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" Perfectionnements aux mécanismes de sûreté pour le contrôle thermique Il.
La présente invention se rapporte aux systèmes qui fonc- tionnent en brûlant du combustible liquide,particulièrement à ceux qui s'adaptent aux usages domestiques. Son objectif cosis te à réaliser un mécanisme de contrôle perfectionné en applica- tion à ces appareils.
D'autres objectifs de l'invention vont ressortir du texte de la description suivante, en corrélation avec les dessins an- nexés,dans lesquels :
Figure 1 donne la vue d'ensemble d'un système brûlant du combustible liquide, équipé du mécanisme contrôleur de sécurité selon la présente invention;
La figure 2 donne, à échelle agrandie, la vue en plan
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d'un dispositif thermique formant partie du mécanisme de sûre- té pour le contrôle;
Figure 3 en donne une vue d'élévation latérale;
Figure 4 est une élévation de la figure 3 prise en bout, et enfin:
Figure 5 est une projection en plan, vue par le bas, du dispositif thermique en question.
Dans ces dessins,la figure 1 montre un dispositif à brû ler le combustible liquide qui est du type industriel; on a là une série de pompes qui opèrent la décharge d'un mélange combus- tible atomisé, et débité par le bec injecteur 10.
On voit en 11 un tube rattaché à la canalisation de gaz ordinaire tandis qu'un second tuyau à gaz 12 relie cette cana- lisation avec un organe thermique représenté an détail par les figures 2 ,3 ,4 et 5 de la planche Il des dessins annexés. Le tuyau à gaz 12 a un raccord fileté , à son bout extérieur,pour correspondre au chapeau 13 de l'organe thermi- que.Ce chapeau se prolonge dans la base 14 de cet organe,et y présente un petit raccord ou orifice à gaz 15 donnant dans une partie intérieure conique 16 de cette base;
à cet orifice livrant passage au gaz,celui-ci est allumé en sorte de four- nir la veilleuse ou flame-témoni Généralement, cet organe thermique , indiqué par Z dans la figure l,est placé en in- clinaison par rapport au bec de décharge 10 , en sorte que la veilleuse de gaz qui en provient soit bien projetée dans le cône de la décharge de combustible.
Les parties de contact du dispositif thermique s'étendent en arrière et elles sont abritées dans l'enveloppe générale du tube soufflant du brûleur. La partie de base 14 présente une plaque 17 coulée d'une venue avec elle et s'étendant aussi en arrière. Une vis de contact 18 qui est montée à fixation sur l'extrémité arrière de cette plaque , en est isolée par de la matière isolatrice 20 , et sa fixation se fait respecti- vement par les écrous 19. Un doigt de contact 21 est rattaché
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à la plaque 17 ,comme on peut le voir par le dessin,
cette pièce de contact est faite d'un métal thermostatique et son bout extérieur présente une partie de contact 22 pouvant s'ap- pliquer sur la vis 18 Une tôle de garde 24 entoure une grande partie de la plaque ; aucôté intérieur de cette pièce de garde on a une bande de mica 25. Cette pièce de garde spéciale,ad join- te à la plaque et aux contacts, empêche le dispositif thermi- que de subir des variations indues par suite des diverses températures.
Le dispositif thermique sus indiqué fonctionne ainsi qu'il suit:
La flamme émise par l'injecteur de gaz échauffe les parois de la partie conique 16 , et, en conséquence La partie de base comme le métal est un bon conducteur de la chaleur, la chaleur est transmise directement à la plaque 17 qui est en liaison avec le doigt de contact 21. L'action de cette chaleur sur ce dernier qui est constitué d'un métal thermostatique, consis- te à faire monter ce doigt de contact pour lui faire prendre une position telle que celle représentée en traits interrompus (voir figure 3) et à le maintenir en cette position aussi longtemps que la veilleuse-témoin aura sa flamme projetée à la partie conique de la base.
D'une façon analogue, tout raté de cette flamme-témoin aura pour conséquence un refroidissement de la partie de base et par conséquent du doigt de contact; alors ce dernier,par sa contraction,rétablira son contact avec la partie avis pourvue d'isolation.
Passons maintenant à la description du circuit électrique comprenant cet agencement thermique.
Comme il y a , dans ce circuit,tout un groupe d'éléments qui ne sont que ceux traditionnels, il n'est pas nécessaire de les décrire avec beaucoup de détails.
On voit en X un transformateur et en Y un thermostat élec- trique de chambre, la construction de ce dernier est du type ordinaire ainsi que les connexions électriques accoutumées qu'il comporte. Un interrupteur T est adjoint d'un bobinage
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de chauffe 36 placé verticalement et supporté par la plaque de monture 37. Un levier élastique 38, fait de n'importe quel métal thermique ou composition bi-métallique, se rattache en 39 à un support 40.- L'extrémité supérieure du levier 38 se déplace sous un saillant 41 et sur un doigt de contact 42 à fixation bien solide,comme on l'a représentée en 43. Ce bout extérieur du levier de contact présente les contacts accoutumés 44 et 45 qui peuvent s'appliquer contre des contacts analogues 46 et 47.
Disons à présent, en ce qui concerne la coopération du trans- formateur, de l'interrupteur à relais électrique ât du disposi- tif effectuant la pulvérisation ou atomisation du combustible, que l'on y fait emploi de deux circuits électriques dont l'un est à voltage élevé et comprend l'agencement atomiseur de combustible tandis que l'autre est un circuit à base tension produit par l'intermédiaire du transformateur et comprenant l'in- terrupteur à relais R servant à fermer et rompre le circuit qui mène au dispositif atomiseur,ainsi que le thermostat de chambre Y qui effectue le contrôle de l'interrupteur à relais R et, dès lors,le fonctionnement du-dispositif est soumis au con- trôle dépendant dirctemt des conditions de température.
Le dispositif fonctionne comme suit: come on l'a dit plus haut, la flamme-témoin brûle constam- ment ou du moins est supposée le faire ; nous avons donc à considérer que le dispositif fonctionne dans ces conditions.
Quand le brûleur est au repos,le circuit du courant électrique est rompu, et la chaleur de la flamme-témoin qui brûle conti- nuellement a pour effet de maintenir le balai de contact thermique 21 dans la position levée qui est celle représentée en fig.3. On ne jugera pas nécessaire de donner une description détaillée de tout le système filaire et des connexions électri- ques allant du thermostat Y au dispositif thermique 2.
Aussi longtemps que la flamme-témoin reste allumée et que le balai de contact 21 conserve la position levée, on peut considérer qu'on est en présence d'un cycle complet, pour au-
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tant qu'il s'agisse du fonctionnement du 'brûleur dans des con- ditions normales.Mais si, par des circonstances quelconques, la flamme-témoin cesse d'exister, même alors que le brûleur main- tiendrait son plein fonctionnement et que la température serait très élevée dans la chambre de combustion,le balai de contact thermique 21 retombera à la position dessinée en traits pleins dans la figure 3 , ayant ainsi pour effet de fermer le contact avec la vis isolée 18 , sur quoi une liaison électrique sera établie avec le bobinage 36 de l'interrupteur T et , au bout de peu de temps,
cet enroulement sera échauffé à tel point qu' il fera jouer l'interrupteur, et alors le brûleur cessera de fonctionner.L'on se rend aisément compte que ,avant que le brûleur puisse reprendre son fonctionnement, il faut que la veilleuse soit allumée et que l'interrupteur à temps déterminé soit remis au point.
Ainsi qu'on l'a fait voir par la figure 1 du dessin, le , circuit haute tension ou circuit industriel, est relié direc- tement au moteur et est sous le contrôle du contact porté sur le bras mobile de l'interrupteur à relais R. Ce bras est mû autour de son pfi en sorte de rétablir et rompre le circuit allant au moteur,par l'aide des deux électro-aimants placés à sescôtés. Ces électro-aimants sont reliés au thermostat Y ainsi qu'au côté basse tension du tanformt x en sorte que, quand le bras mobile du thermostat Y est forcé de se dilater par l'accroissement de température dans/Le local, à mesure qu'on approche du degré prédéterminé le contact s'établit en sorte de fermer le circuit allant à l'électro-aimant de droite,
ayant ainsi pour effet de faire tourner le bras mobile de l'interrupteur à relais R dans cette direction et de rompre le circuit allant au moteur. Quand le bras mobile du thermostat Y est obligé de se contracter dans le sens opposé, du fait que la température tombe en dessous du degré prédéter- miné, il opère la fermeture du circuit passant par l'autre contact et l'autre élegro-amant. ce qui oblige le bras pivo-
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tant du relaie R à se mouvoir dans cette direction et à fermer le circuit allant au moteur. E condition normale, l'interrup- teur T est en circuit avec un pale du côté basse tension du transformateur X et avec le dispositif thermique Z , lequel circuit est normalement, ouvert aussi longtemps que la veil- leuse brûle.
Quand celle-ci vient à rater ou à s'éteindre , le contact du dispositif thermique Z ferme le circuit passant par l'interrupteur T et la terre en passant par le mécanisme de brûleur métallique pour aboutir au conducteur 27 , et, si le circuit du moteur est fermé, le circuit basse tension est complété en passant par le contact du panneau ou tableau au- quel ce conducteur 27 aura été relié, le contact porté sur l'extrémité inférieure du bras à pivotement de l'interrupteur à relais R , par la pointe pivotante, et par la plaque métalli- que sur laquelle les électro-aimanta auront été montés,pour aller de là, par un conducteur, à l'autre pale du côté basse tension du transformateur X.
La fermeture du circuit à basse tension,opérée par le dispositif thermique 2 a pour effet l'excitation du bobinage de chauffe 36 , d'ou s'ensuit la dilata- tion de la pièce bi-métallique 38 qui provoque le relâchement du bras de contact 42 et, en conséquence, la fermeture du circuit allant du pale du côté basse tension du transformateur A mentionné en premier lieu,pour traverser le bras 42 et le con- tact 47 et aboutir à l'électro-aimant de droite, lequel,sitôt excité, attirera dans cette direction le bras pivotant de 1'interruptuer à relais R, ayant ainsi pour effet la rupture du circuit desservant le moteur.
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"Improvements to safety mechanisms for thermal control II.
The present invention relates to systems which operate by burning liquid fuel, particularly to those adapted for domestic use. Its objective is to achieve an improved control mechanism in application to these devices.
Other objects of the invention will emerge from the text of the following description, in correlation with the appended drawings, in which:
Figure 1 gives the overall view of a system burning liquid fuel, equipped with the safety control mechanism according to the present invention;
Figure 2 gives, on an enlarged scale, the plan view
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a thermal device forming part of the safety mechanism for the control;
Figure 3 gives a side elevation view;
Figure 4 is an elevation of Figure 3 taken from the end, and finally:
Figure 5 is a plan projection, seen from below, of the thermal device in question.
In these drawings, Fig. 1 shows an apparatus for burning liquid fuel which is of the industrial type; we have here a series of pumps which operate the discharge of an atomized fuel mixture, and delivered by the injector nozzle 10.
We see at 11 a tube attached to the ordinary gas pipe while a second gas pipe 12 connects this pipe with a thermal member shown in detail by Figures 2, 3, 4 and 5 of plate II of the drawings. annexed. The gas pipe 12 has a threaded connection, at its outer end, to correspond to the cap 13 of the thermal organ. This cap extends into the base 14 of this organ, and has there a small gas connection or orifice. 15 giving in a conical interior part 16 of this base;
at this orifice providing passage to the gas, the latter is ignited so as to provide the pilot or flame-temoni Generally, this thermal member, indicated by Z in figure l, is placed at an inclination with respect to the burner. discharge 10, so that the resulting gas pilot is properly projected into the cone of the fuel discharge.
The contact parts of the thermal device extend back and are housed in the general casing of the burner blower tube. The base part 14 has a plate 17 cast integrally with it and also extending backwards. A contact screw 18 which is fixedly mounted on the rear end of this plate, is insulated therefrom by the insulating material 20, and its fixing is effected respectively by the nuts 19. A contact finger 21 is attached.
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at plate 17, as can be seen from the drawing,
this contact piece is made of a thermostatic metal and its outer end has a contact part 22 which can be applied to the screw 18 A guard plate 24 surrounds a large part of the plate; on the inside of this guard piece there is a strip of mica 25. This special guard piece, attached to the plate and to the contacts, prevents the thermal device from undergoing undue variations due to the various temperatures.
The aforementioned thermal device operates as follows:
The flame emitted by the gas injector heats up the walls of the conical part 16, and, accordingly The base part like metal is a good conductor of heat, the heat is transmitted directly to the plate 17 which is connected with the contact finger 21. The action of this heat on the latter, which is made of a thermostatic metal, consists of making this contact finger rise to make it assume a position such as that shown in broken lines (see figure 3) and to keep it in this position as long as the pilot light has its flame projected at the conical part of the base.
Similarly, any failure of this pilot flame will result in cooling of the base part and consequently of the contact finger; then the latter, by its contraction, will reestablish its contact with the notice part provided with insulation.
Let us now proceed to the description of the electrical circuit comprising this thermal arrangement.
As there is, in this circuit, a whole group of elements which are only the traditional ones, it is not necessary to describe them in much detail.
We see in X a transformer and in Y an electric room thermostat, the construction of the latter is of the ordinary type as well as the usual electrical connections which it comprises. A switch T is added to a winding
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heater 36 placed vertically and supported by the mounting plate 37. An elastic lever 38, made of any thermal metal or bi-metallic composition, is attached at 39 to a support 40.- The upper end of the lever 38 moves under a projection 41 and on a contact finger 42 with a very solid fixing, as shown at 43. This outer end of the contact lever has the usual contacts 44 and 45 which can be applied against similar contacts 46 and 47.
Let us say now, as regards the cooperation of the transformer, of the electric relay switch and of the device carrying out the pulverization or atomization of the fuel, that two electric circuits are used, one of which is is high voltage and includes the fuel atomizer arrangement while the other is a low voltage circuit produced through the transformer and including the R relay switch for closing and breaking the circuit that leads to the transformer. atomizer device, as well as the chamber thermostat Y which controls the relay switch R and, therefore, the operation of the device is subject to control depending directly on the temperature conditions.
The device works as follows: as we said above, the pilot flame burns constantly or at least is supposed to do so; we therefore have to consider that the device operates under these conditions.
When the burner is at rest, the electric current circuit is broken, and the heat of the pilot flame which burns continuously has the effect of maintaining the thermal contact brush 21 in the raised position which is that shown in fig. 3. It will not be considered necessary to give a detailed description of the whole wire system and the electrical connections from thermostat Y to thermal device 2.
As long as the pilot flame remains on and the contact brush 21 remains in the raised position, we can consider that we are in the presence of a complete cycle, for at-
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as long as the burner is operating under normal conditions, but if, under any circumstances, the pilot flame ceases to exist, even though the burner remains in full operation and the temperature would be very high in the combustion chamber, the thermal contact brush 21 will fall back to the position drawn in solid lines in figure 3, thus having the effect of closing the contact with the insulated screw 18, on which an electrical connection will be established with the coil 36 of the switch T and, after a short time,
this coil will be heated to such an extent that it will activate the switch, and then the burner will cease to operate. It is easy to realize that before the burner can resume operation, the pilot must be lit and that the time switch is reset.
As has been shown by FIG. 1 of the drawing, the high voltage circuit or industrial circuit is connected directly to the motor and is under the control of the contact carried on the movable arm of the relay switch. A. This arm is moved around its pfi so as to re-establish and break the circuit going to the motor, using the two electromagnets placed at its sides. These electromagnets are connected to thermostat Y as well as to the low voltage side of tanformt x so that when the movable arm of thermostat Y is forced to expand by the increase in temperature in / The room, as we approach the predetermined degree the contact is established so as to close the circuit going to the right-hand electromagnet,
thus having the effect of rotating the movable arm of the relay switch R in this direction and breaking the circuit going to the motor. When the mobile arm of thermostat Y is forced to contract in the opposite direction, because the temperature falls below the predetermined degree, it closes the circuit passing through the other contact and the other lover . which forces the pivot arm
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both of the relay R to move in this direction and to close the circuit going to the motor. In normal condition, switch T is in circuit with a blade on the low voltage side of transformer X and with thermal device Z, which circuit is normally open as long as the pilot is burning.
When the latter fails or goes out, the contact of the thermal device Z closes the circuit passing through the switch T and the earth passing through the metal burner mechanism to end at the conductor 27, and, if the circuit of the motor is closed, the low voltage circuit is completed by passing through the contact of the panel or switchboard to which this conductor 27 will have been connected, the contact carried on the lower end of the pivoting arm of the relay switch R, by the pivoting point, and by the metal plate on which the electromagnets will have been mounted, to go from there, by a conductor, to the other blade on the low voltage side of transformer X.
The closing of the low voltage circuit, operated by the thermal device 2, has the effect of energizing the heating coil 36, hence the expansion of the bi-metallic part 38 which causes the release of the control arm. contact 42 and, consequently, the closing of the circuit going from the blade to the low voltage side of the transformer A mentioned first, to pass through the arm 42 and the contact 47 and lead to the right electromagnet, which, as soon as energized, the swivel arm of the relay switch R will pull in this direction, thus breaking the circuit serving the motor.