Dispositif automatique pour la commande et le contrôle de sûreté du brûleur d'un foyer à combustible liquide ou pulvérisé La présente invention a pour objet un dis positif automatique pour la commande et le contrôle de sûreté du brûleur d'un foyer à combustible liquide ou pulvérisé, c'est-à-dire un dispositif qui permet la mise en marche du brûleur et l'arrêt de l'alimentation du combus tible et des moyens d'allumage du brûleur, lorsque la flamme ne s'amorce pas à la mise en marche ou s'éteint pendant le fonctionne ment.
Dans les brûleurs connus, qui emploient du mazout comme combustible, il est nécessaire que la mise en marche du brûleur, c'est-à-dire du moteur qui commande l'alimentation du combustible, de même que les moyens d'allu mage soient contrôlés par un dispositif sus ceptible d'arrêter le fonctionnement de l'instal lation en un temps très bref, si la flamme ne s'allume pas. Dans ce but, l'alimentation du combustible est dépendante du fonctionnement d'un thermostat influencé par la chaleur de la flamme, ce thermostat permettant le fonction nement du système d'alimentation du combus tible lorsque la flamme est présente, mais pro voquant, après un temps très bref, l'arrêt du système d'alimentation lorsque la flamme ne s'allume pas ou qu'elle s'éteint pour une cause quelconque.
Après un arrêt de l'installation, afin que l'enceinte du foyer puisse être évacuée de toute l'huile non brûlée et de toutes les vapeurs, il convient qu'un intervalle de sécurité s'écoule avant qu'on puisse remettre en marche le brû leur.
De même, si, lorsqu'on met en marche l'ins tallation, la flamme ne s'allume pas, il est né cessaire que l'installation soit arrêtée, pendant un intervalle de temps déterminé, par le dispo sitif de sûreté, qui ne doit permettre la remise en marche du brûleur qu'à l'expiration de cet intervalle.
De plus, lors de la mise en marche du brû leur, il convient que les moyens d'allumage soient mis hors fonctionnement dès que la flamme s'allume. Dans quelques installations connues, ce résultat est obtenu en interrom pant le circuit d'allumage au moyen d'un in terrupteur actionné par un thermostat bimétal lique, ou par un dispositif analogue sensible à la chaleur, monté dans le foyer ou dans le tuyau de la cheminée, de manière à être in fluencé par la chaleur produite par la flamme.
Dans d'autres installations connues, l'in tervalle de temps de sûreté est déterminé par le refroidissement du tuyau de la cheminée, la remise en marche du brûleur, après une extinc- tion de la flamme, n'étant possible que lorsque le tuyau de la cheminée s'est refroidi dans une mesure déterminée.
Toutefois, lorsque le refroidissement du foyer détermine l'intervalle de temps de sû reté, il n'est pas possible de régler préalable ment cet intervalle de temps au moment de la construction du dispositif de contrôle, et la mise au point de ce dernier doit être effectuée sur place. Cela comporte une complication de la structure mécanique du dispositif sensible à la flamme, et, d'autre part, l'accumulation de la suie sur l'élément du dispositif sensible à la chaleur peut provoquer une variation de l'intervalle de sûreté pendant le fonctionne ment de l'installation.
La présente invention a pour objet un dis positif automatique pour la commande et le contrôle de sûreté du brûleur d'un foyer à com bustible liquide ou pulvérisé. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un moteur commandé par un relais, un premier thermo stat entrant en fonction à chaque mise en mar che du brûleur et susceptible d'arrêter le brû leur lorsque la flamme ne s'amorce pas, et un deuxième thermostat chauffé pendant le fonc tionnement du brûleur et susceptible de main tenir ouverts les interrupteurs du circuit électri que de mise en marche du brûleur pendant un intervalle de temps déterminé, après chaque arrêt du brûleur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention. Sur le dessin la fig. 1 est une vue en élévation de l'in terrupteur à thermostat provoquant la rupture du circuit d'alimentation lorsque la flamme ne s'allume pas ; les fig. 2 et 2a montrent respectivement une vue de face et une vue de côté de l'inter rupteur à thermostat provoquant la coupure du circuit d'allumage et maintenant ce circuit coupé pendant l'intervalle de temps de sûreté ;
les fig. 3 et 3a sont respectivement une vue de face et de profil du boîtier renfermant le dispositif de commande et de contrôle ; et la fig. 4 est le schéma des connexions élec triques du dispositif selon la présente inven tion.
En se rapportant à la fig. 1, l'interrupteur à thermostat comprend un contact 1 porté par une lame élastique 2, qui est fixée à un bras pivotable 3 en matière isolante, qui est pourvu d'un second contact 4 contre lequel s'engage le contact 1.
Le bras 3, pivoté sur le pivot 6 à une de ses extrémités, est sous l'influence d'un res sort à boudin 14, de sorte qu'un mentonnet 5, situé à l'autre extrémité du bras 3, est pressé contre l'extrémité libre d'une lame bimétalli que 7, dont l'autre extrémité est fixée à un bloc de métal 8. Sur ce dernier est monté un enroulement de chauffage 9.
L'extrémité pivotante du bras 3 est atta chée à l'extrémité d'une seconde lame bi métallique 10, qui sera par la suite désignée comme lame de compensation de la tempéra ture ambiante, laquelle est disposée parallèle ment à la lame bimétallique 7 et est fixée, à l'autre extrémité, au châssis métallique 11, au moyen d'une bande élastique 34. Le bloc mé tallique 8 est également fixé au châssis 11.
Une équerre 12 est fixée à la lame bimétal lique 10, à l'extrémité portant la bande élasti que 34. Une vis de réglage 13, montée sur le châssis 11, s'engage dans l'équerre 12 et sert à régler les positions relatives de l'extrémité du bras 3 et de l'extrémité de la lame bimétal lique 7. Une barre 15, en matière isolante, passe à travers le châssis 11 et à travers une ouverture prévue dans le bras 3 et s'appuie légèrement sur la lame élastique 2 qui porte le contact 1, lorsque le bras isolant 3 est engagé contre l'ex trémité de la lame bimétallique 7. Le mouve ment de la barre isolante 15 est limité de ma nière que, si le bras 3, par effet du ressort 14, se déplace de sa position d'engagement avec la lame bimétallique 7, alors le contact 1 est poussé par la barre 15 et s'écarte du contact 4.
La même barre 15 est alors employée comme un poussoir qui, par commande ma- nuelle, fait retourner le bras 3 dans la position d'engagement avec la lame bimétallique 7. Dans la position d'ouverture des contacts 1 et 4, le contact 1 vient en engagement avec un contact 16 et ferme ainsi un circuit de signa lisation.
Pendant le fonctionnement du dispositif de contrôle, et pendant la mise en marche du brû leur, la bobine du relais du moteur du brûleur est excitée à travers les contacts 1 et 4 et l'en roulement de chauffage, et la chaleur engen drée dans ce dernier est transmise par le bloc 8 à la lame bimétallique 7.
Si la flamme ne s'amorce pas, l'enroule ment de chauffage 9 reste inséré dans le circuit et continue à chauffer la lame bimétallique 7, provoquant sa déformation et le relâchement du bras 3, qui ouvre les contacts 1 et 4, en ar rêtant l'installation. Pendant la période de démarrage, une cer taine quantité de chaleur est emmagasinée dans le bloc métallique 8, et cette chaleur accumu lée sert à maintenir la déflexion de la lame bimétallique 7, de sorte que le mentonnet 5 ne peut pas s'engager de nouveau contre l'extré mité de celle-ci jusqu'à ce qu'un intervalle de temps de sûreté se soit écoulé.
D'après ce qui a été dit ci-dessus sur le fonctionnement de la barre isolante 15, il ré sulte que les contacts 1 et 4 ne peuvent se refermer que lorsque la lame bimétallique 7 a repris une position permettant que le men tonnet 5 puisse de nouveau s'engager contre son extrémité.
On obtient la compensation de la tempéra ture ambiante en choisissant, pour la lame bi métallique 10, des caractéristiques telles qu'une variation de la température ambiante produise un déplacement de même valeur du bras 3 et du point de la lame bimétallique 7 qui est en engagement avec le mentonnet 5.
L'interrupteur à thermostat décrit ci-dessus comprend en outre un support rigide métalli que 11, sur lequel sont montés la lame bi métallique 7, la lame bimétallique 10 et les moyens de remise en marche. Pour la clarté de la fig. 1, les connexions entre les contacts de l'interrupteur, l'enroulement de chauffage et les autres éléments n'ont pas été figurés.
Les fig. 2 et 2a illustrent l'interrupteur thermique du circuit d'allumage, qui assure l'intervalle de sûreté. Cet interrupteur com prend deux lames bimétalliques 20 et 21. La lame bimétallique 20 porte un enroulement de chauffage 22 et, à une de ses extrémités, une plaque isolante 23 sur laquelle sont montés trois contacts 24, 25 et 26, ainsi qu'un aimant permanent 27.
La lame bimétallique 21 est également pourvue, à une de ses extrémités, d'une pla que isolante sur laquelle sont fixés trois con tacts 28, 29 et 30, susceptibles de venir en engagement avec les contacts 24, 25 et 26 res pectivement. La lame bimétallique 21 porte en outre une armature 31-32, entourant l'ai mant 27.
Les contacts 24 et 26 sont montés élasti- quement et sont situés de manière à s'engager avec les contacts 28 et 30 juste avant que les contacts 25 et 29, situés au centre, soient fermés. Ces derniers contacts agissant comme une butée pour le mouvement de l'interrupteur, la disposition décrite assure que les trois paires de contacts sont effectuées.
Les lames bimétalliques 20 et 21 sont mon tées sur un support commun 33 de manière que les variations de la température -ambiante affectent également les deux lames et ne pro duisent aucune force résultante à leurs extré mités.
L'enroulement de chauffage 22 est main tenu dans le circuit de l'enroulement du relais de moteur par l'action de l'interrupteur in fluencé par la flamme, lors de l'amorçage de la flamme.
Après un court intervalle de temps, la cha leur produite dans l'enroulement de chauf fage 22 engendre dans la lame bimétallique 20 une force de déformation qui dépasse la force d'attraction magnétique entre l'armature 31 à 32 et l'aimant permanent 27, en provoquant ainsi l'ouverture instantanée des trois paires de contacts.
Puisque l'enroulement de chauffage est monté en série avec la bobine du relais du mo teur principal, le chauffage de la lame bimétal lique 20 est maintenu, lorsque l'installation est en marche, de sorte que les interrupteurs des circuits d'allumage et des circuits de démarrage du dispositif de contrôle sont maintenus ou verts.
Si l'installation s'arrête, l'enroulement de chauffage 22 n'est plus excité et la lame bi métallique 20 se refroidit graduellement jus qu'à ce que l'attraction magnétique entre l'ar mature 31-32 et l'aimant 27 provoque la fer meture rapide des trois paires de contacts.
La température de la lame bimétallique 20 à ce moment est toutefois inférieure à celle qu'elle avait au moment où les interrupteurs étaient ouverts à cause de l'action différentielle du déclic magnétique. La variation de ce dé clic par le réglage du contact 29, variant les entrefers entre les armatures 31 et 32 et l'ai mant 27, sert pour varier l'action différentielle et par conséquent le délai obtenu entre le mo ment de l'arrêt de l'installation et la remise en marche subséquente à la fermeture des trois interrupteurs. La vis 35 sert à régler la posi tion des deux lames bimétalliques l'une par rapport à l'autre.
L'interrupteur thermique est renfermé dans un boitier 41, indiqué à la fig. 3. Lorsque le brûleur est en marche, il y a un accroissement graduel de la température de tout le dispositif, mais, à cause du contact métallique entre la lame bimétallique chauffée 20 et la lame bi métallique de compensation 21, cet accroisse ment de température ne provoque aucun ac croissement appréciable du temps nécessaire pour que l'interrupteur se referme après l'arrêt du brûleur.
La période de sécurité qui suit tout arrêt du brûleur est donc maintenue constante, indépendamment de la période de fonctionne ment du brûleur, une fois que le brûleur a fonc tionné pour le temps relativement court néces saire à l'établissement de la flamme, et au dé passement de la période prévue pour la cou- pure de l'allumage. Sur la fig. 3, les con nexions entre les différents éléments ont été omises.
Les fig. 3 et 3a montrent le dispositif de contrôle complet sans couvercle, dans lequel les interrupteurs thermiques décrits précédem ment, et représentés sur les fig. 1 et 2, sont montés sur un panneau et sont indiqués par les chiffres 40 et 41. Le relais de démarrage du moteur est indiqué par 42, tandis que 43 est un transformateur, 44 est un commutateur actionné par une hélice bimétallique 45 sensi ble à la chaleur. Un petit panneau portant les bornes pour les connexions entre le dispositif de contrôle, les moyens d'alimentation, le mo teur du brûleur de mazout et le transformateur d'allumage et les thermostats de contrôle, est indiqué par le chiffre 46.
Sur la fig. 4, qui représente le schéma élec trique du dispositif, le moteur du brûleur de mazout est représenté par 50, le transforma teur d'allumage par 51 et la lampe de signa lisation par 52. Le relais du moteur 42 porte quatre paires de contacts, indiquées respective ment par 53, 54, 55 et 56.
Les interrupteurs et les bobines de chauf fage faisant partie' des dispositifs d'interrup tion et de sécurité sont indiqués par les mêmes chiffres de repère que sur les fig. 1 et 2. La ligne d'alimentation comprend les con ducteurs 57 et 58, tandis que 59 indique un thermostat limiteur et 61 est un thermostat de contrôle. La bobine du relais de démarrage du moteur est indiquée par 60. Les enroulements primaire et secondaire du transformateur de contrôle sont indiqués par 62, 63 et l'interrup teur sensible à la flamme est indiqué par 64, 65 et 66. Sur la fig. 4, tous les interrupteurs sont représentés dans la position qu'ils ont lorsque le brûleur est prêt à être mis en marche.
Lorsque les conducteurs 57 et 58 sont branchés sur la ligne d'alimentation, un cou rant peut parcourir le circuit formé par le conducteur 57 ; les contacts 1-4, le thermostat limiteur 59, les interrupteurs de sécurité 24, 28 et 26, l'interrupteur 30, le primaire 62 du transformateur 43 et le conducteur 58.
L'excitation du transformateur produit une tension secondaire dans l'enroulement 63, de sorte qu'un courant parcourt le circuit : bo bine du relais 60, thermostat de contrôle 61, lame 64, les contacts 65 de l'interrupteur de flamme, enroulement de chauffage 9, secon daire 63.
Le relais du moteur est attiré et ferme un circuit à travers les contacts 53 du relais, le moteur 50, les contacts 54 du relais et le con ducteur 58 de la ligne d'alimentation. Un autre circuit est également formé par le conducteur 57, l'interrupteur 1-4, le thermostat 59, l'in-' terrupteur 24-28, le transformateur d'allumage 51, les contacts 54 du relais, et conducteur 58 de la ligne d'alimentation.
Le relais ferme aussi le contact 56 qui forme un autre circuit pour le primaire 62 du transformateur 43. Dans le circuit du secon daire 63, l'interrupteur 55 se ferme, formant un circuit à travers l'interrupteur 25-29, l'in terrupteur 55 et enroulement de chauffage 22 et une prise intermédiaire de l'enroulement se condaire 63.
Lorsque le moteur 50 est en marche, le mazout pulvérisé est fourni au foyer et peut être allumé par les étincelles d'allumage pro duites par le transformateur 51. L'accroisse ment de température dans le tuyau de décharge influence l'interrupteur 64, qui provoque l'ou verture du contact 65 et la fermeture du con tact 66. Cela provoque la coupure de l'enrou lement chauffant 9, tandis que l'enroulement 22 est maintenu dans le circuit.
L'enroulement 22 continue à être chauffé et ouvre les interrupteurs 24, 28, 26 et 30, en provoquant la coupure du circuit d'allumage, tandis que l'ouverture des contacts 25 et 29 assure l'excitation de la bobine du relais du moteur, en dépendance du contact entre la lame 64 et le contact 66 de l'interrupteur de flamme.
Immédiatement après l'arrêt de l'installa tion, les interrupteurs 24, 28, 26, 30 et 25 et 29 s'ouvrent et restent ouverts pendant la pé- riode de refroidissement de la résistance 22 et de la lame bimétallique 20.
Tandis que les interrupteurs 24, 28, 26 et 30 restent ouverts, le brûleur ne peut pas être remis en marche, et le temps qui doit s'écou ler pour leur fermeture forme. la période de sécurité d'évacuation qui doit être prévue pour libérer l'enceinte du foyer des gaz ou de l'huile non brûlés.
Si, à la mise en marche du foyer, la flamme ne s'allume pas, alors la lame 64 reste sur le contact 62 et l'enroulement chauffant 9 provo que enfin l'ouverture des contacts 1-4, et par conséquent l'arrêt du brûleur et l'excitation, à travers le contact 16, de la lampe d'alarme 52.
Ainsi qu'il a été expliqué précédemment, les contacts 1-4 ne peuvent être refermés par commande manuelle avant qu'une période de refroidissement ne se soit écoulée. Il est ainsi assuré qu'un intervalle de temps de sûreté s'écoule avant que le brûleur puisse être remis en marche après un arrêt.