Dispositif automatique pour la commande et le contrôle d'un brûleur La présente invention a pour objet un dis positif automatique pour la commande et le contrôle d'un brûleur à combustible liquide ou pulvérisé, c'est-à-dire un dispositif qui permet la mise en marche, l'arrêt et le contrôle d'un brûleur.
Dans les brûleurs qui emploient du mazout comme combustible, il est nécessaire que la mise en marche du brûleur, c'est-à-dire du mo teur qui commande l'alimentation en mazout et air, de même que les moyens d'allumage soient commandés par un dispositif susceptible d'ar rêter le fonctionnement de l'installation en un temps très bref, si la flamme ne s'amorce pas.
Dans ce but, l'alimentation du combustible est dépendante du fonctionnement d'un thermostat influencé par la chaleur de la flamme, ce ther mostat permettant le fonctionnement du sys tème d'alimentation du combustible lorsque la flamme est présente, et provoquant, après un temps très court, l'arrêt du système d'alimenta tion si la flamme ne s'amorce pas ou si elle s'éteint pour une cause quelconque.
Le dispositif suivant l'invention comprend un élément moteur actionné par la chaleur dé gagée par une flamme du brûleur, un élément sensible à la flamme et un dispositif qui four nit le combustible. Il est caractérisé en ce qu'un premier interrupteur d'alimentation est fermé pendant qu'un second interrupteur est ouvert par l'action d'un dispositif sensible à la flamme établie dans . le foyer et un troisième interrup teur est ouvert en cas d'un défaut dans l'éta blissement de la flamme dans le foyer.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, des formes d'exécution du dispositif selon l'invention. La fig. 1 est le schéma électrique d'une première forme d'exécution. Les fig. 2 et 3 représentent une variante de ce schéma, et la fig. 4 est le schéma d'une autre forme d'exécution, dans laquelle une cellule photo électrique est employée comme détecteur de la flamme. Les fig. 5 et 6 représentent un brûleur à mazout vu de face et de côté, fonctionnant conformément aux schémas de la fig. 1, 2 et 3,
cependant que la fig. 7 montre une variante de ce dispo sitif de contrôle fonctionnant avec une cellule photoélectrique comme détecteur de la flamme, conformément au schéma de la fig. 4. A la fig. 1, l'interrupteur 1 est représenté dans le circuit du moteur 2 assurant l'alimen tation du brûleur en mazout et en air. Cet in terrupteur qui est normalement ouvert, est amé nagé de façon à être fermé pendant le fonc tionnement de la lame bimétallique 3 chauffée électriquement.
Le circuit de l'élément de chauffage 4 de la lame bimétallique comprend comme dispo sitif de contrôle deux interrupteurs 5 et 6, cha cun normalement fermé.
Dans le circuit d'alimentation du dispositif de contrôle est monté un thermostat 7 sensible à la température à contrôler.
Le transformateur 8 qui fournit la haute tension d'allumage par étincelle est monté en parallèle avec l'élément de chauffage 4 du Bimétal.
L'élément 9 sensible à la flamme, consis tant en une spirale bimétallique, actionne l'in terrupteur 1 ; il est monté de façon à ce qu'après avoir été soumis à l'augmentation de la température dans la cheminée, il maintienne fermé l'interrupteur 1, indépendamment du fonctionnement consécutif du Bimétal 3 chauf fé électriquement.
La baisse de la température dans la che minée due à la disparition de la flamme dé clenche l'interrupteur 1, qui contrôle le mo teur 2 et met le brûleur hors de service.
L'élément 9 sensible à la flamme actionne également l'interrupteur 6 monté en série avec l'élément de chauffage 4 de la lame bimétalli que 3 et soumis à l'augmentation de la tem pérature dans la cheminée, il ouvre cet inter rupteur ; ainsi l'allumage est coupé et l'élément de chauffage 4 amène la lame bimétallique 3 à se refroidir.
Si la flamme n'est pas établie, l'interrupteur 6 ne sera pas actionné par l'élément 9 sensible à la flamme, la lame bimétallique 3 soumise à la chaleur ouvre le second interrupteur 5 nor malement fermé qui monté dans le circuit d'ali mentation met le brûleur hors service.
Cet interrupteur 5 doit être fermé à la main, pour que la remise en marche du brû leur soit possible. Ce simple dispositif de contrôle pourvoit le brûleur d'un fonctionnement sûr dans des conditions normales de fonctionnement, mais il ne le protège pas contre la défaillance de l'élément 9 sensible à la flamme, car il ne pro voque pas l'ouverture de l'interrupteur 1 du moteur en cas de disparition de la flamme.
Le dispositif selon la fig. 1 ne protège pas le brûleur contre la disparition de la flamme si la flamme s'éteint pendant la marche en mê me temps que l'élément 9 sensible à la flamme faillit de fonctionner. Cette protection peut être assurée, par la modification du dispositif représenté à la fig. 1 qui amène le dispositif de contrôle à mettre le brûleur hors service à la première opération d'interruption du ther mostat de contrôle, si l'élément sensible à la flamme n'ouvrait pas l'interrupteur 1 du mo teur en cas de disparition de la flamme.
Cette modification représentée à la fig. 2 consiste à l'incorporation dans le dispositif de contrôle de l'interrupteur 10 et de la résis tance de chauffage 11. L'interrupteur 10 est normalement ouvert, mais il sera fermé en même temps que l'élément 9 sensible à la flam me actionne l'interrupteur 6. La résistance 11 est disposée de façon à ce qu'elle chauffe la lame bimétallique 3. En cas d'avarie de l'élé ment 9, l'interrupteur 1 reste fermé après l'arrêt du brûleur, provoqué par l'ouverture du thermostat de contrôle 7 ; l'interrupteur 10 restera fermé et l'élément de chauffage 11 en traînera la lame bimétallique 3 à ouvrir l'inter rupteur 5.
Comme variante du dispositif mécanique de retenue de l'interrupteur 1, la disposition représentée à la fig. 3 emploie un circuit élec tromagnétique 13, mis sous tension par le se cond contact de l'interrupteur 6, qui est fermé par l'élément 9 sensible à la flamme ; ce cir cuit électromagnétique maintient l'interrupteur 1 fermé après sa fermeture par le Bimétal 3, condition du maintien de la flamme dans le foyer. Un tel dispositif protège contre l'inter ruption momentanée d'alimentation due à l'in terruption du circuit électromagnétique 13 et à l'ouverture de l'interrupteur 1 qui peut être de nouveau fermé par le fonctionnement du bi- métal 3.
Une mise en marche correcte avec l'allumage est ainsi assurée après une inter ruption momentanée d'alimentation.
Ainsi dans ce dispositif l'interrupteur 1 est tenu fermé électromagnétiquement et l'élément 9 sensible à la flamme ne maintiendra pas en cas d'avarie l'interrupteur 1 fermé, après l'ar rêt du brûleur et l'ouverture du thermostat de contrôle 7. L'interrupteur 10 et l'élément de chauffage 11 du Bimétal peuvent être suppri més si nécessaire. Dans ces conditions, si en cas de défaillance l'interrupteur 6 ne retour nait pas à son contact froid , l'arrêt du brû leur par le thermostat 7 empêchera la remise en marche du brûleur et l'élément de chauffage 4 du Bimétal 3 ne sera pas alimenté.
A la fig. 4 l'élément bimétallique 9 sensi ble à la flamme est remplacé par une cellule sensible à la lumière 15 et comme c'est le cas dans une cellule au cadmium sulfuré ou au cadmium sélénisé, si la cellule est ex posée à la lumière, la valeur de sa résistance subit une grande diminution.
Le transformateur 14 dont l'enroulement primaire est relié à la source d'alimentation à travers l'interrupteur d'arrêt 5 fournit la basse tension nécessaire pour faire fonctionner l'électro-ai- mant 13 qui maintient l'interrupteur 1 du mo teur fermé en présence de la flamme dans le foyer, après sa fermeture initiale par le Bimétal 3.
L'interrupteur 6 qui permet d'alimenter l'élément de chauffage 4 du Bimétal et le trans formateur d'allumage 8 reste alors ouvert pen dant que la bobine 13 est sous tension grâce à la présence de la flamme dans le foyer, qui rend la cellule 15 conductrice.
En se référant à la forme d'exécution de la fig. 5 et 6 correspondant au schéma de la fig. 1, l'interrupteur 1 est à lame et le contact 20 se ferme sur le contact fixe 21. Le Bimé- tal 3 a la forme d'un U 22 et est monté de façon à ce que l'axe 23 passe entre les bras de ce U. Ce Bimétal en forme de U et libre de se mouvoir à ses extrémités, est attaché à son support par un ressort à bande 24 qui est fixé sur le Bimétal au milieu de sa longueur et sur le support par la pièce 25.
L'enroulement de chauffage 4 est enroulé sur le tube isolant 36 et placé dans le U de la lame bimétallique. L'interrupteur d'arrêt 5 se compose d'un con tact fixe 26 et d'un contact mobile 27. Ce dernier contact est monté d'une façon flexible sur une console d'arrêt 28 et fonctionne en commun avec le mécanisme à ressort 43 qui maintient les contacts 26 et 27 ouverts, quand il est actionné par le bras bimétallique 22 ; les contacts 26 et 27 doivent être refermés à la main.
L'interrupteur 6 est représenté sous forme d'une lame 29 qui porte un contact qui touche le contact 30 dans la position de contrôle prêt pour le démarrage . Le Bimétal 9 est représenté sous forme d'une spirale montée derrière le panneau de contrôle 32 et reliée avec l'axe 23. Le mouvement de rotation de cette spirale en fonction du changement de température, actionne l'interrupteur 1 et 6 au moyen d'un dispositif d'embrayage à glisse ment 33 qui est porté par l'axe 23 qui com mande les bras 34 à.35.
La mise en marche et le contrôle de sûreté seront maintenant décrits sur la base de cette forme d'exécution et de la fig. 1. Dans la po sition de mise en marche l'interrupteur d'arrêt 5 (contacts 26 et 27) est fermé, ainsi que l'in terrupteur 6 (contacts 29 et 30). L'interrupteur 1 (contacts 20 et 21) est ouvert. Après la fer meture de l'interrupteur 7, l'élément de chauf fage 4 est alimenté ainsi que le transformateur d'allumage 8. L'augmentation de la tempéra ture due à l'élément de chauffage 4 influence le Bimétal 3 et provoque que les extrémités libres du U ont la tendance à s'écarter.
Une extrémité presse sur la cheville 37 portée par le bras 34 et cette cheville 37 déplace le con tact 20, qui vient se mettre en prise avec le contact 21 pour établir le circuit du moteur du brûleur 2. Si la flamme est établie, la tem pérature autour de la spirale bimétallique aug mente, cette spirale se met en rotation et l'axe 23 a la tendance de mettre en mouvement les bras 34 et 35 en sens inverse des aiguilles d'une montre. Grâce à son mouvement, le bras 34 presse la cheville 37 contre la lame du con tact 20 de l'interrupteur et la maintient en con tact avec le contact 21 ; ainsi le moteur du brûleur continue à marcher.
D'autre part la rotation de la spirale provoque que la cheville 38 portée par le bras 35 appuie sur l'extrémité inclinée de la lame 29 de l'interrupteur et in terrompt le contact entre 29 et 30. Ceci coupe l'alimentation du transformateur d'allumage 8 et de l'élément de chauffage 4. Le refroidisse ment consécutif du Bimétal 22 provoque que l'extrémité active du Bimétal 22 cesse d'être en contact avec la cheville 37. L'interrupteur 1 (contacts 20 et 21) reste pourtant fermé grâce à la pression de la spirale bimétallique 9, si longtemps que la flamme est maintenue dans le foyer.
Si la flamme venait à disparai- tre, la contrerotation de la spirale 9 supprime la pression sur la cheville 37 et l'interrupteur 1 du moteur ouvre.
Le mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre du bras 35, quand la tempéra ture diminue dans le foyer, est retardé par un dispositif à perte de travail entre la spirale bi- métallique 8 et le plateau d'embrayage ; ainsi l'interrupteur 6 sera fermé avec un certain re tard, pour rétablir le circuit d'alimentation de l'élément de chauffage 4 du Bimétal et du trans formateur d'allumage. La suite dans la mise en marche, déjà décrite se répétera. Si la flamme n'était pas établie, l'extrémité 22 du Bimétal en forme de U ouvrirait l'interrupteur d'arrêt 5.
L'ajustement de l'intervalle de temps avant l'arrêt est obtenu au moyen d'un dispositif à vis 39 basé sur l'embrayage avec le bras du Bimétal 22.
Si l'on admet le dispositif électromagnéti que de retenue de la fig. 3, le bras 34 actionné par le manchon 33 et la spirale bimétallique 9 est remplacé par un électro-aimant, dont la pièce polaire 40, si elle est aimantée, maintient l'interrupteur 1 fermé, grâce à l'attraction de l'armature 41 portée par le prolongement du bras 20 de l'interrupteur. Un second contact fixe est mis en contact avec 29, si l'interrup teur 6 est actionné par l'effet de la flamme sur la spirale bimétallique 9 ; ainsi le circuit de l'électro-aimant 13 est complété.
. L'interrupteur 10 de la fig. 2, 3 et 4 n'est pas représenté aux fig. 5 et 6, mais il pourrait consister en une seconde lame avec contacts, portée par la lame 29 isolée de l'interrupteur 6 et se mouvant avec cet interrupteur. L'en roulement de chauffage peut être enroulé sur le même tube que l'élément de chauffage 4 et il peut influencer le Bimétal 3, comme le fait l'élément de chauffage 4.
Dans la disposition du circuit à la fig. 4, l'élément sensible à la flamme 9 sous forme d'une spirale bimétallique de la fig. 6 est rem placé par la cellule sensible à la lumière 15 de la fig. 4.
Une forme d'exécution de ce dispositif est représentée à la fig. 7. Le cycle de mise en marche de cette forme d'exécution est le même que celui de la forme représentée aux fig. 5 et 6, mais la spirale bimétallique sensible à la flamme est remplacée ici par la cellule sensi ble à la lumière de la fig. 4. La lumière four nie par la flamme en tombant sur la cellule 15 provoque la circulation d'un courant dans la bobine électromagnétique 13.
Il en résulte l'ai mantation du noyau 40 qui attire l'armature 41 et ferme les contacts 20 et 21 dans le cir cuit du moteur d'alimentation en combustible et par l'attraction de l'armature 44 il ouvre l'interrupteur 6 (contacts 29 et 30) pour inter rompre le circuit d'allumage et couper le chauf fage de l'élément bimétallique 22. En cas d'un défaut dans l'établissement de la flamme pen dant la mise en marche, l'alimentation de l'élé ment de chauffage 4 du Bimétal n'est pas cou pée mais le mouvement de ce Bimétal ouvre l'interrupteur d'arrêt 5 (contacts 26 et 27).
La disparition de la flamme pendant la marche coupe le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 13 et provoque le relâchement de deux armatures 41 et 44. Ceci provoque l'ouverture de l'interrupteur 1 (contacts 20 et 21), l'arrêt du moteur d'alimentation en com bustible et la fermeture de l'interrupteur 6 (contacts 29 et 30) ; le circuit de l'élément de chauffage 4 et du dispositif d'allumage 8 est ainsi rétabli. Après un certain temps le dispo sitif de contrôle fermera de nouveau l'interrup teur 1, rétablira le circuit du moteur d'ali mentation en combustible 2 et il passera par le cycle de mise en marche déjà décrit.