour régler le débit du gaz arrivant au brûleur, l'armature 65 entraîne l'aimant 67 et le ressort 69 avec elle dans toute posi- tion désirée.
Si la flamme du brûleur s'éteint pour une raison quelconque, le courant thermoélectrique produit dans le thermocouple diminue jusqu'à ce que l'excitation de l'aimant 66 ne soit plus suffisante pour maintenir l'armature 65 à l'encontre de la pression du ressort 69.
Par suite, l'armature et l'aimant se seéparent l'un de l'autre et le ressort 69 est assez fort pour amener l'armature 65 contre la butée 71 dans la position repré- sentée en pointillé, tandis que l'aimant 66 est poussé contre la butée 70 à partir de n'importe quelle position de réglage prise auparavant. Cette position des pièces 65 et 66 correspond à la position fermée du robinet, qui est aussi atteinte lorsque le brûleur est fermé volontairement. Pour mettre en marche le brûleur il y a deux possibilités:
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Selon la première, le,thermocouple est dtabord chauffé au moyen d'une source de chaleur étrangère, par exemple une allumette.
Après un temps de chauffage d'en- viron 5 à 10 secondes, le robinet de réglage est ouvert complètement à l'encontre de l'action du ressort 69, de sorte que l'armature 65 est amenée en contact avec les pôles de l'aimant 66. Lorsque lraimant est suffisamment excité, l'armature 65 adhère à celui-ci et l'on retrouve la position initiale représentée en traits pleins, position à partir de laquelle le brûleur peut être réglé à volonté.
L'autre.possibilité de mettre en marche le brûleur consiste à ouvrir d'abord le robinet à l'encontre de l'action du ressort 69 pour admettre le gaz dans le brûleur, à allumer le gaz au moyen dtune allumette ou d'un briquet, et à maintenir l'organe de réglagedans sa position ouverte pendant un certain temps jusqu'à ce que la flamme du brûleur ait chauffé le thermocouple à une température pour laquelle l'aimant 66 est suffisam- ment excité pour maintenir l'armature 65 à l'encontre de l'action du ressort 69.
Ainsi, l'action du ressort de fermeture 69 est neutralisée et le robinet de réglage peut être amené dans toute.position de réglage désirée, position à partir de laquelle il sera cependant immédia- tement ramené dans sa position fermée chaque fois que le brûleur s'éteint et que par suite l'aimant 66 se désexcite. La seconde façon, qui vient d'être mentionnée, de mettre en marche le brûleur présente l'avantage, par rapport à la première façon décrite, que le thermocouple est rapidement chauffé par la flamme du brûleur, de sorte que la température du thermocouple nécessaire pour exciter suffisamment l'aimant 66 est atteinte en un temps rela- tivement court. Il n'est donc pas nécessaire de maintenir
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le rcbinet de réglage dans sa position ouverte pendant un temps trop long.
Avec les brûleurs décrits plus haut, il convient de veiller à ce que le thermocouple produise un courant suffisant pour neutraliser l'action du ressort de ferme- ture ou de rappel en un temps assez court pour que le brûleur puisse être mis en marche rapidement et facile- ment. Dans ce but, le thermocouple, par exemple celui du système montré sur la fig. 1, est conformé ou est situé de façon appropriée, par exemple comme indiqué schématiquement sur les fig. 8 ou 9.
Comme montré sur la fig. 8, l'enroulement 22 de l'aimant 21 (voir fig. 1) est relié au moyen d'un premier conducteur au point de contact "chaud" H du thermocouple 4 qui est situé dans la zone de chauffage de la flamme de brûleur 8 et est donc chauffé à une température supérieure, et au moyen d'un second conducteur au point de contas! "froid" K du thermocouple. Le point de contact "froid" K est situé près du tube mélangeur M du brûleur.
Le système de contrôle de la fig. 1 avec un thermocouple disposé comme indiqué sur la fig. 8 fonc- tionne comme suit:
L
Pendant le fonctionnement normal du brûleur, le point de contact H du thermocouple 4 est chauffé à une température relativement élevée. Cependant, le point de contact K sera aussi porté à une température relative- ment élevée par le tube mélangeur M qui est chauffé pendant le fonctionnement du brûleur. La différence de température entre les points de contact H et K est choisie de façon qu'un courant thermoélectrique suffisant passe dans l'enroulement 22 pour que l'aimant 21 puisse
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maintenir l'armature 24 à rencontre do Inaction du ressort 30.
Si le brûleur s'éteint pendant que l'organe de réglage est en position ouverte, le point de contact il se refroidit rapidement, tandis que le point de contact K se refroidit relativement lentement parce qu'il avait atteint une température de travail plus basse et parce qu'il se trouve dans la zone de chauffage du tube mélan- geur qui se refroidit lui-même relativement lentement.
On atteint donc rapidement un état dans. lequel la diffé- rence de température entre les points de contact H et K n'est plus assez élevée pour exciter suffisamment l'aimant 21, 22, de sorte que l'armature 24 se sépare de l'ayant et est appliquée contre son siège 28 par le ressort de fermeture 30, ce qui coupe l'arrivée du gaz au brûleur.
Le système de contrôle fonctionne aussi correc- tement lorsqu'il se produit un retour de flamme vers la buse 6 du brûleur (fig. 1), ce qui peut 'arriver en par- ticulier lorsque le brûleur brûle avec une petite flamme.
Dans ce cas, le point de contact H est aussi chauffé à un certain degré par les gaz de combustion chauds quittant le brûleur, mais le tube mélangeur et par conséquent le point de contact K sont chauffés plus intensément, de sorte que la différence de température entre les points de contact H et K diminue et que l'arrivée du gaz au brûleur est interrompue de la manière décrite ci-dessus.
Lorsque les points de contact sont situés de façon appro- priée, il peut arriver que le point de contact K soit porté à une température plus élevée que le point de con- tact H ; dans ce cas, le flux de courant dans le thermocouple et dans l'électro-aimant change dépens. Comme, dans ces conditions, aucun courant ne passe dans aimant pendant
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un instant, le système de contrôle fonctionnera de façon sûre également dans ce cas.
Le brûleur peut être remis en marche comme . expliqué en regard de la fig. 1, seul le point de contact H du thermocouple 4 étant d'abord chauffé, de sorte qutune différence de température entre les points de contact H et K des électrodes du thermocouple est rapidement atteinte, cette différence étant suffisante pour permettre l'ou- verture de la soupape de réglage. Pendant le fonctionne- ment du brûleur, le tube mélangeur M et le point de con- tact K sont graduellement chauffés, de sorte qu'en service continu, les conditions favorables décrites plus haut pour la mise en marche rapide du système de contrôle en cas d'extinction du brûleur sont de nouveau créées.
Le fait que le thermocouple produit un courant permettant d'exciter suffisamment l'aimant 21,22 même pour des différences de température plutôt faibles entre les points de contact "chaud" et "froid", présente l'avan- tage supplémentaire que le point de contact "chaud" H est facilement chauffé suffisamment pour permettre l'ouverture de la soupape du brûleur.
Les mêmes avantages et propriétés peuvent être obtenus en disposant le thermocouple 4 comme schématique- nt montré sur la fig. 9 dans laquelle les points de contact H et K des électrodes du thermocouple sont situées à une distance aussi petite que possible l'un, de l'autre.
De cette manière, la différence de température entre ces points de contact sera relativement faible pendant le fonctionnement du brûleur, de sorte que si le brûleur s'éteint ou lorsqu'on met en marche le brûleur on obtient une réponse rapide du système de sécurité ou de contrôle.
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Dans toutes les formes d'exécution du système de sécurité ou de contrôle représentées sur le dessin et décrites ci-dessus, le contrôle est effectué au moyen d'un thermocouple et d'un électro-aimant, et cette solution est la plus simple possible avec les moyens techniques actuellement connus.
Il serait cependant possible de cons- truire un système de contrôle analogue à l'aide de moyens purement mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques, l'or- gane thermosensible étant alors constitué par exemple par une lame bimétallique ou un autre corps dilatable solde, liquide ou gazeux, un accouplement mécanique étant prévu entre l'organe de fermeture et l'organe de commande du dispositif de fermeture.
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Un système mécanique de contrôle et de sécurité pour un brûleur, dans lequel un élément dilatable agissant sur un organe de fermeture du brûleur est chauffé par la flamme du brûleur, pourrait de préférence être employé par exemple dans la disposition de la fig.. 1, dans laquelle un organe de réglage et de fermeture (18, 24, 26) doit être déplacé suivant un mouvement de translation toujours dans le même sens, d'une part pour augmenter le flux de gaz parvenant au brûleur en retirant le pointeau 18 de la buse 6 et, d'autre part, pour couper complètement l'admission de gaz au brûleur lorsque le mouvement de l'organe de réglage est continué assez loin.
Dans une telle disposition, le système de contrôle et de sécurité pour- rait aussi être employé pour régler le pouvoir calorifique du brûleur, c'est-à-dire pour maintenir ce pouvoir calo- rifique à un taux constant. Ceci serait possible lorsque pour une augmentation de température de 1'organe thermo- sensible, c'est-à-dire pour une augmentation du pouvoir
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calorifique du brûleur, les organes de réglage et de fermeture 18 et 26 se déplaceraient vers le haut (fig. 1), produisant ainsi une diminution de Couverture de la buse et par suite un- diminution du pouvoir calorifique du brûleur.
Si, au contraire, le pouvoir calorifique du brûleur diminue et que l'organe thermosensible se refroi- disse, les organes 18 et 26 seraient déplacés vers le bas de la fig. 1 et par conséquent le flux de gaz arrivant au brûleur et le pouvoir calorifique du brûleur augmen- teraient. De cette façon, le pouvoir calorifique du brû- leur pourrait être maintenu automatiquement à une valeur prescrite. Lorsque l'organe thermosensible serait refroidi à la température ambiante, les organes de réglage et de fermeture 18 et 26 seraient déplacés vers le bas dans une mesure telle que le disque de soupape 24 stappuierait contre le siège 28, coupant ainsi l'arrivée du gaz au brûleur. Par conséquent, le brûleur pourrait être automa- tiquement réglé et contrôlé conformément à ltinvention par un seul organe thermosensible.
Des systèmes combinés semblables de sécurité et de contrôle pourraient être conçus pour des brûleurs munis dtun robinet de réglage.
Dans ce qui précède, on se réfère à des brûleurs à gaz et plus particulièrement à des brûleurs de cuisi- nières. L'invention peut naturellement s'appliquer tout aussi bien à n'importe quel type de brûleur, par exemple à des brûleurs.industriels de grandes dimensions et aux brûleurs fonctionnant avec un combustible dont le débit peut être réglé, par exemple un combustible gazeux, liquide ou pulvérulent. Pour les- brûleurs fonctionnant avec un combustible liquide, l'organe de fermeture du système de contrôle peut agir sur l'admission du combustible
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à l'état liquide ou sur l'admission du combustible lors- que ce dernier est déjà évaporé.
Pour des brûleurs de grandes dimensions, l'or- gane de fermeture peut être commandé par un servo-moteur par l'intermédiaire d'un accouplement contrôlé par l'organe thermosensible. L'accouplement pourrait aussi être omis et le servo-moteur être commandé au moyen d'un amplificateur approprié électronique, magnétique ou à relais ; dans ce cas, l'effet d'une source de chaleur étrangère sur l'organe thermosensible pourrait être suffisant pour mettre en marche automatiquement le brûleur.
Le servo-moteur.pourrait également être commandé par une soupape de commande commandant un fluide sous pression pour le servo-moteur en fonction de l'état de l'organe thermosensible.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisatiop qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
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