BE550021A - - Google Patents

Description

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   La présente invention est relative- au contrôle automatique sous débit variable, des appareils de chauffage alimentés en combustibles liquides, tels que: pétroles, fuels, gaz-oils,   etc.6   
Elle intéresse tout particulièrement les appareils des types ménagers et semi-industriels. 

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   On connaît des dispositifs de contrôle en usage présentant cette caractéristique commune qu'ils agissent comme régulateur de débit. A cet effet, une cuve relai est interposée dans le circuit du combustible, entre le réservoir général et les brûleurs. Ladite cuvecomporte, en général, un mécanisme complexe chargé d'intégrer et d'exploiter les variations de viscosité et de densité du-combustible      en vue d'assurer par compensation, l'alimentation des brûleurs sous débit pratiquement constant. 



   Or, il tombe sous le sens, que la constance du débit des brûleurs ne présente qu'un intérêt purement statistique alors que la solution vraiment rationnelle consiste, au contraire à faire varier le débit des brûleurs en vue d'assurer, sur tel ou tel degré thermique prédéterminé, la constance de la température du local à chauffer. 



   On a donc été amené à réaliser des dispositifs de régula- tion constitués par la combinaison d'un thermostat et d'une valve de contrôle du brûleur, le premier agissant en fonction de la température de l'enceinte à chauffer, sur ladite valve de contrôle, de manière à faire varier le débit du brûleur en vue d'assurer la constance de la température de cette enceinte à une valeur donnée. 



   La présente invention a notamment pour but des   perfection-   nements à ces dispositifs de régulation. 



   Elle concerne à cet effet un dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage dans lequel un thermostat agit en fonction de la température de l'enceinte à chauf- fer sur la valve de contrôle d'un brûleur pour en régler la puissance de chauffe, dispositif caractérise   pi r ce   que le pointeau ou le diaphragne de la valve de   confiée,   est   -ulié   directement au thermos- tat d'ambiance, favorablement   disposé     @   proximité immédiate de ladite valve, ce qui permet en particulier d'obtenir un mécanisme très sim- plifié, compact, et   d'un   fonctionnement sûr. 



   Suivant un mode de réalisation de l'invention, lu liaison 

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 directe entre la thermostat et la valve de contrôle est réalisée par une tige formant piston et comportant à son extrémité supérieure la ou les éléments thermostatiques et à son extrémité inférieure le pointeau de la valve de contrôle. 



   Suivant un autre mode de réalisation, un curseur de réglage est monté concentriquement à une douille solidaire de la cartouche thermostatique qui comporte d'une part un ergot s'engageant sous la rampe hélicoïdale dudit curseur et d'autre part, un ressort exerçant une poussée ascensionnelle sous la douille, le réglage dudit curseur permettant de faire varier la compression du ressort et par là la position de la cartouche thermostatique et du pointeau de la valve, ce qui permet en définitive de régler manuellement en plus du réglage automatique, le débit du brûleur en choisissant arbitraire- ment pour base de réglage la graduation du curseur la plus favorable en accord avec la température désirée dans l'enceinte. 



   D'invention concerne aussi un mode de réalisation du mécanis me de sécurité assurant le blocage impératif de la vanne d'alimenta- tion en cas d'extinction accidentelle du brûleur et combiné avec le flotteur contrôlant cette vanne d'alimentation, caractérisé par ce que le levier usuel supportant le flotteur de contrôle, est pourvu d'une extension verticale favorablement disposée à l'applomb ou au voisinage immédiat de l'axe d'oscillation usuel et est combiné avec un second levier pourvu à son extrémité d'un contre poinds et pivo- tant autour d'un second axe d'oscillation. 



   L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après décrites et à leurs diverses combinaisons possibles. 



   Des dispositifs conformes à l'invention sont illustrés à titre d'exemple non limitatif dans les dessins ci-joints sur   lesque   - la figure 1 est une coupe schématique en élévation de l'ensemble du dispositif; - les figures 2, 3 et 4 sont des coupes partielles agran- dies, illustrant respectivement, en élévation, plan et profil, 

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 certains détails de la valve thermostatique, - les figures 5 et 6 sont des coupes partielles en éléva- tion, montrant une seconde forme de réalisation indiquée à titre de simple variante, 
Le dispositif de contrôle thermostatique, les mécanismes de réglage et de sécurité sont combinés avec une cuve à niveau constant comportant une vanne d'alimentation contrôlée par un flotteur. 



   En référence aux figures 1, 2, 3 et 4 : 
1- représente la paroi extérieure d'une cuve relais supportant l'ensemble des mécanismes, ladite cuve relais étant insérée, de la manière connue, dans le circuit du combustible entre un réservoir en charge et un brûleur. 



   Le combustible, en provenance du réservoir d'alimentation est admis dans la cuve par l'orifice 3, le canal de vanne 3a et les orifices 3b. Cette admission qui s'effectue sous niveau constant est contrôlée de la manière connue par l'action conjugue du flotteur 4, du pointeau 5 et du ressort antagoniste 6. Le niveau du combustible, convenablement réglé, s'établit ainsi au-dessus du plan supérieur de la base 7. L'alimentation du brûleur à partir de la cuve relai s'effectue par l'orifice de sortie 8 qui communique avec l'intérieur de la cuve par le canal 9, le corps de valve 10 et la gorge 11, 
Les figures 2, 3 et 4 précisent clairement les caractéris- tiques essentielles de la valve 10 qui   conditionne   le débit du com- bustible admis au brûleur. 



   12 représente le piston de contrôle de la valve 10.   L'extré-   mité inférieure du piston 12, façonnée en forme de pointeau   12..  est destinée à reposer éventuellement sur le siège formé à l'orifice supérieur du canal 9. Cette caractéristique permet à l'usager de condamner à son gré l'alimentation du brûleur. Le pointeau   12..  se conjuguant alors avec son siège, à la manière d'une simple vanne   d'arrêt.   

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     La   partie inférieure du piston 12 plonge, sans frottement appréciable dans le corps.de valve 10. 



   Cette profondeur de plongée essentiellement variable se trouve modifiée, tantôt arbitrairement, par réglage manuel, tantôt automatiquement par correction thermostatique. 



   On observe que le débit du combustible vers le brûleur est conditionnéepar la section de la gorge 11 se trouvant au niveau du plan 7a. La section de passage du combustible varie en effet avec le profil de la gorge 11 qui   pr'ésente   trois zones superposées, à savoir :une zone inférieure 11 de section maximum - une zone inter- médiaire 11a de section triangulaire décroissante et une zone supé-   rieure     11b correspondant   à la   marche' du   brûleur sous débit minimum, ou toute autre forme déterminant une section de gorge décroissante. 



   On comprend, notamment que le débit du brûleur décroît progressivement au fur et à mesure que le niveau relatif du piston, par rapport au plan 7a, s'abaisse de a en b. 



   Le piston 12 présente une extension verticale qui traverse la paroi verticale de la cuve par un trou de guidage pratiqué concentriquement à la douille 13. Cette douille 13 comporte un loge- ment cylindrique 14 concentrique au piston 12. 



   Dans la partie supérieure du cylindre 14 coulisse la douille 15 solidaire de la cartouche thermostatique 16 ; un ergot cylindrique 18 fixé latéralement sur la douille 15 s'engage sous la rampe hélicoïdale 19 taillée sur la face inférieure du curseur cylindrique 20. Un ressort comprimé 21, logé à la partie inférieure du cylindre 14 exerce une poussée ascensionnelle sous la douille 15, de sorte que l'ergot 18, s'applique en permanence sous la rampe 19. 



   On note que le curseur 20, fileté intérieurement, se visse sur le nez de la douille stationnaire 13. Il suffit alors de faire tourner le curseur 20 pour amener tel ou tel chiffre de sa gradua- , tion en regard de l'ergot 18, choisi comme repère. Dans ces condi- tions la douille 15 comprimant le ressort 21 s'enfonce plus ou moins 

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 à l'intérieur du cylindre 14 modifiant en conséquence la position d'équilibre de la cartouche   thermos-fatigue   16 au-dessus du plan 7a. 



   Le précédent dispositif permet à l'usager d'augmenter ou réduire à volonté le débit du brûleur en choississant arbitraire- ment pour base de réglage la graduation du curseur la plus favorable 
Une telle possibilité implique toutefois l'existence d'une liaison étroite entre la cartouche thermostatique 16 solidaire de la douille 15 et le piston 12. 



   A cet effet, 
Un certain nombre d'éléments thermostatiques sont insérés à l'intérieur de la cartouche 16 entre la face supérieure de;la douille 15 et la collerette 23, solidaire de la tige 12. 



   Ces éléments sont constitués par une série de lames bimétal- liques (bilames) incurvées, telles que 22a et 22b, montées   deux   à deux en opposition .Un trou perçé au centre de chaque "bilame" livre passage à la tige 12. Un ressort étalonné 24 comprimé entre la collerette 23 et le couvercle 17 de la cartouche 16, ajoute son action à celle de la pesanteur pour assurer en temps utile le par- fait coulissement du piston 12, dans le corps de la valve 10. 



   Dans la forme de réalisation décrite ici à titre d'exemple l'orientation relative des "bilames" a été choisie de telle sorte que la valeur de la flèche "f" croisse en raison inverse de la température ambiante et inversement. 



   Les parois de la cartouche 16 présentent de larges   ouvertu-   res 25 destinées à favoriser les échanges thermiques, de sorte qu' il est possible de considérer que la température des couches d'air en contact avec les bilames reste pratiquement fonction de   l'ambian'   ce du local à chauffer, 
Il en résulte que dès que la température dudit local tend à s'abaisser, là flèches des bilames croît, déterminant l'ascension' correspondante de la tige 12. 



   Par voie de conséquence, la section de la gerge 11 au 

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 niveau du plan 7a devient plus favorable. Le débit du brûleur augmente progressivement jusqu'à complet rétablissement de la température de base choisie arbitrairement en fonction d'une posi- tion de réglage prédéterminée du curseur 20. 



   Le dispositif suivant l'invention concerne en outre les moyens mis en oeuvre pour la réalisation d'un mécanisme de sécurité particulièrement simple et efficace. 



   On sait, que l'extinction accidentelle d'un brûleur se traduit par l'accumulation indésirable du combustible dans la coupe, le usuelle servant de foyer. Par suite de la faible dénivellation existant entra la base du foyer et le flotteur usuel de contrôle   4   un phénomène similaire se manifeste à l'intérieur de la cuve relais, phénomène que le flotteur sensible 4 est souvent impuissant à jugu- ler efficacement. 



   En vue de remédier à cet état de choses, la plupart des cuves de contrôle connues à ce jour comportent un dispositif de sécurité complexe, comprenant notamment un flotteur spécial assu- rant le blocage impératif de la vanne d'admission par l'intermédiai- re d'un mécanisme à déclic relativement puissant. 



   Le dispositif selon la présente invention se caractérise en quelque sorte par l'extrême simplicité des moyens mis en oeuvre, notamment pour exploiter et amplifier la force ascensionnelle développée par le flotteur de contrôle usuel en vue d'assurer le blocage impératif du pointeau sur le   sièg@   de la vanne d'admission, 
Dans ce but : 
Le levier usuel 32,   Emportant   le flotteur de contrôle 4, est pourvu, d'une extension verticale 33, favorablement disposée à l'applomb ou au   voisinnage   immédiat de l'axe d'oscillation usuel 34. 



   Un second axe il' oscillation 35, supporte un levier 36, pourvu à son extrémité d'un contrepoids 37. 



   En marche normale   le   levier 36   légèrement   incliné sur la 

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 verticale est retenu hors d'applomb par une butée 38. Les positions relatives du levier 36 et du bras 33, ont été déterminées de-telle sorte qu'une relation suffisante d'espacement existe normalement entre ces deux organes, compte tenu du déplacement oscillatoire éventuel du bras 33, solidaire du flotteur 4. 



   Par contre, lorsque le niveau du combustible admis dans la cuve atteint accidentellement la cote dangereuse, le bras 33 repousse le levier 36 vers la gauche. L'équilibre dudit levier se trouvant rompu, ce dernier est entraîné dans sa chute par l'action du contrepoids 37. 



   Passant à l'horizontale, le levier 36 engage le goujon de butée 39 solidaire du pointeau 5. Ledit pointeau 5, bloqué impérativement sur son siège, ferme la vanne. 



   Les figures 5 et 6 illustrent une cuve à niveau constant comportant un thermostat et une valve de contrôle reliés à la manière connue par l'intermédiaire d'un levier multiplicateur. 



   Les perfectionnements objets de la présente invention et apportés à cette cuve, concernent certains détails du verrou de sécurité permettant à l'usager d'obturer en temps utile l'orifice de sortie de la valve de contrôle, comme le piston du verrou monté sur ressort et le système de billes et de ressort montés à la par- tie supérieure de la valve de contrôle et un nouveau mode de réali- sation du système de réglage manuel. 



   Sur ces figures : la tige 12b émanant de la cartouche thermostatique 16 se trouve reliée très simplement au pointeau de valve 12d, par l'intermédiaire du levier multiplicateur 26 suscep- tible   d'osciller-   faiblement autour d'un axe stationnaire 262. 



   On note que les valeurs des variations thermostatiques se trouvant largement amplifiées par le jeu du levier multiplica- teur 26, le nombre des "bilames" nécessaires peut être réduit proportionnellement. 
 EMI8.1 
 



  En marche normale, les déplacuments a.lCl1nÜonnl<}5 û* 

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 l'extrémité 26a de l'organe transmetteur sont communiqués au      pointeau   12,'par   l'intermédiaire des billes d'accouplement 27 et 28, Un ressort de;pressicn 29 prenant appui sur la bille 27, assure la compensation des jeux mécaniques éventuels susceptible d'altérer la fidélité désirable de la transmission. 



   Le dispositif de verrouillage prévu pour permettre à l'usa- ger d'obturer en temps utile l'orifice de sortie de la valve 10 est constitué par un verrou rotatif 30, se vissant à la faveur d' un filetage à pas rapide dans la paroi supérieure de la cuve 1, et agissant sur le pointeau 12a par l'intermédiaire d'une tige 31 et d'un ressort 40. 



   Le verrou rotatif 30, est montré inactif en position 0 sur la figure 5. La tige 6 représente le verrou 30 placé en position fermée ± assurant le blocage du piston de valve sur son siège.' 
On note que cette opération de verrouillage s effectue à la faveur d'un écrasement partiel du ressort 29, évitant ainsi toute fatigue inutile du mécanisme thermostatique. 



   La figure 5 indique en outre, à titre de variante, le second mode de réalisation du système de contrôle manuel. 



   A cet   effet :   
La douille 15b solidaire de la cartouche 16 comporte un filetage extérieur à la faveur duquel cette douille 15 se visse à l'extérieur de la buse 13b, solidaire de la paroi extérieure de la cuve 1. 



   Il suffit alors de faire tourner la cartouche 16, assimila- ble à un curseur rotatif pour faire monter ou descendre à volonté la tige 12b, et corriger ainsi dans le sens désirable, le réglage initial de la valve 10, en accord avec le degré de température recherché dans l'enceinte. 



   Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrit et représenté à partir desquels on peut   prévoir   d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS la) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage dans lequel un thermostat (12, 12a, 12b) agit en fonction de la température de l'enceinte à chauffer sur la valve de contrôle (10) d'un brûleur pour en régler la puissance de chauffe, dispositif caractérisé en ce que le pointeau (11,12-,) ou le diaphragme de la valve de contrôle est relié directement au thermostat d'ambiance, favorablement disposé à proximité immédia- te de ladite valve ce qui permet en particulier d'obtenir un mé- canisme très simplifié, compact, et d'un fonctionnement sûr.

   2 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme à la revendication 1, carac- - térisé par ce que la liaison directe entre le thermostat (22a-22b) et la valve de contrôle (10) est réalisée par une tige formant piston (12) et comportant à son extrémité supérieure le ou les éléments thermostatiques (22a-22b) et à son extrémité inférieure le pointeau (11-121) de la valve de contrôle (10).

   3 ) Dispositif de régulation à contrôle thernostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1 et 2 caractérisé par ce que la valve de contrôle est constituée par un corps ou cuve (10) dans lequel se déplace un pointeau (121) muni d'une gorge latérale (11) permettant l'écoulement du combus- tible.

   4 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1,2 et 3 caractérisé par ce que la gorge (11) comporte deux zônes extrêmes de sections diflérentes raccordées par une zône intermédiaire de section décroissante.

   59) Dispositif de régulation à contrôle theruiostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1 à 4 caracté- risé par ce que le piston (12) et le pointeau (121) forment une seule et même pièce. <Desc/Clms Page number 11>

   6 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme à la revendication 1, carac- térisé par ce que le thermostat est constitué par une cartouche (16) à l'intérieur de laquelle sont insérés un certain nombre d'éléments thermostatiques (22a-22b) fixés sur le piston (12).

   7 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1 et 6 caractérisé par ce que les éléments thermostatiques sont constitués par des lames bi-métalliques (22a-22b) incurvées, montées deux à deux en opposition et dont l'orientation relative a été choi- sie de telle sorte que la valeur de la flèche croisse en raison inverse de la température ambiante et inversement.

   8 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1,6 et 7 caractérisé par ce que un ressort étalonné (24) comprimé entre les éléments thermostatiques (22a-22b) et le couvercle (17) de la cartouche (16),ajoute son action à celle de la pesanteur pour assurer en temps utile le parfait coulissement du pointeau (12) dans le corps de valve (10).

   9 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1,6,7 et 8 caractérisé par ce que un curseur de réglage (20) est monté concentriquement àune douille (15) solidaire de la cartouche ther- mostatique (16) qui comporte d'une part, un ergot (18) s'enga- geant sous la rampe hélicoïdale (19) dudit curseur et d'autre part, un ressort (21) exerçant une poussée ascensionnelle sous la douille (15) ,le réglage dudit curseur (20) permettant de fai- re varier la compression du ressort et par là la position de la cartouche thermostatique (16) et du pointeau (12) de la valve (10),

   ce qui permet en définitive de régler manuellement en plus du réglage automatique le débit du brûleur en choisissant arbi- trairement pour base de réglage la graduation du curseur la plus <Desc/Clms Page number 12> favorable.

   10 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1 et 9, caractérisé par ce que le curseur de réglage (20) ,la douille (15), et son ergot (18) et le ressort (21) sont montés concentri- quement au piston (12) reliant le pointeau (I21) et le thermo- stat (22a-22b).

   11 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme aux revendications 1,6 et 9 caractérisé par ce que la douille (I5b) solidaire de la cartouche thermostatique (16) comporte un filetage extérieur à la faveur duquel elle se visse à l'intérieur d'une buse (I3b) solidaire de la paroi extérieure dela cuve (1), ce qui permet en faisant tourner la cartouche (16) assimilable à un curseur rotatif, de faire monter ou descendre à volonté le piston (12) et son poin- teau (I21) et de régler ainsi manuellement le débit du brûleur.

   12 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme notamment à la revendication n I, caractérisé par un mécanisme de sécurité assurant le blo- cage impératif de la vanne d'alimentation (3) en cas d'extinc- ,ion accidentelle du brûleur et combiné avec le flotteur (4) contrôlant cette vanne d'alimentation (3), mécanisme dont le levier usuel (32) supportant le flotteur de contrôle (4) est pourvu d'une extension verticale (33) favorablement disposée à l'aplomb ou au voisinage immédiat de l'axe d'oscillation usuel (34) et est combiné avec un second levier (36) pourvu à son extré- mité d'un contrepoids (37) et pivotant autour d'un second axe d'oscillation. (3@).

   13 ) Dispositif de régulation à contrôle thermestatique pour appareil de chauffage conforme notamment à la revendication .SI 12 caractérisé par ce que le second axe d'oscillation (35) estdisposé au voisinage, an-dessous etlégèrement en avant du premier axe d'oscillation (34). <Desc/Clms Page number 13>

   14 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme notamment aux revendications 12 et 13, caractérisé par ce que, en position normale, le second levier (36) prend appui sur une butée (38).

   15 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme notamment aux revendications 12 à 14, caractérisé par ce que le second levier (36) est disposé avantageusement à proximité du pointeau (5) de la vanne d'alimen- tation (3) de manière à ce qu'en cas d'accident, il vienne par pivotement bloquer le pointeau (5) de ladite vanne (3).

   16 ) Dispositif de régulation à contrôle therraostatique pour appareil de chauffage conforme notamment à la revendication 1, caractérisé par ce que la tige (31) actionnant le'pointeau (I21) est monté sur un ressort (40) logé dans le bouton (30) du dit verrou.

   17 ) Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme notamment à la revendication 1 caractérisé par ce que la liaison entre le thermostat (22a) (22b) et le pointeau (12-, ) de la valve de contrôle (10) est réalisé au moyen d'un levier multiplicateur (26) dont l'extrémité (26a) en actionnant le pointeau (12-,) agit sur celui-ci par l'intermédiaire d'un système de billes (27) et de ressort (29) montés dans une cavité (I22) à la partie supérieure du@it pointeau (I21) le ver- rouillage de ce pointeau pouvant ainsi s'effectuer la faveur d'un écrasement partiel du ressort, ce qui évite toute fatigue inutile du thermostat (22a-22b) 18 )

   Dispositif de régulation à contrôle thermostatique pour appareil de chauffage conforme notamment aux revendications 1 et 17, caractérisé par ce que les billes (27) et le r= fort (29) sont disposés de part et d'autre de 1' extrémité du levier (26).