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Dispositif de réglage de l'alimentation d'un brûleur en
EMI1.1
---------------------.----------------------------- combustible.
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La présente invention a pour objet un dis- positif propre à assurer le réglage de l'alimentation d'un brûleur en combustible en fonction de la température régnant dans l'espace chauffé par le brûleur.
Dans les dispositifs de réglage de brûleurs, en particulier de brûleurs de réchauds domestiques, on utili- se couramment un thermostat sensible à la température qui règne dans l'espace chauffé pour manoeuvrer un dispositif de réglage, tel que soupape, réglant la température du ré- chaud. De nombreux modèles de thermostats sont remplis d'un fluide sensible à l'action de la chaleur, de telle sorte que la température de réglage maxima ne peut dépasser la va- leur de "grippage" du fluide utilisé, cette température
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étant de l'ordre de 371 G.
En conséquence, l'un des buts de l'invention est de permettre le réglage d'un débit de combustible ali- mentant un brûleur de manière à ce que la température de réglage maxima dépasse 371 C.
Un autre but de l'invention est de permettre d'exercer ce réglage dans une gamme plus large de températu- re, ceci au moyen d'organes peu coûteux.
Suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, on assure le chauffage de deux bilames à l'ai- de de deux éléments de chauffage préalable montés en série dans un circuit comportant un contacteur à commande-ther- mique sensible à la température régnant dans l'espace chauf- fé. Les bilames et les éléments chauffants ont un cycle de fonctionnement propre à régler la position de l'obturateur circulaire d'une soupape en fonction de la température ré- gnant dans l'espace chauffé. L'opercule circulaire commande le débit de fluide alimentant un brûleur pilote de commande qui manoeuvre une soupape de sûreté automatique pour régler le débit de fluide envoyé au brûleur principal.
D'autresuts et avantages de l'invention res- sortiront de la description qui va suivre, faite en re- gard du dessin annexé, dont la figure unique représente assez schématiquement une structure conforme au mode de réalisation préféré de l'invention.
Si l'on se reporte maintenant à, la figure, on voit que le combustible arrive d'une tubulure 10 d'amenée du gaz au brûleur 12 d'un réchaud, à travers une soupape de sûreté automatique 14 qui est manoeuvrée par la flamme d'un brûleur pilote de commande 16. Le débit de gaz passant de la tubulure 10 au brûleur pilote de commande traverse une soupape de réglage thermostatique 18 qui le règle.
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La soupape de sûraté 14 comporte une enve- loppe 20 présentant une tubulure d'entrée 22, raccordée à l'une des extrémités d'un conduit 24. L'autre extrémité du conduit 24 est reliée à la tubulure de distribution 10 pour alimenter la soupape 14 en combustible. L'enveloppe 20 pré- sente également une tubulure de sortie dans laquelle est monté un ajutage 26 à orifice réglable destiné, à injecter un filet de gaz animé d'une grande vitesse dans la chambre de mélange @8 du brûleur 12 pour entrainer un flot d'air primaire qui traverse un volet d'air réglable 30 avant que le mélange de combustible résultant atteigne une pluralité de trous de brûleur 32.
L'enveloppe 20 délimite une chambre de cir- culation centrale 33 qui s'étend entre la tubulure d'entrée 22 et la tubulure de sortie menant à l'ajutage 28. Une cloi- son traversant une partie de la chambre 33 présente un siège de soupape annulaire 34. Un opercule 36 est sollicité par un ressort 38 vers le siège 34 et coopère avec un doigt de guidage 40 pour se déplacer perpendiculairement au plan du siège de soupape 34.
L'opercule 36 est manoeuvré par un dispositif à commande thermique comportant une ampoule 42 de détec- tion de température reliée par un capillaire 44 à un élément moteur dilatable 46, disposé dans la chambre 33 en aval du siège de soupape 34. L'ampoule 42, le capillaire 44 et l'élé- ment 46 forment un circuit fermé, de préférence rempli de mercure, dans lequel l'ampoule 42 est interposée sur la tra- ectoire de la flamme du brûleur pilote de commande 16, de manière à manoeuvrer l'élément moteur 46 sous l'action de la flamme du brûleur pilote 16.
Un support coudé 48, monté entre l'élément moteur 46 et l'enveloppe 20, présente deux tourillons 50 et
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52 autour desquels pivotent respectivement deux leviers 54 et 56. L'une des extrémités du levier 56 est située sous l'opercule 36, et agencéé pour lui être accouplé,e= Une vis de réglage 58 traverse un trou ménagé dans le levier 56 et se visse dans le levier 54 de manière à porter contre l'élé- ment moteur 46 pour transmettre son déplacement, par l'inter- médiaire des leviers 54 et 56, à l'opercule 36. Un ressort de compression hélicoïdal 60 s'étend entre les leviers 54 et 56 pour maintenir la vis de réglage 58 et le levier 56 appliqués contre l'élément moteur 46 et l'opercule 36.
On voit clairement que la soupape de sûreté 14 est ouverte ou fermée suivant que le brûleur pilote de commande 16 est allumé ou éteint. Lorsque le combustible traversant le brûleur 16 brûle, la chaleur de la flamme pro- voque la vaporisation partielle du mercure contenu dans l'ampoule 42 et manoeuvre l'élément moteur 46 pour faire pi- voter les leviers 54 et 56 et provoquer le déplacement dans le sens horaire de l'extrémité du levier 56 qui porte contre l'opercule 36. Ce déplacement provoque le soulèvement de l'opercule 36, qui laisse le gaz passer de la tubulure de distribution 10 vers le brûleur 12 tant qu'il existe une flamme au brûleur 16.
Lorsque la flamme du brûleur pilote 16 s'éteint, la vapeur de mercure contenue dans l'ampoule 42 se condense, ce qui permet au ressort 38 d'appliquer l'oper- cule 36 sur le siège de soupape 34 et de faire tourner les leviers 56 et 54 dans le sens anti-horaire.
La soupape thermostatique 18 comporte une enveloppe 62 présentant une tubulure d'entrée 64, reliée à la tubulure de distribution 10, et une tubulure de sortie 66 reliée à un conduit 68, lui-même relié au brûleur pilo- te 16. L'enveloppe 62 est garnie d'un capuchon d'extrémité 70 qui définit en partie une chambre 72 située en aval du
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siège de soupape 74. Un bouton rotatif de commande manuel- le 76 est accouplé par un arbre 78 à un manchon d'accouple- ment 80 qui transmet la rotation de l'arbre 76 au siège de soupape 74. Ce dernier est fileté extérieurement et vissé dans un alésage fileté intérieurement de l'enveloppe 62 de telle sorte qu'en faisant tourner le bouton 76,
on déplace axialement un siège de soupape 82 formé sur le support de siège de soupape 74.
Un goujon de support 84, porté par l'une des parois de la chambre 72, est relié à l'une des extré- mités d'un bilame 86 portant à son autre extrémité un oper- cule flottant 88, présentant un montage à étrier à ressort et bille 90. Le bilame 86 est agencé de manière à maintenir, lorsqu'il est froid, l'opercule 88 appliqué sur son siège 82 pour toutes les positions de ce siège.
Le manchon d'accouplement 80 présente un passage axial 92 qui communique avec la tubulure d'entrée 64 et qui est agencé pour communiquer avec la chambre 72 par l'intermédiaire du siège de soupape 82. Un passage 94 s'étend de la chambre 72 à la tubulure de sortie 66 pour desservir le brûleur pilote l6 en combustible par l'inter- médiaire de la soupape 18 et est muni d'une vis de réglage 96 permettant de régler le débit qui parvient à la tubulu- re de sortie 66.
Le bouton de commande 76 peut porter des re- pàres convenables indiquant les températures à faire ré- gner dans l'espace chauffé par le brûleur 12. Le bouton de commande 76 présente en outre une came 98 agencée pour fermer le contacteur 100 lorsque l'on met le bouton 76 en position de marche. Le contacteur 100 établit le contact entre l'un des conducteurs d'une ligne de distribution électrique 102 et un conducteur 104 qui traverse un man-
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chon isolant 106 monté dans la plaque 70. L'autre extrémité du conducteur 104 est reliée à une résistance de chauffage d'amorçage 108 qui, dans l'exemple représenté, est enrou- lée autour du bilame 86.
La résistance chauffante 108 est reliée à l'une des extrémités d'un conducteur 110 qui traverse un manchon isolant 112 monté dans le capuchon 70. L'autre ex- trémité du conducteur 110 est reliée à une résistance de chauffage d'amorçage 114 qui, dans le mode de réalisation considéré, est également représentée enroulée autour d'un oilame 116. Le bilame 116 est maintenu fixe par l'une de ses extrémités au moyen d'un goujon 118, son autre extré- mité étant incorporée à un contacteur 119 présentant un contact 120 coopérant avec un autre contact 122 porté par l'extrémité mobile d'une lame de contact souple 124. Un conducteur 126 est relié par l'une de ses extrémités à la lame de contact 124 et, par son autre extrémité, au second conducteur de la ligne de distribution 102.
L'autre extré- mité de la résistance de chauffage d'amorçage 114 est re- liée au bilame 116 pour former un circuit qui traverse le contacteur 119. La lame de contact 124 est reliée par l'une de ses extrémités à un goujon de support fixe 125 et elle est disposée de manière à ce que les contacts 120 et 122 se trouvent sollicités l'un vers l'autre lorsque, le bilame 116 est froid.
Il est prévu un dispositif thermostatique agencé pour être sensible à la température régnant dans l'espace chauffé par le brûleur 12. Ce dispositif thermo- statique comprend un tube extérieur 128, maintenu fixe par un support 130, et une tige 132 reliée par l'une de ses extrémités à l'une des extrémités du tube 128 et, par l'au- tre extrémité, à un manchon isolant 134 monté sur la lame
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de contact 124. Le tube 128 et la tige 132 sont fabriqués en des matières à coefficients de dilatation différents, de telle sorte que la disposition relative de leurs extrémités libres est fonction de la température à laquelle elles sont portées.
Ce dispositif thermostatique du genre à tige et tube ne contenant aucun fluide, il permet de régler des températures supérieures à 371 C, valeur limite acceptable pour les modèles contenant un fluide.
Un brûleur témoin 138 allumé en permanence est relié par un conduit 140, traversant un dispositif 142, à la tubulure de distribution 10. Le dispositif 142 comprend un filtre classique et un robinet à gaz permettant de ré- gler le débit alimentant le brûleur témoin 138. Le brûleur pilote 16, le brûleur témoin 138 et l'ampoule 42 sont mon- tés fixes sur un support 144. Le brûleur témoin 138 est agencé de manière à ce que sa flamme allume le gaz traver- sant le brûleur pilote 16, qui allume lui-même celui traver- sant les trous du brûleur principal 32.
Telle que représentée sur la figure, la struc- ture est en position de non-fonctionnement. Pour amorcer le fonctionnement, en met le bouton 76 dans la position correspondant à la température désirée. Ce mouvement confère au siège de soupape 82 une position correspondant à la tem- pérature à obtenir. Il provoque également la fermeture, par la came 98, du contacteur 100, de telle sorte que le cou- rant traverse les résistances cnauffantes 108 et 114 et le contacteur 119.
Le bilame 86 est disposé de manière à ce que la matière ayant le plus grand coefficient de dilata- tion se trouve en regard du siège de soupape 82, de telle sorte que lorsque la température s'élève, l'opercule 88 s'écarte du siège 82, laissant le gaz passer de la tubulure de distribution 10 dans la chambre 72, le passage 94, la
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tubulure de sortie 66 et atteindre, par le conduit 68, le brûleur pilote 16.
Le gaz sortant, du brûleur pilote 16 s'allume, provoquant ainsi l'ouverture de la soupape 14 du fait que le levier 56 se trouve manoeuvré par l'élément moteur 46, ce qui provoque le passage du gaz de la tubulure de distribution 10 au brûleur principal 12. Le bilame 116 est disposé de manière à ce que la matière ayant le plus grand coefficient de dilatation se trouve en regard du contact
122, de telle sorte qu'un chauffage suffisant de la résis- tance 114 provoque la séparation des contacts 120 et 122 et l'ouverture du circuit électrique. Lorsque le circuit électrique est ouvert, les.résistances/chauffantes 108 et
114 refroidissent et les bilames 116 et 86 peuvent alors reprendre leurs positions normales de non-chauffage.
Ce déplacement provoque l'application du contact 120 sur le contact 122, la fermeture du circuit électrique et la ré- excitation des résistances chauffantes 108 et 114. A me- sure que la température de l'espace chauffé s'élève, la lame de contact 124 sépare le contact 122 du contact 120, rédui- sant le temps nécessaire au bilame 116 pour interrompre le circuit électrique. Par conséquent, à mesure que la tem- pérature de l'espace chauffé s'élève, les périodes des im- pulsions électriques traversnnt les résistances chauffan- tes deviennent plus courtes. En conséquence, le bilame 86 déplace l'opercule 88 vers une position moyenne plus voi- sine du siège de soupape 82.
Pour toute position de chauffage du bras de contact 124, la pulsation d'excitation des résistances chauffantes provoque la mise de l'opercule 88 dans une po- sition qui est fonction de la température de l'enceinte chauffée. Par conséquent, en ajustant la position du siège
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de soupape 74 par rapport 'à l'opercule 88, on peut régler le débit de gaz en fonction d'une température de l'enceinte prédéterminée par réglage. Lorsque cette température est atteinte, le débit de gaz alimentant le brûleur pilote 16 est interrompu par l'opercule 88 qui s'applique à nouveau sur le siège de soupape 82. En conséquence, l'ampoule 42 refroidit et la soupape 14 se ferme pour empêcher le com- bustible d'atteindre le brûleur principal 12.
Le combusti- ble ne parvient ensuite au brûleur principal 12 que dans la mesure nécessaire pour maintenir la température choisie par réglage.
Il est évident que les valeurs-limites de température sont, dans une telle structure, déterminées par les matières choisies pour la fabrication du tube 128 et de la tige 132, ainsi que de la température de vaporisa- tion du mercure contenu dans l'ampoule 42. Cette température est généralement assez haut? pour que la température régnant au voisinage du réchaud ou dans l'espace chauffé provoque la fermeture et l'ouverture rapide de la soupape 14.
Il est évident pour le technicien que l'on pourra concevoir diverses modifications et.variantes de dé- tail à apporter à la structure et à la disposition que l'on a décrites, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
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