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"Dispositif régulateur de débit d'huile pour brûleurs à vaporisation".
La présente invention concerne un dispositif régulateur de débit d'un combustible et, en particulier, du débit d'huile pour brûleurs à vaporisation.
Le principal inconvénient des brûleurs du type à pot consiste de l'accumulation dans le brûleur, de calamine résultant des mauvaises caractéristiques de combustion du combustible dans les différentes condi- tions de fonctionnement du brûleur. Pendant le cycle "d'arrêt", le brûleur fonctionne généralement à débit pilote très faible ou nul, et il doit être allumé élec- triquement. Dans les deux cas, la quantité de chaleur dégagée dans le pot est insuffisante pour vaporiser une grande quantité d'huile. Par suite, lorsque le
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thermostat réclame de la chaleur, le combustible brille mal si son débit s'établit rapidement. L'huile qui arrive ne se vaporise pas convenablement et la flamme dégage de la fumée.
Par contre, si le régulateur fournit un dé- bit de combustible correspondant à un chauffage modéré (distinct du débit très faible) le brûleur peut vapori- ser dans de bonnes conditions l'huile débitée, en don nant une flamme claire qui, de son côté, chauffe le pot à une température suffisante pour vaporiser un plus grand débit d'huile dès son arrivée. Le pot étant pré- chauffé, le débit peut augmenter progressivement jusqu'à ce qu'il atteigne sa valeur maximum, sans' que la flamme redevienne fuligineuse.
L'invention a principalement pour but de four- nir : - un régulateur de débit de combustible qui règle le débit admis au brûleur de façon à remplir les conditions avantageuses précitées ; - un régulateur de débit qui diminue notable- ment le nombre de fois où il est nécessaire de passer dans cet intervalle critique de fonctionnement.
Ces buts sont atteints avec le dispositif ré- gulateur décrit en détail ci-après et qui peut être uti- lisé avec le débit très faible ou nul pendant le cycle "d'arrêt". Lorsque le thermostat réclame de la chaleur, le débit augmente jusqu'à sa valeur de combustion modé- rée et conserve cette valeur. L'huile admise dans le pot se vaporise convenablement à ce débit et, de son c8té, dégage dans le pot une quantité de chaleur suffisante pour vaporiser le débit augmenté que fournit le dispo- sitif régulateur, après que le débit modéré a été mainte-
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nu pendant un temps suffisant pour chauffer le pot. Le débit augmente ensuite progressivement jusqu'à sa valeur maximum et se maintient à cette valeur sous la commande du thermostat du local.
Une fois remplies les conditions déterminées par le thermostat, le débit diminue progres- sivement jusqu'à la valeur modérée. Mais le dispositif régulateur de l'invention maintient ce débit modéré pen- dant un certain temps pendant lequel le thermostat du local peut réclamer de la chaleur.
S'il n'en réclame pas, le dispositif régulateur diminue le débit rapidement jusqu'à la très faible valeur ou valeur "d'arrét". Dans les conditions de chauffage normales, le thermostat ré- clame de nouveau de la chaleur et on supprime complète- ment la flamme fuligineuse, puisque le brûleur est resté chaud sous le débit modéré-
D'autres buts caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci- après d'une forme de réalisation unique de l'invention représentée aux dessins annexés, et des modifications évidentes de cette forme.
Dans les Dessins : - la figure 1 est une vue en plan du disposi- tif de l'invention, dont le couvercle a été enlevé , - la figure 2 est une élévation latérale, avec arrachements partiels, du dispositif de l'invention ; - la figure 3 est une vue en bout de ce dis- positif ; - la figure 4 est une autre vue en bout de ce dispositif ; - la figure 5 est une vue observée suivant les
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flèches 5-5 de la figure 2 et représente l'élément de chauffage bilame ; - la figure 6 représente un détail du régula- teur de débit ; - la figure 7 est une élévation latérale du dispositif de l'invention avec le dispositif électrique de commande de fin de course, sous tension, - la figure 8 représente les éléments dans les positions qu'ils occupent à débit modéré ;
- la figure 9 représente les mémes éléments dans leurs positions à débit maximum ; - la figure 10 représente le régulateur un instant après que le thermostat s'est ouvert ; - et, la figure Il est un schéma des connexions électriques du régulateur.
Le régulateur d'huile à niveau constant de la figure 2, est.du type qui comporte une soupape d'entrée et de réglage de débit 10 qui maintient constant le ni- veau du combustible dans un réservoir 11. Le régulateur à niveau constant comporte un dispositif à tiroir de sortie 12 dans lequel un tuyau ascendant 14 est percé d'un trou 16 par:rapport--auquel- se déplace tire- fente'de dosage 18 prévue¯dans l'extrémité inférieure d'une tige de tiroir 20, pour déterminer le débit désiré. La tige de tiroir 20 est rappelée en position d'ouverture par un ressort 22 comprimé entre l'extrémité supérieure du tuyau ascendant et un épaulement 24 de la tige. On re- marquera qu'un levier 26 s'applique contre l'épaulement 24 de la tige, de façon à s'opposer à la poussée du res- sort 22 et à maintenir le tiroir fermé.
Ce levier fait partie du dispositif de commande de fin de course formé
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par l'ensemble à tiroir et il est articulé sur une pla- que-couvercle 28 et il est rappelé de haut en bas par un ressort 30. L'extrémité 32, dirigée vers le haut, du levier 26 comporte un alvéole dans lequel repose l'ex- trémité du côté droit d'une tige chauffée 34, dont l'au- tre extrémité est fixée sur la branche coudée vers le haut d'une console fixe 33. Une résistance de chauffage est enroulée autour de la tige chauffée, de façon à la faire dilater lorsque le courant passe dans cette résis- tance et à faire pivoter le levier 26 autour de son pi- vot, pour en soulever l'extrémité de gauche et l'écarter de l'épaulement 24 et permettre au tiroir de s'ouvrir, si l'autre dispositif de réglage le permet.
La tige chauffée et le levier constituent un dispositif de ré- glage de fin de course ou de limitation de la tempéra- ture(pour la température de la cheminée ou autre condi- tion de réglage) dans lequel le courant passe en perma- nence et dont le circuit aboutissant à la résistance de chauffage est coupé lorsque la température de la che- minée dépasse une valeur choisie d'avance pour le régla- ge. La tige chauffée se refroidit à ce moment et le ressort 30 abaisse le levier en s'opposant à la poussée du ressort 22 et en fermant le tiroir de sortie. Il @ est évident qu'on peut inverser l'action du circuit de la résistance de chauffage, de façon à chauffer la tige en cas de danger. On donne la préférence à la forme de réalisation représentée, car elle donne toute -sécurité en cas de défaillance de l'alimentation en courant.
L'extrémité supérieure de la tige de tiroir passe par un trou dans le couvercle 28 et, dans la posi-
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tion de la figure 7, elle vient en contact avec l'extré- mité inférieure d'une tige 35 dirigée vers le bas à par- tir d'un levier 36. Ce levier est pivoté sur un axe 40 supporté par une console de montage 42. Un ressort 44 tire le levier de haut en bas contre la tige de tiroir, tandis que l'extrémité 46, du côté droit, dirigée ers le haut, du levier 36, subit l'action d'une tige chauf- fée 48 qui agit sur le levier par l'appui dans un al- véole à l'extrémité d'une vis réglable 50, et dont l'au- tre extrémité s'appuie eontre une aile 52, dirigée vers le bas, de la console 42.
Il est facile de voir que, lors- que le courant passe dans la résistance de chauffage de la tige 48, l'amplitude de l'allongement est multipliée notablement par les bras de leviers et que, en raison de cette multiplication et du fonctionnement rapide de la tige chauffée, le levier 36 et, par suite, la tige 35 se soulèvent rapidement en s'écartant de l'extrémité su- périeure de la tige de tiroir 20. Cette dernière monte sous l'effet de la poussée du ressort 22, jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec le levier 54 du régula- teur de débit (figure 8).
Un levier 56, à action lente est commandé par un élément de chauffage 58 monté sur une barre 60 en métal dense qui sert à'abaisser la température et qui est accouplée à son extrémité du côté droit la conso- le 42. La chaleur de l'élément de chauffage 58 doit être transmise d'abord à la barre d'abaissement de la tempé- rature, puis de cette barre à un bilame 62, de façon à recourber'le bras du bilame vers le haut. L'extrémité
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du côté gauche du bilame comporte un étrier 64 dans le- quel est engagée l'extrémité du levier 56. Ce levier pi- vote autour de l'axe 40 et il s'étend vers le haut au- dessus de l'axe 40, puis, de droite à gauche, et il se coude de haut en bas pour s'engager dans l'étrier 64 porté par le bilame.
Lorsque le levier 56 s'élève en tournant autour de son axe, il entraîne avec lui un étrier 68 en forme d'U. Cet étrier 68 est rappelé par un ressort 70, de sorte que, lorsque le levier 56 s'é- lève, l'étrier 68 pivote sur le point 72 de la portion coudée en arrière du levier 56, jusqu'à ce qu'un bras 75 en forme de T de l'étrier vienne en contact avec le levier 56 (figure 9). Il est facile de voir de quelle manière ce mouvement s'effectue en comparant les figures 8 et 9. La limite du mouvement dans le sens des aiguil- les d'une montre de l'étrier 68, en forme d'U autour de son point de pivotement 72, est indiquée sur la figure 9.
Lorsque cet étrier pivote autour du point 72, il fait cesser finalement la pression qui s'exerce sur le levier 56 à action lente, de façon à permettre à ce levier de pivoter autour de son axe.40 sous l'action du ressort en épingle à cheveux 64 et du ressort 22 du tiroir.
On remarquera que, dans la position de la fi- gure 9, l'extrémité supérieure du côté gauche de l'étrier en forme d'U, est venue dans le trajet en arc de cercle de l'extrémité libre du levier à action rapide 36. Lors- que le courant cesse de passer dans la tige chauffée su- périeure, le levier à action rapide pivote de haut en bas et devrait normalement interrompre rapidement l'ar- rivée du combustible, mais un loquet 76, disposé sur
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l'extrémité supérieure de ltétrier en U, attaque le le- vier et le maintient en position haute jusqu'à ce que le bilame ait ramené le levier 56 en position de fai- ble débit, et l'étrier en forme d'U commence à pivo- .ter jusqu'à ce que le loquet 76 abandonne le levier 36 à action rapide.
L'action du bilame est relativement lente, puisque la barre d'abaissement de la température doit aussi se refroidir, en diminuant lentement le dé- bit du combustible et elle peut en fait le maintenir à. sa valeur modérée pendant un certain temps. Lorsque le thermostat ne réclame pas de chaleur pendant ce temps, le levier 36 retombe de façon à interrompre complètement le débit ou à le réduire à une très faible valeur. On obtient par ce mouvement retardé, avant l'interruption totale, une action de modulation.
Par suite, lorsque le débit est devenu trop faible et qu'il est resté à cette valeur pendant ,:une courte durée, et que le ther- mostat réclame de la chaleur, la flamme peut s'intensi- fier rapidement conformément aux caractéristiques de réponse de la barre à bilame d'abaissement de la tem- pérature, jusqu'à ce que le débit atteigne sa valeur maximum. Lorsque les besoins en chaleur sont normaux, le régulateur permet d'éviter de passer par les états de combustion nuisibles précités.
Mais, si la tempéra- . --:pure ambiante -est douce, et si le thermostat ne récal- me pas de chaleur pendant la période de temps prévu.- pour le réglage, celui-ci diminue rapidement le débit @ jusqu'à une valeur nulle ou très faible et permet ainsi de passer par l'état de combustion fuligineuse assez rapidement pour remédier à'toutes les difficultés 'de- la combustion.
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Lorsque le débit du combustible est faible, l'air comburant est normalement fourni au brûleur par le tirage naturel. Lorsque le tiroir s'ouvre pour augmenter le débit, il arrive un moment où le tirage naturel est insuffisant pour provoquer la combustion complète dans le brûleur. Le régulateur est étalonné de façon qu'en un point du mouvement de bas en haut du levier 56, l'in- terrupteur d'un ventilateur soit actionné par une palette 78 articulée sur un axe 80 et poussé de bas en haut par un ressort 82. Cette palette vient en contact avec une vis 84 du levier, de sorte qu'on peut régler le point où, en raison du débit du combustible, il est nécessaire d'admettre un supplément d'air pour satisfaire à toutes les conditions de fonctionnement.
La figure 11 représente le schéma des conne- xions électriques du dispositif régulateur décrit ci- dessus. Le fonctionnement est évident d'après la descrip- tion qui précède et les indications figurant sur ce sché- ma. Il est facile de voir, d'après cette description et d'après le schéma des connexions, que d'autres dispositifs régulateurs peuvent être utilisés pour arriver au même résultat. Le dispositif le plus évident consisterait à remplacer la tige chauffée supérieure par un bilame à action .rapide. On voit aussi qu'on pourrait-remplacer la tige chauffée supérieure par un dispositif moteur à ac- tion rapide quelconque, tel qu'un électro-aimant.
En choisissant un solénolde, il est évident qu'il serait nécessaire d'ajouter un interrupteur de transfert ou de maintien qui devrait être réglé'par un bilame à action lente. Un bilame à action lente assurerait un réglage entre les débits faible et maximum, tandis que l'électro-
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aimant remplacerait le bilame entre les débits faible et nul. D'autres modifications sont évidentes pour les spé- cialistes*
Il ést facile de voir qu'avant de faire fonc- tionner le régulateur, il est nécessaire de faire fonc- tionner le dispositif de commande de fin de course, de façon à retenir le levier 26 dans une position dans la- quelle il n'empêche pas le mouvement de la tige de ti- roir 20.
Lorsque les conditions du thermostat sont rem- plies, les éléments occupent la position représentée cor- respondant au débit nul ou très faible. Or, lorsque le thermostat réclame de la chaleur, le levier à action rapide 36 commandé par la tige chauffée supérieure, sté- lève rapidement (fig.8), en permettant à la tige de ti- roir de s'élever jusqu'au régulateur de débit 54 qui est retenu jusqu'à ce que la quantité de chaleur déga- gée par l'élément de chauffage 58 monté sur la barre 60 d'abaissement de la température, puisse être trans- mise au bilame 62 qui actionne progressivement le le- vier 56 et permet au levier régulateur de débit 54 de venir lentement dans la position de la figure 9, dans laquelle le débit du combustible atteint sa valeur ma- ximum.
Une fois remplies les conditions du thermostat, le courant cesse de passer dans la barre supérieure chauffée et celle-ci se refroidit rapidement en permet- tant au levier 36 à action rapide de reposer sur le lo- quet de l'étrier 68, de sorte que le mouvement de rap- pel de la tige de tiroir est retenu par le bras du bi- lame à action lente au lieu que le levier à action ra- pide ferme-brusquement le tiroir. Le débit peut ainsi di-
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minuer progressivement jusque dans la position de débit faible et, en réglant d'une manière appropriée le loquet 76 porté par 1'étrier 68, on peut conserver le débit fai ble pendant un temps suffisant avant que le levier à action rapide 36 soit libéré pour interrompre l'arrivée du com bustible.
Si le thermostat- réclame de nouveau de la cha- leur pendant ce temps, le débit du combustible augmente progressivement.
'On remédie, avec le régulateur de ce type, à la formation nùisible de calamine lorsque le thermostat ré- clame de la-chaleur et, dans les conditions de chauffage normales, le débit ne peut pas prendre sa valeur nulle ou très faible et on obtient ainsi un degré de modulation de température qui n'existe normalement pas dans les disposi- tifs commandés par thermostat.
En accouplant avec ce régu- lateur un thermostat à fonctionnement anticipé, le régu- lateur de débit ne règle-pas, dans des conditions de besoins en chaleur normaux, le débit à sa valeur modérée, màis à une certaine valeur intermédiaire, puis ce thermostat, dont le fonctionnement cyclique est par lui-même plus-'rapide que celui d'un thermostat à fonctionnement non anticipé, renou- velle la demande de chaleur et fait de nouveau augmenter le débit. La combinaison d'un thermostat à fonctionnement anti- cipé avec le régulateur de l'invention a donc tendance à moduler le débit d'huilé à une valeur supérieure au débit modéré, et qui peut être déterminée par la quantité de cha- leur nécessaire au chauffage effectif.
Par suite, lorsque la température ambiante est très basse, la modulation s'ef- fectue au voisinage immédiat de la limite supérieure du débit, tandis.que, lorsque cette température est plus douce,' elle s'effectue entre des limites plus étendues du débit.
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Bien entendu, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée aux formes de réalisation re- présentées et décrites, qui n'ont été choisies qu'à ti- tre d'exemple.