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If P1REIGTI0OTEMSNTS APPORTÉS AUX BRÛLEURS A COMBUSTIBLE LIQUIDE'"
L'invention est relative à des perfection- nements apportés aux brûleurs à. combus.tible- liquide et plus particulièrement à un brûleur à combustible liquide, actionné électriquement, pour usages domestiques.
Dans des brûleurs de ce type, il est nécessai- re de prévoir un dispositif de sûreté pour couper l'alimenta- tion de combustible liquide lorsque la flamme s'éteint pour empêcher que le foyer soit noyé et vienne à déborder.
La présente invention a pour objet un dis- positif de sûreté à double egfet, comportant deux éléments dont l'un est contrôlé par la chaleur de la flamme et l'autre constitue un élément à temps, de sorte que lorsque la flamme
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s'éteint, le premier élément, par la construction particulière du brûleur, est actionné presuqu'immédiatement tandis que le- second élément peut être réglé pour agir à n'importe quel mo ment prédéterminé, après que le premier élément a été actionné, de telle façon que l'alimentation de combustible liquide ne soit pas coupé immédiatement, mais permette que la flamme soit allumée à nouveau avant que le foyer soit noyé ; end'autres termes, lors de l'extinction momentanée et du réallumage de la flamme, le dispositif de sûreté n'agira pas ;
toutefois, si ce dispositif agit par l'intermédiaire de ses deux éléments, l'élé. ment à temps devra être remis en position à la -nain avant que le brûleur puisse fonctionner.
Une forme de réalisation préférée de l'inven- tion est décrite ci-après en référence au dessin annexé; toute- fois, il est entendu qu'on ne se limite pas à la construction exacte représentée et que des changements de détail peuvent y Être apportés sans sortit pour cela du cadre de l'invention.
Dans le dessin,
La fig. 1 est une vue de coté (certaines par- ties étant arrachées) d'un brûleur à combustible liquide, action- né électriquement, construit conformément à la présente inven. tion, et tel qu'il est appliqué à un four ou appareil de chauf fage pour usage domestique.
La fig. 2 est une vue perspective, à plus grande échelle, de l'extrémité de ce brûleur adjacente au foyer.
La fig, 3 est une vue analogue montrant le ser- pentin thermostatique détaché.
La fig. 4 est une vue arrière de la botte de distribution avec le couvercle enlevé et montre l'élément à temps du dispositif de sûreté.
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La fig. 5 est une vue détaillée, à plus grande échelle, de l'élément à temps du dispositif de sûreté.
La fige 6 est une vue de face de la botte de distribution montrant l'indicateur de température de l'élément thermostatique du dispositif de sûreté.
La fig. 7 est une vue détaillée, à plus grande échelle, de l'élément thermostatique du dispositif de sûretés
La fig. 8 est une vue schématique des connexions électriques du brûleur, des dispositifs de sûreté et du thermos- at places dansla pièce, montrant, en vue de coté, le brûleur tel qu'il est attaché au four.
Le mécanisme de commande du brûleur comprend un moteur électrique 1, renfermé dans une enveloppe et comportant à une extrémité un ventilateur monté dans une enveloppe 2 et actionné par l'arbre du moteur pour envoyer de l'air sous pres- sion par un conduit à air 3 partant de l'enveloppe 2, passant à travers les parois 4 du four et aboutissant au foyer 5.
Une pompe à combustible liquide, disposée dans une enveloppe 6, est montée sur l'autre extrémité de l'arbre du moteur pour pomper du combustible liquide d'un réservoir ou autre source (non représen- té) et l'envoyer de préférence à travers un filtre 7, une valve à diaphragme 8 et un tuyau 9 disposé centralement dans le con- @ duit à air 3, jusqu'à une tuyère 10 adjacente au foyer; cette tuyère est de préférence disposée pour imprimer au combustible liquide qui en débouche un mouvement en spirale dans un sens, une aube ou ailette non rotative 11 étant montée sur le tuyau, près de la tuyère pour imprimer un mouvement en spirale dans le sens opposé à l'air venant du ventilateur et passant à proximité.
Une bobine d'induction 12 est de préférence disposée sur l'enve- loppe du moteur et de cette bobine partent des conducteurs, qui passent à travers le conduit à air et aboutissent en un point en
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avant de la tuyère à combustible liquide, point ou peuvent jaillir les étincelles.
Le courant pour l'usage domestique est amené à une boite de distribution 13, montée de préférence sur l'enveloppe du ventilateur et qui renferme également, de pré- férence, l'élément à temps 14 du dispositif de sûreté sur le coté intérieur de la boite, avec l'élément thermostatique 15 du dispositif à découvert sur l'autre côté de la boite, comme représenté.
L'élément thermostatique 15 comprend un tube de
Bourdon ou à pression 16 relié par un tube 17 à un serpentin thermostatfque 18 disposé dans une enveloppe 19 située sous l'extrémité du conduit à air 3 adjacente au foyer, exposant ainsi le serpentin à la chaleur de la flamme du brûleur et du foyer, l'autre extrémité 20 du dit serpentin s'étendant.vers l'arrière à travers l'enveloppe 19 et étant fermée. Un liqui de usuel est contenu dans le serpentin thermostatique et obli- ge le tube de Bourdon du dispositif de sûreté à se resserrer et à. se détendre suivant la température du foyer.
Pour empê cher que la température excessive du foyer détruise le serpen., tin thermostatique et pour assurer également le refroidisse- ment rapide de celui-ci lorsqu'on éteint le brûleur, un ori fioe d'admission d'air 22 est formé dans le fond du conduit à air 3 et débouche dans l'enveloppe 19 entre sa paroi posté- rieure et le serpentin 18;
cet orifice est de préférence obte nu en découpant le fond du conduit à air pour constituer une chicane 22 contre laquelle vient frapper une partie de l'air provenant du ventilateur, afin que cet air soit dirigé autour du serpentin, comme indiqué par les flèches dans la fig.
1 Si la flamme du brûleur vient à s'éteindre,tandis que le moteur continue à actionner le ventilateur, l'air froid venant du
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conduit à air et passant autour du serpentin refroidira très rapidement.ce dernier, obligeant le tube de Bourdon du dispo- sitif de sûreté à se resserrer d'une manière correspondante*
Avec l'élément thermostatique 15 du dispositif de sûreté agit conjointement l'élément à temps 14 qui, lors- qu'il a été actienné, coupe le circuit du secteur passant par' le moteur et interrompt l'alimentation de combustible liquide au brûleur jusqu'à ce que cet élément 14 ait été remis en po sition à la main.
La représentation schématique du circuit dans la fig 8 montre clairement le fonctionnement de dispositif de sûreté à double élément. Les conducteurs 23 et 24 du cir cuit du secteur sont connectés aux bornes du commutateur à couteau 25 disposé dans la boite de distribution 13 ;
ce commu tateur, lorsqu'il est fermé relie le conducteur 23 à une borne du moteur 1 et l'autre conducteur 24 à un thermostat 26 (placé où on le désire pour contrôler la température du local), de là à un dispositif de contrôle 27 relié à l'intérieur de l'appa reil de chauffage, ou à l'intérieur de la chaudière dans les systèmes à eau chaude, et de là au dispositif de sûreté dé crit ci-après en détail) et à l'autre borne du moteur pour compléter le circuit* Par conséquent, l'ouverture du commuta- teur à couteau 25, ou le fonctionnement du thermostat 26, du dispositif de contrôle 27 ou du dispositif de sûreté coupera le circuit passant par le moteur pour interrompre l'alimenta- tion du combustible liquide fourni à la tuyère par la pompe à combustible liquide actionnée par le moteur;
toutefois, le brû leur se rallumera lors de la fermeture du commutateur à cou teau ou du fonctionnement du thermostat 26 ou du dispositif de contrôle 27, les conditions redevenant alors normales, mais le dispositif de sûreté doit être actionné à la main après rup-
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ture du circuit avant que le moteur puisse être remis en circuit.
Le thermostat 26 et le dispositif de contrôle 27 peuvent être de tout type industriel désiré. En outre, la bobine d'induction peut également être de tout type désiré, mais est représentée ici comme étant en shunt sur le circuit du moteur, de sorte que tant que le moteur est en circuit l'allumage continue à se produire.
Les deux éléments 14 et 15 formant le dispositif de sûreté comprennent un élément à temps disposé dans l'enveloppe 14 et comportant un tube de commutatin oscillant à mercure 30 présentant deux bornes près dune extrémité, de façon que lors- que le tube reçoit un mouvement d'oscillation ou de basculement, comme représenté en traits pleins figs. 5 et 8, le circuit soit fermé entre les bornes par le mercure contenu dans le tube. Une borne est reliée au conducteur 24 du courant du secteur, comme représenté fig. 8 et l'autre borne est reliée par un conducteur flexible 31 à une borne 32 portée par l'enveloppe.
Le tube 30 est porté par une plaque 33 pivotée sur l'enveloppe et comportant une saillie en forme de cliquet 34 avec laquelle sont destinées à s'engager les dents d'une roue à rochet 35 supportée par une tige 36 montée dans un godet 37 contenant de la soudure, un fil métallique venant de la borne 32 étant enroulé autour du godet et attaché ensuite à une borne 39 présentée par l'enveloppe. Un poids 40 est porté par la plaque de support du tube et sert à faire osciller ou basculer le tube pour obliger le mercure à rompre le circuit, dans le cas où le ressort 41, disposé entre la plaque 33 et l'enveloppe et tendant normalement à amener le tube dans la position d'ouverture, n'agit pas ou est détérioré.
Les lignes ponctuées dans la fig, 5, montrent la position du tube lorsque le circuit passant par le moteur est coupé et que le cliquet 34 s'est dégagé de la roue à rochet 35. Lorsque le commutateur a été réglé pour fermer le circuit en abaissant le cliquet, jusqu'à ce
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qu'il s'engage avec les dents de la roue à rochet, comme repré- senté en traits pleins fig. 5, le tube sera maintenue par la soudure solidifiée contenue dans le godet 37 jusqu'à ce que la chaleur produite par le courant passant par le conducteur 38 spit suffisante pour faire fondre la soudure et permettre au poids porté par le tube de faire tourner la roue à rochet pour libérer le cliquet de la plaque du tube 30.
Cette disposition constitue l'élément à temps du dispositif de sûreté et peut être réglée par le nombre de spires du conducteur 38 autour du godet 37. Le conducteur 24 du courant du secteur s'étend de la borne 39 au moteur 1.
Un circuit shunt est constitué par un conduo- teur 50 partant de la borne 32 de la pièce 14, passant par l'élé ment thermostatique 15 et revenant à la borne 39 et est d'une nature telle que lorsque le circuit est fermé par l'élément thermostatique 15, la majeure partie du courant du conducteur 24 passera par celui=ci au moteur et un courant faible passera du conducteur par l'élément à temps pour faire fondre la soudure; lorsque le circuit passant par l'élément thermostatique est cou- pé, la totalité du courant de la ligne du secteur, passera par l'élément à temps et autour du godet à soudure, ce qui sera auf fisant pour engendrer assez de chaleur pour faire fondre la sou dure, afin de libérer le cliquet du tube et permettre au poids de faire basculer le tube et de couper le circuit allant au mo- teur.
On voit tonc que le fonctionnement de Isolément thermos-* tatique contrôle le fonctionnement de l'élément à temps.
Le fonctionnement de Isolément thermostatique est à son tour contrôlé par la chaleur de la flamme du brûleur et du foyer. L'élément thermostatique comprend un tube de commutation basculant à @ mercure 30, comportant deux bornes adjacentes
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à une extrémité et respectivement reliées aux boires 32 et 39 de l'élément à temps par les 'conducteurs 50, cet élément thermos taique étant actionné par le tube de Bourdon 16 pour faire basculer le tube avec un mouvement sec
Le tube de commutatin est monté sur une pla que de support pivotée sur l'enveloppe 15,
l'extrémité libre du tube de Bourdon est reliée par une biellette 51 entre les extré- mités d'un levier de commande 52 pivoté à son extrémité supéri- eure sur l'enveloppe et relié à proximité de 3on extrémité li- bre, par une biellette 53, à un bras de basculement 54 destinée lors d'un mouvement occasionné par la détente au tube de Bourdon, à faire basculer le tube de commutation pour obliger le mercure qu'il renferme à fermer le circuit par ses bornes et, lors du mouvement cosaioné par le resserrement du tube de Bourdon, à faire basculer le tube de commutation dans le sens opposé et à couper le circuit par ses bornes.
Le tube de Bourdon étant relié au serpentin thermostatique 18, est obligé de se détendre lorsque la température du serpentin est augmentée par la chaleur de la flamme du brûleur et du foyer et, de même, est forcé de se res- serrer très rapidement lorsque la flamme du brûleur vient à s'éteindre et lors du passage de l'air froid provenant du conduit à air et venant envelopper le serpentin 18.
La liaison à pivot entre la biellette 53 et le bras de basculement 54 comprend une broche de pivotement 55 montée sur la biellette et destinée à s'engager dans une fente ménagée dans le bras 54 de manière à être en contact à glissement avec celui-ci ; cettebroche 55 s'en- gage également dans une fente pratiquée dans la biellette et est maintenue normalement en contact avec l'extrémité intérieure de cette.fente par un rssort 56 attaché à la broche 55 et à la biellette, ce qui aura pour effet, lors de la détente du tube de Bourdon au delà de la quantité suffisante pour faire basculer le
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tube de commutation,
de vaincre la tension du ressort et de per mettre un nouveau mouvement de la bielle jusqu'à ce que l'extré- mité extérieure de la fente formée-dans cette dernière s'engage avec la broche 55. Il est préférable de prévoir un index 57 sur l'extrémité libre du levier'de commande 52 cet index étant des'* tiné à se déplacer sur un cadran gradué 58 porté par la plaque du tube de commutation et se déplaçant avec celle-ci, Le res- sort 56, s'étendant entre la broche 55 et la biellette 53, est calibré et le cadran 58 sur lequel se déplace l'index 57 porté par l'extrémité libre du bras de commande 52, présente des divisions pour indiquer les températures au-dessus de celle qui fait bas culer le tube de commutation.
Comme on le voit fig. 6 la surface extérieure de l'ehveloppe 15 présente une ouverture à travers laquelle le cadran) et l'index sont visibles et la température du foyer est indiquée lorsque le brûleur fonctionne. Des expériences ont démontré que le brûleur fonctionnera très efficacement et économiquement entre cer taines températures, de sorte qu'en observant la température du foyer, telle qu'elle est donnée sur le cadran, on pourra régler la valve d'admission de combustible liquide pour assurer le fonc tionnement le plus économique du brûleur.
En se reportant au schéma des connexions électri ques de la fig. 6 on verra que le fonctionnement est le suivant
En fermant le commutateur 25 et l'élément à temps étant réglé en position de fonctionnement, le courant du secteur passe par le thermostat 26 et le dispositif de contrle 27 jusque l'élément à temps qui, ayant été réglé en position de fermeture, per.
met au courant de passer par le tube de commutation et par le con ducteur 38, autour du godet à soudure et de là à une borne du moteur, le serpentin thermostatique étant froid, l'élément thermos-
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tatique sera dans la position ouverte, le courant passant par le moteur à l'autre borne reliée au conducteur 23 du courant du sec teur, coûtant ainsi le circuit qui oblige le moteur à action- ner le ventilateur ainsi que la pompe à combustible liquide et en ême temps la bobine d'induction assurant l'allumage de façon que le brûleur soit immédiatement allumé.
Comme décrit ci-dessus, l'élément à temps a été réglé de façon que la chaleur du brûleur et du foyer a obligé la température du serpentin thermostatique 18 à s'élever suffisamment pour faire vasculer le commutateur de l'élément thermostatique et l'amener dans la position fermée avant qu'un courant suffisant soit passé autour du godet à soudure pour libérer le commutateur de l'élément à temps; par la suite, tant que la flamme du brûleur brûle, la majeure partie du courant pas- sera par le commutateur de l'élément thermos ta tique.
Le fonction-* nement du thermostat 29 ou du dispositif de contrôle 27 de l'appa- reil de chauffage ou chaudière coupera le circuit et déterminera l'arrêt du moteur, ce qui interrompra.. immédiatement l'alimenta- tion de combustible liquide au brûleur par la pompe à combustible liquide;
l'air venant du ventilateur qui refroidit le serpentin thermostatique et oblige le tube de Bourdon à faire basculer le commutateur de l'élément thermostatique pour l'amener dans la position ouvrete mais comme le circuit est coupé, il n'influence pas l'élément à temps du dispositif de sûreté, de sorte que lors du fonctionnement du thermostat 26 ou du dispositif de contrôle
27 de l'appareil de chauffage ou chaudière pour effectuer la fer- meture du circuit, les organes rpnt comme décrit lorsque le commutateur à couteau est fermé pour ompléter le circuit.
Toutefois,lorsque la flamme du brûleur vient à s'éteindre, pour une raison quelconque, pendant que le moteur fonctionne,la baissé Immédiate de température du serpentin ther- mostatique, occasionnée par l'air frais venant du ventilateur et passant à travers et autour de ce serpentin, obligera le tube de
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Bourdon du commutateur de l'élément thermostatique à se con- tracter et à couper le circuit passant par ce tube de commuta** tion basculant à mercure., forçant la totalité du courant à pas** ser alors par l'élément à temps.
Lorsque la flamme du brûleur ne se ralluma pas, le courant passant par le conducteur 38 au tour du godet à soudure libérera le tube de commutation de l'é lément à temps, afin qu'il agisse pour ouvrir le circuit, ar rter le moteur et interrompre ainsi l'alimentation du combus- ble liquide au brûleur.
Si la flamme du brûleur se rallume avant que l'élément à temps ait fonctionné, le commutateur de l'élément thermostatique sera fermée comme décrit en premier lieu et la majeure partie du, courant passera par celui-ci comme précédem ment. Les spires du conducteur 38 autour du godet à soudure de l'élément à temps en étant augmentées ou diminuées modifieront la somme de chaleur produite lorsque la totalité du courant y passe,, ce qui déterminera le temps s'écoulant entre la rupture du circuit par l'élément thermostatique et la fusion de la sou dure pour permettre au commutateur de l'élément à temps dagir pour couper le circuit passant par le moteur
La combinaison du commutateur à double élément c'est-à-dire du commutateur avec l'élément à commande thermosH tatique et l'élément à commande à temps,
avec le serpentin thermistatique sur lequel agit la chaleur produite par la flam me du brûleur et le foyer produit un dispositif de sûreté nou veau, entièrement complet par lui-même, d'actin sure et certaine et agissant pour interrompre l'alimentation de combustible liquide en un temps beauc oup plus court qu'on ne povait le faire jusqu'ici, on sait que des serpentins- ou barres thermostatiques ont été employés comme dispositifs de contrôle pour les cheminées
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c'est-à-dire placée dans la cheminée ou disposes d'une autre manière pour être soumis à l'action de la chaleur de combustion du combustible liquide et qui, lorsque la chaleur est produite, ferment un circuit électrique et assurent l'alimentation de com- bustible au brûleur et,
lors de la diminution ou cessation de.la. chaleur de combustion, coupent le circuit ou interrompent l'ali- mentation de combustible au brûleur, mais ces dispositifs deman- dent beaucoup de temps pour agir en raison de la lente dispersion de la chaleur de combustion lorsque la flamme du brûleur s'éteint.
La disposition du serpentin thermostatique à l'entrée du foyer,, où. il est directement à l'action de la chaleur dégagée par le brûleur, a pour effet de le ohauffer rapidement lorsque le brû leur est allumé et le passage de l'air du ventilateur autour du serpentin, lorsque le brûleur est éteint, a pour effet de le re- froidir rapidement.
Sans l'emploi de l'élément à temps en combinai- son le commutateur actionné thermiquement, ce dernier devrait être remis en position à la main chaque fois qu'il est actionné, en (Vautres termes, chaque fois que le thermostat ou commutateur serait amené dans la position ouverte et avant que le brûleur puisse fonctionner, après que le thermostat ou dispositif de con trôle de l'appareil de chauffage ou chaudière ait agit pour fer- mer le circuit, le dit commutateur devrait être ramené à. la main dans la position fermée. Isolément à temps est nésessaire au fonc tionnement du dispositif de sûreté avec l'élément thermostatique sensible et ce dernier est nécessaire au fonctionnement rapide du dispositif de sûretés