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La présente invention concerne un poêle à mazout comportant un brûleur à coupelle, dans lequel le mazout à brûler est amené à la température d'ébullition, les vapeurs produites sont mélangées à l'air, puis le mélange est enflammé et brûle.
Ce procédé n'est essentiellement utilisé à présent que dans les poêles ou appareils de chauffage de petites puissances ; ses, avantages résident dans sa grande simplicité, ainsi que dans la formation silencieuse de la flamme. Les
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appareils construits suivant ce procédé sont en conséquence extrêmement peu coûteux. A ces avantages s'opposent comme inconvénients : a/ La faible puissance, étant donné qu'on ne peut brûler que des quantités de mazout relativement faibles de l'ordre de grandeur de deux litres par heure avec un rendement acceptable. b/ Le réglage de la quantité de combustible pour obtenir une bonne combustion est bien simple dans des limites étroites, mais il est presque impossible dans de larges limites.
Les brûleurs à mazout à vaporisation; que l'on trouve dans le commerce et qui présentent une possibilité de réglage dans les limites de 1 : 5, ne satisfont pas aux conditions actuelles.
Pour supprimer cet inconvénient, on a essayé de conserver, en plus d'un réglage des quantités de 1 :5,'un étage de combustion supplémentaire dans lequel on ne maintient qu'une flamme d'allumage très faible. Ce dispositif à grande gamme de réglage permet bien d'amener de nouveau le poêle. à une grande puissance sans nouvel allumage, mais cet avantage est lié à une forte production de suie par la petite flamme et au danger, supplémentaire d'un feu de cheminée en raison d'une trop faible température des gaz d'échappement.
En outre, étant donné que le réglage de l'amenée du mazout pour cette petite flamme est très difficile, ce procédé n'a également pas pu s'implanter dans la pratique. c/ Le poöle doit être allumé à la main, par exemple à l'aide d'allumettes et d'alcool solidifié, ce qui incommode dans les temps actuelshe l'automatisation.
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d/.Lorsqu'un brûleur à mazout à vaporisation de ce genre est raccordé à une cheminée présentant de mauvaises conditions de tirage ou bien lorsque les cojnditions de tirage dans cette cheminée varient, il y a le danger que le poêle ne puisse pas être allumé, que la flamme s'éteigne ou que le poêle brûle avec un mauvais rendement et que ce dernier, ainsi que la cheminée soient encrassés par la suie.
e/ Les régulateurs des quantités de mazout, utilisés fréquemment de nos jours, à flotteur et réglage de la sortie ne donnent également pas satisfaction parce qu'on ne peut pas assurer la constance de la quantité de mazout amenée à la coupel- le du brûleur en raison des conditions secondaires variant dans de Marges limites, telles que qualité du mazout, température du mazout, montage du régulateur, tolérances de fabrication et autres conditions.
C'est pour cela qu'on a essayé d'amener le mazout au brûleur à l'aide de mèches. Ce procédé d'amenée du mazout ne s'est toutefois également pas implanté, parce que les mèches's'encrassent et doivent être remplacées fréquemment. f/ Pour obtenir une utilisation optimum du combustible et une combustion parfaite dans toute la gamme de réglage, il est nécessaire de régler la quantité d'air en parallèle avec le réglage de la quantité de combustible. Un dispositif de 'réglage de ce genre est toutefois bien trop coûteux pour ce type de brûleur.
En outre, en cas de faible charge du poêle, la température des gaz de fumée peut descendre au-dessous de leur point .de,condensation, ce qui met la cheminée en danger et ce qui aurait pour effet de ne plus correspondre aux prescriptions de service des installations de sécurité contre lés incendis.
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On connait déjà des poêles d'appoartement aans lesque-s le tirage de la cheminée est renforcé à l'aide d'un ventila- teur entraîné électriquement. La mise en et hors circuit du ventilateur s'effectue dans ce cas à la main. Toutefois, si le ventilateur n'est pas mis en marche lors d'un mauvais tirage, il se forme une flamme fuligineuse.
Le réglage du tirage à l'aide de volets a également été essayé, mais il n'a pas conduit à une solution satisfaisante de ce problème. g/ En outre, la plupart des poêles se trouvant dans le commerce présentaient le grand inconvénient que les réservoirs ou cuves à mazout devaient être placés en charge, par exemple à mi-hauteur du poêle, pour pouvoir faire couler le mazout dans la coupelle du brûleur. Le poêle avait ainsi un centre de gravité élevé et par suite une faible stabilité.
De plus, le réservoir à mazout devait être bien isolé en raison du danger d'incendie. Dans cette disposition du réservoir à mazout, il fallait prévoir au pied du poêle, suivant les prescriptions réglementaires, un bac collecteur de mazout ayant au moins le même volume que le réservoir.
Lorsque l'amenée du mazout est arrêtée dans un poêle à mazout de construction connue, la flamme ne s'éteint pas immédiatement. Le mazout se trouvant dans la coupelle continue à brûler, la flamme baissant très rapidement, mais ne s'éteignant pas, parce que la coupelle chaude du brûleur cède de la chaleur au conduit d'amenée du mazout. Etant donné que celui-ci n'est plus refroidi par le mazout froid qui arrive, il devient si chaud que le mazout se trouvant dans le conduit commence à bouillir et que des vapeurs de mazout s'échappent pendant un long mone en entretenant une
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petite flamme fortement fuligineuse. Cette combustion subséquente peut durer jusqu'à une demi-heure suivant la construction.
Il y a, par suite, le danger que la chambre de combustion du poêle s'encrasse et aussi que le conduit d'entrée du mazout soit obstrué par la suie.
Tous ces,inconvénients ont eu pour conséquence @ que les poêles à mazout n'ont pas pu s'implanter d'une façon parfaite jusqu'à .présent dans la pratique.
Le poêle à mazouts selon l'invention, qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, est caractérisé par des organes pour réchauffer et gazéifier le combustible et pour enflammer les vapeurs de combustible lors de la mise en marche du poêle, puis par'un thermostat agissant sur un circuit à une température prédéterminée de façon que l'amenée du combustible soit coupée et que ce combustible soit éloigné de la zone chaude, ainsi que par un organe de réglage sensible à la température qui ne libère les organes servant au chauffage et à l'allumage que lorsque la température d'un p.oint déterminé du poêle est descendue à une valeur prédéterminée.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est .représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés.
La figure 1 est un schéma de principe d'une forme de construction usuelle d'un poêle à mazout.
La figure 2 est un schéma de principe d'une forme de construction -selon l'invention.
. La'figure 3 représente une partie du poêle à mazout seln la figure 2, avec la coupelle de brûleur, la chambre de mélange et la bougie d'allumage..
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La figure 4 est un schéma de principe montra.nt le @ réglage du niveau de mazout dans la coupelle du brûleur et représentant le dispositif de transport du poêle à mazout selon la figure 2.
La figure 5 est un schéma électrique du poêle à mazout selon la figure 2.
Le poêle représenté à la fig. 1 comporte un réservoir à mazout 1, un réservoir intermédiaire à mazout 4.à niveau réglé, ainsi qu'un conduit d'amenée 6 par lequel le ma= zout passe pour venir dans une coupelle de brûleur 7. Une chambre de mélange 10 présente des fentes d'amenée d'air 11 par lesquelles l'air primaire entre. Une,chambre de @ combustion 14 communique avec la chambre de mélange 10 par une ouverture 13. Cette chambre de combustion 14 présente également des ouvertures d'amenée d'air 15.' La chambre de combustion 14 est séparée d'une chambre à flamme 16 par un anneau 17 présentant une ouverture appropriée. La chambre à flamme 16 est raccordée par sa partie supérieure à une cheminée 18. L'ensemble du poêle à mazout repose sur un socle la.
Le mazout s'écoule par gravité à partir du réservoir intermédiaire 4 pour venir dans la coupelle 7 où il se vaporise sous l'action de la température régnant dans cette coupelle et est mélangé à l'air primaire entrant par les fentes 11. Lors de la mise en marche, quand la quantité de mazout vaporisée est tout d'abord faible, l'air entrant dans la chambre de mélange suffit à entretenir la flamme. Au fur et à mesure que la flamme devient plus grande, elle chemine davantage dans la chambre de combustion 14, dans laquelle la quantité d'air qui manque encore entre
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par d'autres fentes 15 pour se mélanger aux vapeurs. Les gaz de fumée s'élèvent à travers la. chambre à flamme 16 cèdent leur chaleur aux parois et s'échappent par la cheminée 18.
La fig. 2 est un schéma d'un poêle à mazout du type selon l'invention. Il présente un réservoir à mazout constitué sous la forme d'un socle avec un flotteur 2 indiquant .le ni- veau du mazout, un dispositif d'amenée 3 et un tube ascendant de mazout 4a ainsi qu'une soupape de vidange à bimétal 5 qui n'est fermée qu'à l'état de fonctionnemant du poêle. Une coupelle de brûleur 7 communique par un conduit 6 avec'le tube ascendant de mazout 4a Une bougie d'allumage électrique 9 est placée dans l'évidement 8 de 1e coupelle 7. Une chambre de méla.nge 10 s'étend au-dessus de la coupelle 7 et présente des fentes 'amenée d'air 11 à la périphérie.
Une tôle 12, qui comporte dans son milieu une ouverture 13, assure la fermeture de la chambre de mélange 10. Cette dernière est prolongée par une chambre de combustion 14 qui présente également des ouvertures d'amenée' d'air 15. Une chambre à flamme 16 est prévue au-dessus de la chambre de combustion et est séparée de celle-ci par un anneau 17. Une cheminée 18 se raccorde à la partie supérieure de la chambre à flamme 16. Le poêle à mazout comporte, en outre, un interrupteur principal 90, un ventilateur 19, ainsi qu'un thermostat de local 20, une minuterie 21, un thermostat de cheminée 22, un dispositif indicateur 23 de l'absence de mazout un commutateur de ventilateur 24, ainsi qu'un contacteur 25 pour empêcher la remise en marche du poêle à l'état chaud.
Un filtre 2o est disposé dans le réservoir à mazout 1.
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Le mazout est élevé à partir du réservoir 1 à l'aide du dispositif d'amenée mécanique 3, constitué sous la forme d'un élévateur à godets, et est versé dans le tube ascendant 4a Ce dernier présente à son extrémité inférieure la soupape de vidange 5 qui est élevée, lors de la mise en marche du poêle, d'une manière décrite ci- après à l'aide d'un organe de réglage thermique affectant la forme d'un bilame 42, ce qui fait que le tube .ascendant 4a est fermé et que le niveau du mazout s'élève. Le mazout venant du tube 4a passe par le conduit b pour venir dans l'évidement $ de la coupelle 7, dans laquelle il entoure la partie inférieure de la bougie d'allumage 9.
La bougie 9 est constituée par une borne de raccordement 30 (fig. 3), un écrou 31, une partie chaude 32 et une spirale incandescente 33. La spirale en fil métal- lique peut être fabriquée en deux parties, la partie incandescente étant en un fil métallique plus fin que la partie de chauffage. Lorsque la bougie d'allumage 9 reçoit du courant, la partie 32 est chauffée dans une mesure telle qu'elle produit la vaporisation du mazout qui l'entoure.
Les vapeurs de mazout produites se mélangent dans la chambre 10 avec l'air existant en un mélange inflammable.
Ce dernier balaie la spirale d'inflammation 33 sous l'action d'un chapeau distributeur 34 et est enflammé en cet endroit. La chaleur produite accélère la vaporisation du mazout, la flamme devient plus grande, l'entrée d'air facilitée par le ventilateur 19 se fait par les fentes 11 et 15 et la flamme se propage dans la chambre de combustion 14 en avançant partiellemetn dans la chambre lo. Les gaz de
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fumée balaient les parois de la chambre à flamme 16. Une partie de l'air refoulé par le ventilateur 19 vient' balayer à l'extérieur l'enveloppe de,la chambre à flamme et augmente la transmission de chaleur du côté air.
Cela conduit à de meilleures conditions de transmission de chaleur et, respectivement, à des poêles plus petits pour les mêmes puissances, Les gaz de fumée passent finalement à travers la cheminée 18 en balayant le thermostat 22.
Le dispositif d.'amenée 3, constitué sous la forme d'un élévateur à godets, présente l'avantage qu'il est insensible aux impuretés et qu'il transporte un volume de mazout constant, qui est indépendant de la viscosité, de la température et du poids spécifique du mazout. En outre, il est possible, en augmentant ou en diminuant le nombre des godets de transport, d'utiliser un seul et même élévateur à godets pour des petits et des grands poêles.
. La fig. 4 montre le fonctionnement du dispositif d'amenée du combutible. Le niveau 41 du mazout est réglé par un trop-plein 40 débouchant dans le réservoir 1, de .manière que le mazout ne puisse pas s'enrichir dans la coupelle de brûleur et ne puisse pas sortir finalement par les fentes d'air 11 de la .chambre de mélange 10 pour tomber dans le local de montage. De même, la spirale d'inflam- mation 33 de la bougie 9 ne doit pas être entourée par du mazout, étant donné que celui-ci produirait alors, au cours de l'opération d'inflammation, des résidus sur cette . spirale, ce qui aurait pour conséquence de la détériorer avec le -temps.
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Le fonctionnement du poêle, ainsi que sa commande sont décrits ci-après à l'aide de la fig 5.
L'interrupteur principal 90 est moné dans le réseau primaire et le thermostat de local 20 ainsi que la' minuterie 21, sont disposés à la suite de cet interrupteur principal 90. Ces instruments sont montés en série avec l'enroulement primaire d'un transformateur et se trouvent, par suite, sous la tension de réseau normale.
Les autres pièces électriques du poêle sont montées en série dans un circuit connecté à l'enroulement secondaire du transformateur et sont sous une faible tension pouvant varier entre 1 et 9 volts. Il n'y a, par suite, pas lieu de prendre des mesures particulières de protection contre le courant.
Le thermostat de cheminée 22 est monté dans ce circuit et avec lui on dispose en série la bougie d'allumage 9, le bilame 42, la commande du dispositif d'amenée de combustible 3, ainsi que l'interrupteur 23 indiquant l'absence de mazout. L'interrupteur 24 du ventilateur 19, ainsi que ce ventilateur, sont montés dans un circuit paral- lèle entre l'une des bornes de l'enroulement secondaire du transformateur 51 et l'interrupteur 23 indiquant l'absence de mazout. Le circuit secondaire mentionné en premier lieu est, en outre, connecté en un point 061 et raccordé par un conta- teur 25 à un enroulement secondaire du transformateur au point 52, de manière que la tension de cette bobine secon- daire soit divisée dans le rapport 1 : 8.
La portion de circuit 54, 55, 59, 60 61, 65, 66, 69, 70, 53 est appelée portion de démarrage, étant donné qu'elle est partiellement privée de courant après la mise en marche du poêle, tandis qu'au même moment la portion de circuit
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de fonctionnement 52, 61 61 05, 66 69 70, 53, qui est raccordée par l'intermédiaire du contacteur 25, assume la conduite du courant. Ces deux portions de circuit comportent la partie commune 61, 65 66, 69,70 et 53.
Lorsque le poêle est mis en marche, le thermostat de local 20, la minuterie 21 et le thermostat de cheminée 22, ainsi que l'interrupteur du niveau de ma.zout 23 pour un remplissage suffisant du réservoir sont fermés. L'interrupteur de ventilateur 24 est également fermé par les bornes 56 et 57 On met à présent en circuit l'interrupteur principal 90.
le circuit primaire est fermé et le courant passe dans le circuit secondaire par le thermostat de cheminée 22 pour venir à la bougie incandescente 9 et il chauffe, dans ce cas, la spirale incandescente 33 et le corps 32 en passant par le bilame 42 puis le dispositif d'amenée de combustible 3 qui commence à élever le mazout pour le verser dans le tube ascendant 4a
Sous l'action du courant qui passe, le bilame 42 s'échauffe, se courbe et soulève la soupape de vidange 5, ce qui fait que le tube ascendant 4a est fermé et que le niveau du mazout s'élève.
Dès que le mazout est parvenu par le .conduit 0 dans l'évidement 8 de la coupelle du brûleur, il est chauffé en cet endroit par la partie chaude 32 de la bougie, de manière qu'il se vaporise,qu'il . se mélange à l'air se trouvant dans la chambre 10 et que le mélange soit enflammé au contact de la spirale incandescente 33.
Le bilame 42 a également fermé le contacteur 25 lors du soulèvement de la soupape de vidange 5, ce qui fait que la portion de circuit de fonctionnement 62, 52 est aussi fermée. Cette portion de circuit est fermée en
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fonctionnement normal et est ouverte pendant la période de mise en marche A la place d'une soupape de vidange', on peut utiliser un corps de refoulement mis en mouvement par un aimant comme corps de commande dégageant une chambre supplémentaire pour le mazout qui s'écoule.
Le circuit du ventilateur peut être monté avant ou après le thermostat de cheminée 22 suivant la position de l'interrupteur 24 et être, par suite, commandé par le thermostat 22 ou bien il reste constamment .en circuit indépendamment de la température des gaz de fumée dans la cheminée 18. L'utilisation d'un ventilateur 19 est indispensable, étant donné que les conditions normales de tirage ne se règlent dans la cheminée 18 qu'après une certaine durée de fonctionnement, c'est-à-dire après le chauffage de cette cheminée. Sans la présence d'un ventilateur, la flamme du poêle brûlerait avec une trop faible quantité d'air et il se formerait en conséquence de la suie dans la période précédant l'établissement des conditions de tirage normales.
Après une certaine durée de fonctionnement pendant laquelle les gaz de fumée chauds agissent sur le thermostat decheminée 22, ce dernier ouvre l'interrupteur 24 La bougie 9 est privée de courant. La portion de démarrage du circuit se trouve à présent hors d'action. Le courant passe alors avec la mêmeintensité par la portion de circuit de fonctionnement 52, 61, de sorte que les autres éléments montés dans ce circuit reçoivent toujours du courant et que l'installation de commande continue à fonctionner normalement.
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Lorsque le niveau de mazout dans le réservoir 1 descend au-dessous d'une valeur minimum, l'interrupteur de niveau 23 s'ouvre. Le circuit reste toutefois fermé par l'intermédiaire d'un dispositif avertisseur 71 et 72 du type optique ou acoustique et sa résistance est en conséquence calculée pour que ltintensité du courant ne soit plus suffisante. pour entraîner le dispositif d'amenée de combustible 3, de sorte que celui-ci s'arrête et que le poêle s'éteint après un certain temps.
Lorsque du mazout n'est plus chargé, le bilame 42 revient à sa position froide, la soupape de vidange 5 du tube ascendant 4a est ouverte, le mazout revient instantanément dans le réservoir 1 et 1a flamme du poêle s'éteint. Mais le contacteur 25 est aussi ouvert dans ce cas.
Le thermostat de local 20 coupe le circuit primaire du transformateur lorsque la température théorique est atteinte et arrête, par suite, la marche du poêle, étant donné que la partie secondaire est également privée de courant.
Lorsque la temmpérature descend au-dessous de la valeur théorique à une certaine valeur réglable, le ermoastat 20 referme le circuit primaire et le poêle est automatiquement rallumé comme décrit précédemment. Le réglage décrit ci-dessus est un réglage dit par "tout ou rien".
La température théorique du thermostat de local 20 peut être :réglée à la main ou à l'aide de la minuterie 21 pour tenir compte, par exemple, de la température extérieure ou des différences de températures,entre le jour et la nuit.
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Dans un poêle à mazout chaud, il faut éviter, dans tous les cas, le retour du mazout dans le poêle après ltextinc- tion de la flamme en raison du danger d'explosion. Le thermostat de cheminée 22, ainsi que le bilame 42 qui ouvre comme décrit précédemment le contacteur 25 de la portion de circuit de fonctionnement, servent à empêcher une remise en marche de ce genre.
La portion de circuit de démarrage et, par suite, le dispositif de transport du mazout, ne peuvent être remis en action que lorsque le poêle est refroidi (thermostat de cheminée), la bougie 9 recevant automatiquement aussi du courant lors de la fermeture de la portion de circuit de démarrage. Le transformateur peut être protégé thermiquement, par exemple à -L'aide d'un paquet de lamehermiques 91, de façon que l'amenée du courant du côté primaire soit arrêtée lorsque le transformateur atteint une température déterminée. En dosant convenablement la masse thermique du transformateur, on peut obtenir la vidange automatique du poêle en cas de non allumage et un nouvel essai d'inflammation par le poêle même, après refroidissement du transformateur.
En montant en série la bougie 9, le bilame 42 et le dispositif d'amenée de combustible 3, ce dernier ne peut plus être remis en action lorsque la -ougie 9 est défectueuse.
De ce fait, on empêche d'une autre manière un remplissage excessif du poêle avec du combustible.
Un poêle à mazout du type décrit ci-dessus présente un fonctionne)lent rationnel, il est complètement automatique, sans danger dtexplosion et de fonctionnement très sûr, ainsi
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que pratiquement silencieux. Il satisfait à toutes les conditions que l'utilisateur demande de nos jours à une installation de chauffage moderne.
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être apportées à la forme de réalisation, représentée et décrite en détail, sans sortir du cadre de l'invention.