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Il existe de nombreux dispositifs destinés a con- trôler la flamme des brûleurs au mazout.
Les plus récents de ces dispositifs sont basés sur l'emploi de cellules pnoto-résistantes a sulfure de cadmium.
Ges cellules présentent notamment par rapport aux cellules emissives de nombreux avantages : par exemple une .durée de vie quasi illimitée,une grande solidité mescanique, un encombrement très faible etc...
La présente Invention basée également sur l'emploi de cellules à sulfure de cadmium tente de résoudre plus avan- tageusement le proolème du contrôle automatique du processus' de combustion tant au point de vue de la répartition fonc- tionnelle des différentes opérations (.période de pré-allumage. maintien de la flamme en cas de combustion normale, mise en sécurité) qu'au point de vue tecnnique,c'est-à-dire que l'ir vention vise a réduire au minimum les pièces detacnées et à
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simplifier la construction.
L'inconvénient des systemes connus à ce jour réside dans le fait que les nombreuses Installations à construction. simple n'assurent que très sommairement un contrôle ae la flamme.
Une grande partie de ces Installations renonce à la succession aes différents cycles d'allumage (par ex. periode d'allumage préalable à l'injection du mazout, maintien de l'allumage un certain temps après l'allumage etc...)
Dans ces appareils, la temporisation exige une com- plexité de la construction (par exemple l'emploi d'un moteur électrique qui assure un programme détermine dans le cycle d'allumage, l'emploi de quelques relais ou de quelques lames à bi-matal).
La presente Invention a comme but principal de ré- unir les avantages d'un allumage temporise, avec les avanta- ges des systèmes-dits "simples". c'est-à-dire faisant appel à un minimum d'éléments de construction.
Il est évident qu'une sécurité de fonctionnement d'un contrôleur de flammes est d'autant plus grande lorsque les constructions électrique et mécanique d'ensemble du con- trôlur de flammes sont simplifiées.
La présente invention tend à mèttre en application le principe suivant : la répartition des différentes fonc- tions du cycle d'allumage suivant un programme immuable. a) La période d'allumage préalable à l'injection au combus- tible (pré-allumage).
Dans de nombreux cas,!il s'avere que les dépôts de matières carburantes et des résidus de combustion sur les élec- trodes empêcnent l'apparition de l'étincelle et cela durant les quelques premières secondes de fonctionnement.
Pour éviter cet inconvénient, la présente invention assure une période d'allumage préalable à l'injection du com-
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bustible par 1'enclenchement du transformateur d'allumage du- rant un laps de temps détermine (et regiaple). Cela permet à l'étincelle de percer un chemin a travers une coucne even- tuelle a'nuile et de préchauffer la pointe des électrodes. b) Allumage.
Celui-ci consiste en la mise en fonctionnement du moteur électrique du brûleur a mazout, ce qui assure l'entraï- nement de la pompe et l'injection du combustible dans le foy- er, l'étincelle électrique etant maintenue durant un laps de temps détermine (par exemple 10 à 15 secondes) et réglable. c) Allumage normal.
Lorsque l'apparition de la flamme est normale,la cellule photo-resistante assure le contrôle du maintien d'in- jection au mazout dans le foyer. Comme il se présente fré- quemment que durant les premiers instants de combustion la flamme est instable (cela dû a la faiole température ae la cnampre de combustion), il s'avère intéressant de maintenir l'étincelle électrique durant un laps de temps déterminé.
Cette opération a pour 'but ae maintenir la combustion .malgré des decrocnages éventuels de la flamme pendant un temps suffi sant que pour provoquer réchauffement des briques rét'rac- taires environnantes, ce qui assure finalement la stabilité de la flamme.
C'est à ce moment seulement, qu'intervient la rup- ture d'étincelle. La cellule photo-résistante entre à ce mo- ment dans sa fonction de sécurité. Elle maintient par l'in- termédiaire d' un relais, le fonctionnement du moteur électri- que aussi longtemps que la combustion se déroule normalement.
Dans le cas où la flamme s'éteint, instantanément l'alimentation du moteur électrique est coupée même s'il y a une réapparition momentanée de la flamme due au refoulement du mazout du gicleur la cellule photo-resistante ne pouvant réagit que lorsque 1'ensemble du cycle d'allumage fait la ré
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pétition. d) L'allumage ne se nroduit pas :
L'essai d'allumage (injection au mazout dans le foyer) durant un laps de temps déterminé (et réglanle) sans apparition de la flamme, provoque automatiquement la mise hors service de l'ensemble de l'installation par la coupure du courant d'alimentation.
La remise en fonctionnement doit se faire manuelle- ment et cela après un certain temps.
Le contrôleur de flamme suivant la présente inven- tion est réalisé en faisant appel aux seuls éléments tecnni- ques suivants : - 1 Cellule pnoto-résistante, - 1 Tube à cathode froide, - 1 Relais, - 1 Résistance chauffante ainsi que
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- 3 1.licro-rupteurs.
Afin de bien faire comprendre l'Invention on en dé- crira ci-après un exemple de réalisation non limitatif en se référant aux dessins dans lesquels la figure 1 est un schéma donnant les liaison élec- triques.
La figure 2 représente en perspective le disposi- tif contacteur.
Le courant d'alimentation du réseau (bornes 1 et 3) passe par les bornes 8 et 9 reliées a un thermostat (non re- présenté) .Lorsque le thermostat ferme le circuit, le cou- rant électrique passe par la résistance 15 provoquant l'échauf- fement de celle-ci. Une lame à bi-métal (37 -fige 2) étant reliée thermiquement avec la résistance 38 (15'de la figure 1), s'échauffe et provoque une pression sur des leviers d'enclen-
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cnement 39-40-41 de trois nicv-rupteux f-H3-E Comme la distance d'appui de la lame à bi-métal
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sur les leviers 39-40-41 est différente (réglable par les vis 45-46-47) l'enclenchement des trois micro-rupteurs se déroule durant un laps de temps fixe et suivant un ordre dé- terminé.
Le micro-rupteur 44 est un interrupteur do sécurité fermé à 1'état normal et maintenant l'alimentation de l'en- semble de l'appareil.
Lorsque le levier 41 est actionné par le mouvement du bi-mêtal, il provoque l'ouverture du micro-rupteur et, par suite, Interrompt l'alimentation en courant électrique, par conséquent l'arrêt du brûleur a mazout. Pour éviter la re- mise en fonctionnement, ce dernier levier est maintenu aans la position "ouvert" par un levier supplémentaire 48 et il faut une pression manuelle sur le bouton 49 pour remettre l'ensemble sur l'alimentation du réseau.
Ce micro-rupteur est Indiqué sur la figure 1 par 18. Les micro-rupteurs 42 et 43 assurent respectivement l'alimentation du transformateur d' allumage et celle du mo- teur du brûleur à mazout, Le fonctionnement de ces deux micro-rupteurs est assuré par la même lame à bi-métal 37, le laps de temps ainsi que les successions d'enclenchement étant réglés par les vis 45 et 46. C'est pourquoi, lorsque le thermostat ferme le circuit, la résistance (15 figure 1 et
38 figure 2) s'échauffe, la lame à bi-métal (37 figure 2) étant chauffée se plie dans la direction des micro-rupteurs et provoque d'abord l'enclenchement du micro-rupteur 42 (16 figure 1) et 10 à 15 secondes après celui du micro-rupteur 43 ( 17 figure 1).
On pourrait également réaliser une commande de sécurité par la troisième vis 47 de la lame bi-métallique de la façon suivante décrite ci-après et non représentée au croquis.
Le levier 41 est: maintenu dans l'état normal du
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fonctionnement et dans sa position basse par un levier supplé- mentalre; la vis de réglage 47 au lieu d'appuyer sur le le- vier provoque le déplacement du levier 48 ce qui libère le levier 1, et provoque l'ouverture du circuit d'alimentation du relais.
Pour permettre la remise en fonctionnement de l'ap- pareil, il faut une pression manuelle sur le levier 41 pour le ramener dans sa position initiale; cette pression peut se faire par différents moyens, notamment par l'Intermédiaire d'un bouton poussoir et de leviers.
Le réglage des temps entre les différents enclen- chements peut également être obtenu par des cames excentri- ques adaptées à l'extrémité de la lame bi-métallique; ces cames pourraient être réglées par rotation autour d'un axe. comme le schéma (figure 1) l'indique, l'alimenta- tion du moteur peut se faire seulement lorsque le micro- rupteur du transformateur d'allumage a fonctionné.
Dans le cas de 1'invention le moteur ne peut donc jamais se mettre en marche avant le transformateur d'allu- mage.
Lorsque le micro-rupteur 16 (figure 1) puis le micro-rupteur 17 (figure 1) ont été enclenchés, l'alimen- tation du courant électrique passe par la cellule pnoto- résistante 19 (bornes 11 et 12) et provoque sur les bornes de la résistance 20 une chute de tension ce qui produit l'amorçage du tube à cathode froide 23, dont l'anode est re- liée au relais 24.
Lorsque la flamme apparatt dans le foyer, la cel- lule photo-résistante 19 étant éclairée, sa résistance bais- se et la tension totale apparatt aux bornes de la résistance 20. Cela suffit pour mettre le tube à cathode froide 23 en fonctionnement et provoquer l'enclenchement du relais 24,
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Cet enclenchement se traduit, par l'inversion du contact 25 et cette inversion interrompt le passage du courant dans la résistance 15 et assure l'alimentation directe du moteur sans passer par le micro-rupteur 17.
L'interruption de l'alimention de la résistance 15 provoque le refroidissement du bi-lame et l'ouverture du mi- crorupteur 17 ainsi que du micro-rupteur 16. L'ouverture du micro-rupteur 16 se fait en dernier lieu permettant ainsi au transformateur d'allumage de rester en fonctionnement un laps de temps déterminé après l'apparition de la flamme et la mise en fonctionnement de la cellule photo-résistante.
L'avantage de ce mode de fonctionnement est évi- dent .
1. Le programme complet de mise en marche du brûj- leur est assuré par une seule résistance 38 et un seul bi- lame 37 (figure 2), bi-lame portant trois vis d'appui (45- 46-47) et actionnant trois micro-rupteurs 42-43-44,
De cette manière on assure la répartition dans le temps et la succession d'enclenchement des micro-rupteurs 42.
43-44 uniquement par les écarts ïixës par les vis 45-46-47. d C'est ainsi que même en admettant que après une longue durée de service une lame à bi-métal subisse un plissement et une déformation mécanique, les écarts fixés par les vis 45-46-47 ne peuvent subir aucune variation .et le programme successif des micro-rupteurs 42-43-44 reste inchangé.
2. C'est seulement au moment où le micro-rupteur 18 (figure 1) a fonctionné, que le courant électrique peut alimenter la cellule 19 ainsi que le tube à cathode froide 23. La cellule photo-sensible ne rentre évidement en fonc- tionnement qu'au moment du démarrage du moteur et d'injec- tion du mazout dans le foyer.
Même si la cellule pnotosensible pour des raisons quelconques subit un échirement accidentel avant un appel de chaleur par un des thermostats, l'appareil provoquera un cy -
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cle complet d'allumage, ce qui assure que le moteur ne démar- rera jamais sans avoir au préalable un pré-allumage par le transformateur; en effet,la cellule photo sensible n'est mise en circuit qu'après :
1 - mise en service du transformateur d'allumage,
2 - mise en service au moteur ; tout eclairage de la cellule, avant ce cycle n'a aucune influ- ence sur le fonctionnement du relais.
Tout décrocnement de flamme dû à un foyer froid ne joue à ce moment.aucun rôle, car l'étincelle d'allumage est maintenue par le contact sur le micro-rupteur 16 et l'a- limentation au moteur est maintenue indépendamment de l'in- verseur par le micro-rupteur 17(dû à l'inertie du bi-lame 37)
C'est seulement;au moment où, par refroidissement de la résistance 15 et du bi-lame, que les micro-rupteursl7 et/16 sont coupés, que le relais 24 maintient réellement l'a- limentation du moteur. L'excitation au relais 24, dépendant de l'éclairage de la cellule photo-sensible, maintient l'in- verseur 25 sur le contact'27. Si pour des raisons quelcon- ques la flamme s'éteint, ne fusse que pour une durée très courte, l'inverseur 25 tombe sur le contact 26.
Le relais étant de ce fait coupé d'alimentation, ne peut plus action- ner l'inverseur 25 même s'il y a des réapparitions de flamme.
L'inverseur 25 appuyant sur le contact 26 provoque à nouveau l'echauffement de la résistance 15 en tout le cyc- le d'allumage par les micro-rupteurs 16 et 17 recommende.
L'avantage de la présente invention est qu'elle permet en plus que la temporisation automatique du cycle d'allumage décrit ci-dessus, l'emploi du thermostat ae ten- sion du secteur ainsi que du thermostat de basse tension.
Dans de nombreux cas, il s'avère intéressant d'utiliser des thermostats de Danse tension. uela simplifie considéraple- ment le placement de connection entre le thermostat et le brûleur a mazout (pour de faibles tensions, on peut utilisa
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de simples connecteurs isoler: par exemple, fils téléphoni- ques, fils de sonneries, etc...) et d'une façon générale ces thermostats sont beaucoup plus précis.
L'emploi du thermostat de basse tension peut être assure par un simple appareil.supplémentaire a fixer sur le châssis du contrôleur de flémme et contenant un transforma- teur 34 ainsi qu'un relais 35 actionnant un contact 36.
Au cas où l'on désire se servir d'un thermostat basse tension (2LF V. par exemple) il suffit de placer le boi- tier sur le châssis. pour que les contacts 28 et 29 soient relies au transformateur 34, les contacts 30 et 31 au contact 36 et les contacts 32 et 33 aux bobinages du relais 35 relies en série au bobinage basse tension du transformateur 34.
Les bornes 13 et 14 peuvent être reliées au ther- mostat basse tension dont l'enclenchement provoque l'excita- tion ae la bobine du relais 35 et 1'enclenchement du con- tact 36. Cet enclenchement est équivalent à l'enclenchement du thermostat tension du réseau aux bornes 8 et 9 provoquant l'alimentation de la résistance 15,
C'est ainsi que la présente invention réunit les avantages multiples du contrôleur de flamme temporisé ainsi que les possibilités d'emploi de différents thermostats dont les avantages peuvent être réalises techniquement par un schéma extrêmement simple et faisant appel à un très faible, nombre de pièces détachées.
Cela permet non seulement de réaliser le' contrô- leurs de flamme à cellule photo-sensible à un prix extrême- ment faible, mais de réduire au minimum le:. risques de dé- fectuosités éventuelles, car plus le nombre de pièces dé- tachées cet réduit, plus se réduisent aans les mêmes pro- portions, les risques de pannes éventuelles.
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les bonnes 1 à 145 représentées par les dessins ont les fonctions suivantes :
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bornes 1 et 2 : sont reliées à 1'aiimentatLon en courant du réseau,, Bornes 2 et 3 : servent au raccordement d'un thermos, tat limite Interrompant l'alimenta- tion de l'appareil du contrôle de flammes lors d'un dépassement de tem pérature fixé à l'avance, limite di- te de sécurité; cornes 4 et 5 :
servent au raccordement du mo-ceur du brûleur à mazout, Bornes 6 et 7 : servent au raccordement du transfor- mateur au brûleur, Bornes 8 et 9 : servent au raccordement d'un ther- mostat supplémentaire, par exemple: thermostat d'ambiance, thermostat d'eau chaude supplémentaire, tner- mostat d'air cnaua, etc..., alimen- té an courant tension du réseau, Borne 10 : non raccordée sur le scnéma; peut servir à partir d'un contact supplémentaire au micro-rupteur 18, comme circuit d'alarme en connectant soit une lampe ou une son- nerie sur les bornes 8 et 10. bornes 11 et 12 : servant au raccordement de la cel- lule au sulfure de cadmium, Bornes 13 et 14; servent au raccordement d'un ther mostat d'ambiance basse tension.
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R . v E 1V D 1 L A '1 :L U N .
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