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uPERFEOIONN:J1IMENfS JU?ROR!l!aS AOX' BBiNISMES DE SÛRETÉ POUR DISPOSITIFS A BRULIR DU COMBUS2BLIW
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L'invention est relative an% dispositifs à brûler du. combustible et plus rtioo.HFamen ma mécanisme de sûreté pour oeu..oi Za présente nnio ur objet't 10- Un #é0ftniwi@ de oontî?9l9 et de sûreté pour brûqe comb4etible pour oomsquss 3" Un li4canleme 9 69 gon-Ve du type thermique, ce mécanisme comprenant un (110 osltîf â1int(ii?rupt@ur disposé dans le circuit seoonaaire et destîné à olouveir lorsquîll se produit .-une lnterraptloinine le eiyoa.tt MoeneLaiTe on dans le circuit
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primaire;
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3 - un mécanisme du type mentionna destiné à ouvrir le circuit électrique lorsque xx l'allumage initial ne se produit
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pas, ou. lorsque la combustion oferrtte pendant le fonctionnement du brûleur;
4 - un interrupteur à simple électro-aimant, disposa
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dans le circuit électrique féconda ire d'un brûleur à combustible pour usages domestiques et destiné à être libéré lorsqu'il se produit une interruption quelconque dans le dit circuit, arrêtant ainsi le fonctionnement du brûleur;
5 - un interrupteur du genre indiqué, disposé et
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agissant comme indiqué dans le paragraphe précédent, cet intern- pteur, par l'intermédiaire de connexions électriques appropriées, arrêtant le fonctionnement du brûleur!
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6 .: on interrupteur à 41eotro-atdisposd dans le circuit électrique et destinée lors d'une interruption quelconque dans le circuit électrique , à $tre libéré et, par 1T intermédiai- re de moyens mécaniques appropriée, à arrêter le fonctionnement du brûleur;
7 - des moyens utilisés avec le mécanisme de sûreté . pour ouvrir le circuit électrique aboutissant au thermostat placé
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dans la maison, lors du fontionnement du mécanisme de aftretdo ."" D'autres buts et avantages de l'invention apparattr6rt au cours de la description qui suit, donnée en référence au détail annexé dans lequel la fig. 1 est une vue perspective d'un dispositif à
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brûler à combustible, pour ufcges domestiques, ce dispositif était combiné avec une chaudière; cette figure montre également la po- sition relative des moyens de contrôle du dit dispositif.
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La fig. 8 est une vue schématique,montrant le mi cat'*" nisme de contrôle, ainsi que le circuit électrique pour le brûleur.
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- --lia fige-'-3 est une vue détaillée, à plus grande échelle
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de la Qhambro de PUIV42teation qae importe le dispositif à brûler du oombAstlble* La- fig f i est pu Vue oehématique du mécanisme
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de centrale ainsi 'que le dispositif mécanique arrêtant le
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fonctionnement du top&Lguv* Sa se reportent ai doc'Q on voit que le mécanisme de contrôle a été repp4 sentes oem'bSa&J.Qm avec3 un 'brûleur à combustible pour noeges do3qua4 L'appU-oatien de M mâcanim de contr$le ntest pas limitée à a;ata ce type p,tic,ir d. brûleur, car il pourrait élément ttre employé sur m type quelconque de brûleur oombgatible sa 7 apportant simplement des modifications de faibletmpoytanoe.
Bien qu'il soit âéeyit en détail dans d'antres .bxegte il est ddolrable de %$ âleri ici brièvement ce dis- positif à brûles? du combustible, Mes êldmente comprennent un moteur élec- trique 10 comportant un arbre ppelengé sur lequel sont montas les parties du 'brûler! ces pnvilea gompronnent une chambre de pulvérisation 11 (ig<!. 31 dans laquelle est monté excentriquement;
par rapport à 1* enveloppe '1'.o.xQ'fl un rotor 13 dans lequel des aubes 13 sont montées tte naaxo à pouvoir coulisser Une pompe 14e de tout type convenable est destinée à distribuer du com- bustible (contenu dans un réserve is? 1SÎ' par des tuyaux 16 et 17 va une ov4pîne ou filtre 18f Ott 10 combustible est envoyé, en quantité mesurée par une pompe appropriée le- dans la chambre de pulvérisation 1, le allenoleun 90 constitue un moyen à l'aide
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duquel de l'air est envoyé tans le conduit d'admission de oombas-
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tible aboutissant à 1 ehambye do 3)nlvêrîoatîons, ou directement dans cette s)Na:iEC!.9rnièr9<.
Après pulvérisation du mélange de Q0mbus!6-ibl --d n-S""la ombxoa c mélange est envoyé par un tube
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appropria 21 à une tuyère @2 disposée à l'intérieur d'une charnu bre de combustion 23. Un dispositif assurant on tirage forcé à travers la chambre de combustion peut affecter la forme d'un ventilateur 24 recevant un mouvement .de rotation de l'arbre pri- cipal du moteur 10, le courant d'air orée par le ventilateur passant par l'enveloppe 25.
Le courant d'air créé par le venti- lateur 24 est dévié,au point de distribution du mélange de combustible, par des ailettes 26 disposées dans 1* extrémité de distribution du brûleur et entourantla tuyère de distribution*
Dans la fige 1, on a représenté un tuyau de retour
27 aboutissant au réservoir principal à combustible 15,
ce tu- yau de retour étant utilisé pour permettre de compenser toute distribution excessive de combustible ¯
Le présent brûleur utilise comme moyen d'allumage une veilleuse électrique et à gaz * cette .veilleuse fonctionnant seulement pendant une courte période de temps après que le brôleur a commence à fonctionner*
Le mécanisme que comporte ee dispositif d'allumage , est le suivant!
Un diaphragne 28 est relié par le tuyau 89 avecla chambre de pulvérisation Il*,
Une soupape d'admission 30 est contrôlée par le .
mouvement de ce diaphragne 28,dont le mouvement est contrôlé par l'augmentation et la chute de pression dans la chambre de ' pulvérisation 11.
En d'autres termes, lorsque le brûleur commence à fonctionner, la pression augmentera dans la chambre de pluvé risation et sera transmise simultanément au diaphragne 28 qui @ agira pour ouvrir la soupape d'admission de combustible 30 afin de permettre l'arrivée de combustible au dispositifs
Oe mécanisme d'allumage est relié au dit mécanisme à diaphragme et est actionné par celui-ci Le mécanisme d'allu-
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mage comprend un dash-pot 31 convenablement supporté sur un cô- té de l'enveloppe 32 du diaphragme. Une soupape à gaz 33 est supportée sur le coté oppose.
Cette soupape à gaz 33 comporte un tuyau d'admission 34 venant de la source d'alimentation et un tuyau de sortie 35 aboutissant en un point adjacent à la tuyère de distribution 22. La tige 36 est destinée à actionner la soupape à gaz 33 Une patte 37 est reliée au diaphragme 28 et est destinée à butter oontre le côté inférieur d'un lever 38 relié au daah-pot 31 et à la soupape à gaz 33. Ce levier 38 est pivoté en 39 et une de ses extrémités est reliée en 40, de manière à pouvoir coulisser, à la partie Saillante 41 du dash- pot Sur l'extrémité opposée du levier 38 est montée à pivot une partie 42 destinée à s'engager avec la tige 36 de la soupape gaz. Un ressort 43 maintient normalement la levier dans la position représentée fig 2.
En décrivant brièvement le fonctionnement de ce mé- oanisme d'allumage-temporaire, il y a lieu de faire remarquer que, lorsque xxxle brûleur commence à fonctionner, la pression est transmise de la chambre de pulvérisation au diaphragme 28 qui est ainsi soulevé , de sorte qu'un mouvement est transmis au levier 38 ce qui a pour effet d'abaisser l'extrémité 42 de celui-ci. Le dash-pot 31 résistera à ce mouvement d'abaissement de l'extrémité 42, ce mouvement d'abaissement permettant toute- fois l'ouverture de la soupape à gaz 33 par suite de la pression exercée oontre la tige 36. Ce mécanisme à levier est établi de manière à libérer la soupape à gaz lorsque le levier a atteint une position élevée due à l'extension complète du diaphragme 28.
Cette opération est réalisée par le fait que la pièce 42 se dé- ge de l'extrémité saillante de la tige 36, permettant par con- séquent la fermeture de la soupape à gaz même si le levier est dans sa position soulevée* On voit donc que le mouvement de la
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soupape à gaz est tel que pendant un certain temps du gaz peut s'échapper en un point adjacent à l'extrémité de distribution du brûleur. Un mécanisme à produire des étincelles est prévu pour allumer ce gaz, ce mécanisme comprenant une bobine 44 qui est ex- citée lorsque le brûleur commence à fonctionner.
Il est également prévu un moyen Jour contrôler la durée de fonctionnement de cette bobine 44, ce moyen étant disposé dans la connexion électrique représentée en 45 sur le dispositif d'allumage mécanique décrit ci-dessus. Un commutateur à couteau 45a est en contact à frottement avec le levier 38, de telle manière que le circuit aboutissant à la bobine 44 soit fermé tant que le levier glisse dans commu- tateur à couteau. Un fil 46 relie le dit commutateur 45a à la bo- bine 44 et un second fil 47 partant de la bobine 44 est relié au moteur en 48 et mis à la terre.
Un autre fil 49 aboutit à une électrode 50 disposée à proximité de la tuyère 22 du brûleur et dans la position voulue pour allumer le gaz qui débouche de la veilleuse en même temps que l'électrode est excitée * La descrip- tion qui précède est jugée suffisante pour morer la façon dont coopèrent les mécanismes d'allumage électrique et à gaz, ainsi que le fonctionnement des organes mécaniques servant à exciter et à -actionner ces mécanismes.
Le présent xx brûleur, comme mentionné précédemment est du type employé pour les usages domestiques qui comporte un mécanisme de contrôle- comprenant un thermostat placé dans une chambre quelconque du local ou de l'habitaion que l'on désire chauffer. Ce thermostat qui est représenté en T (fig. 2), est de toute construction appropriée et est destiné $. actionner un relais magnétique, désigné dans son ensemble par la lettre R, par l'in- termédiaire d'un circuit secondaire formé par la mise en dériva- tion d'un transformatieur X par le circuit principal: du moteur.
A l'aide de la construction ci-dessus le fonctionnement de ce ther-
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moetat T ouvre et ferme et un circuit à voltage élevé passant par le relais magnétique et aboutissant au moteur du brûleur à combustible*
Le moteur du brûleur à combustible utilise un cou- rant à voltage élevé et le fil transportant le dit courant a été désigné par le nombre de référence 110, car ce courant est géné- ralement de 110 volts.
Les détails du relais magnétique sont les suivante:
Une armature 52 est pivotée en 53 et est destinée à osciller entre des bobines d'électro opposées 54 et 55. Le mouvement de l'armature 52 est destiner à fermer ou ouvrir le circuit principal 110 du moteur au point de contact 56, Un second interrupteur contrôlant un courant secondaire alimentant les bobines d'électro est disposé au-dessus de l'armature 52 et est représenté en 57; cet interrupteur est du type 4 ressort et ses mouvements sont contrôles par le mouvement de l'armature.
La description qui précède est considérée comme décrivant clairement le brûleur à combustible ainsi que les moyens pour le contrôler et l'allumer normalement.
Toutefois, à oertains moments, par suite de air-' constances imprévues, l'allumage initial peut ne pas se produire, ou la combustion peut s'arrêter pendant le fonctionnement du dis- positif, de telle sorte que le mélange de combustible sera déchar- gé dans la chambre de combustion et s'y accumulera d'une manière dangereuse.
Il existe divers mécanismes de sûreté pour contrôler cette accumulation de combustible et la présente invention a éga- lement trait à un type spécifique'déterminé de ees mécanismes de contrôla, Ainsi qu'il a été dit précédemment ,un transformateur X est utilisé dans le but d'établir un coururt secondaire comprenant un thermostat T placé dans la maison ou local à chauffer et servait à d'un relais principal R destiné à
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mettre le brûleur en marche et à l'arrêter, Dans le présent cas, ce mécanisme de contrôle et de sûreté est intimement lié à ce circuit secondaire et comporte les élément suivants:
Un électro-aimant 58 est destiné à attirer un contact
59 qui, lorsqu'il est libéré, est amené dans une position opposée à l'aide d'un ressort 60.
Le contact 59 constitue un élément d'un interrupteur à ressort 61 analogue à l'interrupteur 57 précédemment mentionné; oet interrupteur 61 est, de même, disposé dans le circuit électrique secondaire, formé par le transformateur et contrôlant le circuit des bobines magnétiques*
Une chambre à air 63 est disposée, par rapport à la chambre de combustion 23 dans la position voulue pour être sensible aux changements de température se produisant dans cette dernière) cette chambre à air comportant un tube de liaison 64 aboutissant à un interrupteur à mercure désigné dans son ensemble par 65.
Cet interrupteur à mercure 65 est constitué par un tube de verre 66 en forme d'U contenant une grande quantité de mercure 67, Une électrode 68 est représentée dans une des branches dû tube en U et est destinée, dans certaines conditions, à venir en oon- taot avec le mercure et à fermer un circuit électrique par un second organe de contact 69* Le tube 64 relié à la chambre 6S est raccordé à 1* extrémité supérieure de la branche du tube en U dans laquelle n'est pas placée l'électrode 68. Des connexions électri- ques partant du point 69 et de l'électrode 68 sont représentées en 50-50, ces connexions conduisant l'une au transformateur X et l'autre à l'électro-aimmant 58.
Une autre série de connexions électriques, également dans le circuit électrique de contrôle et de sûreté, sont repré- sentées en 75-75, ces connexions raccordant au circuit de contrôle le commutateur à couteau 45a.de manière à fermer ou couper le circuit par les dites connexions 75-75 qui sont reliées aux fils
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50-50 aux points 100-100.
Avant de décrire le fonctionnement du mécanisme de contrôle et de cureté, on va donner une description du circuit électrique secondaire qui contrôle e relais principal Ainsi qu'il été dit précédemment, transformateur x fournit le courant pour le circuit secondaire, ainsi que celui pour l'excitation de l'électro-aminat 58. le thermostat T compor- te les trois fils marqués "fermeture" "ouverture" et "commun" qui sont compris dans ce circuit secondaire.
Le fil "fermeture" con- duit à la bobine d'électro 54 et le fil "ouverture"conduit àla bobine d'électro-aimant 55, Ces bobines sont désignées par les termes de bobine "de fermeture" et bobine "douverture". respec- tivement. Le fil "commun" forme naturellement un coté du circuit électrique, suivant que le thermostat est actionné pour exciter la bobine "de fermeture" ou la bobine "d'ouverture"*
En décrivant le fonctionnement de ce mécanisme de contrôle et de sûreté, il y a lieu de remarquer qu'au commencement du fonctionnement du brûleur, le mécanisme d'allumage électrique et au gaz estactionné en même temps qu'on met le brûleur en marche et, normalement, il en résulte l'allumage du combustible distribué et une augmentation de la température dans la chambre de combustion.
Les circuits électriques qui agissent dans l'opéra- tion ci-dessus mentionnée sont ceux d'excitation , par suite de
Inaction du thermostat de la bobine de "fermeture" et, par consé- quent, du mouvement du relais pour fermer le contact 56 et femmer de ce fait le circuit à 110 volts ou à haute tensions oonduisant au moteur électrique 10.
Le circuit 75-75, au commencement du fonctionnement du brûleur, est maintenu temporairement fermé par suite du mouvement ascensionnel retardé du levier 38, On voit qu'au commencement du fonctionnement du brûleur, le circuit élec- trique comprenant les les fils 50-50, n'est temporairement pas fermé, car le meture dans le tube en U 66 ne touche pas l'électro de 68 Toutefois, la fermeture du circuit par les fils 75-75 main-
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tient l'éleotro-aimant dans sa position d'excitation et, de oe fait, maintient fermé le circuit électrique secondaire.
Comme il se produira une ouverture du circuit électrique par les fils 75-75 après une durée prédéterminée par le fait que le levier 38 se dégage du commutateur à couteau 54 45a afin de maintenir l'électro-aimant 58 toujours excité, d'autres moyens doivent être mis en action pour fermer le circuit allant à 1* électro-aimant, préalablement à la fermeture du cirduit 75-75,
Cette condition est réalisée de la manière suivante:
Dans les conditions normales, l'élévation de tempé- rature dans la chambre de combustion, après allumage du mélange de combustible, aura pour résultat de déterminer une augmentation de volume de l'air par suite du chauffage de la chambre 63;une pres- sion sera ainsi transmise par le tube 64 et, de oe fait, le mercu- re s'élévera sur le côté opposé du tube en U et viendra en contact avec 1* électrode 68, fermant ainsi le circuit par les fils 50-50, qui seront également en circuit avec l'éleotro-aimant 58.
Dans ces Conditions, et si l'interrupteur à mercure a agi préalablement à. l'ouverture du circuit 75-75. par suite de l'action da levier 38, l'électro-aimant 58 restera excité, Drapés oe qui précède, on voit que l'action de l'interrupteur à électro-aimant est contrôlé à la fois par l'interrupteur à mercure et par le levier 38 actionna par le diaphragne et, également, qu'il existe un facteur de temps dans Inaction de l'interrupteur à électro-aimant, Ce facteur temps est indispensable au circuit contrôlé par le mécanisme de xxxx sûreté et en est la caractéristique principale,
en maison du fait qu'un certain temps est nécessaire pour le chauffage de l'interrup- teur à meroure par les éléments qui y sont reliés.
Le fonctionnement normal du dispositif, en oe qui concerne le mécanisme de sûreté ,a été indiqué, mais lorsque le brûleur oommenoe à fonctionner et que l'allumage initial ne se
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produit pas, il n'y a pas de transmission de pression à l'interrup- teur mercure et par conséquent, le circuit électrique n'estas fermé, de sorte que la pression créée dans la chambre de pulvéri- sation actionne le diaphragme 28, soulève le levier 38 et ouvre éventuellement le circuit 75-75; il en résulte que le circuit électrique passant par l'éleotro 58 est coupé, de sorte que ce dernier cesse d'être excité et permet au ressort 60 de rompre le ôontaot avec l'éleotro et, en même temps, d'actionner l'interrup- teur à ressort 61.
Ce mouvement de l'interrupteur à ressort excite la bobine opposée 55, ou plutôt la bobine de "fermeture" et, par suite, l'attraction de l'armature 52 dans ce sens ouvre le circuit électrique principal allant au moteur De même, lorsque la combus- tion s'arrête pendant le fonctionnement du dispositif, lorsque la température est abaissée dans la chambre de combustion, le mercure descendra et cessera d'être en contact avec l'électrode 58.;
le circuit comprenant l'électro 58 sera alors ouverte l'électro 58 cessera , par suite, d'être excité, de sorte que le ressort 61 cessera non seulement d'être en contact avec l'électro , mais action- nera également 1 'interrupteur à ressort 61 qui, comme décrit pré- cédemment, actionne la bobine "d'ouverture", attire l'armature et', par conséquent, met hors circuit le moteur commandant les éléments du brûleur*
Le dispositf de sûreté décrit ci-dessus agit non seulement lorsque l'allumage initial ne se produit pas et lorsque la combustion s'arrête pendant le fonctionnement du brûleur, mais, @ en outre,
toute rupture du circuit secondaire libère d'une manière analogue a'éleotro 58 et permet le jeu da ressort 60 pour actionner l'interrupteur 61. Par conséquent,le. présent dispositif de sûreté est destiné à contrôler le fonctionnement du brûleur, non seu ent dans les conditions indiquées ci-dessus, mais éga;meent dans le ces où un contact ne s'effectue pas, ou plutôt, en cas d'établis- sement défectueux d'un contact;
le fonctionnement du brûleur se
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trouve ainsi contrôlé dans toutes les conditions qui pourraient avoir des conséquences dangereuses, telles que l'accumulation de combustible ou un feu continu tans moyen d'inaterrupetion, par sui- te de contacts défectueux dans le circuit de contrôle.
Il est évident qu'une rupture dans l'un ou l'autre des circuits électriques aurait pour résultat de libérer ltinter- rupteur à électro-aimant pour arrêter immédiatement le brûleur.
Dans le fige 4 on a représenté une variante de ce mécanisme de contrôle de sûreté* Cette variante est relative à un dispositif mécanique dn combinaison avec l'interrupteur 58 décrit ci-dessus, destiné à actionner l'armature du relais pour ouvrir le circuit à 110 volts et en même temps ouvrir le circuit électri- que allant au thermostat placé dans le local ou maison, empochant ainsi toute possibilité de brûler le thermostat après le fono- tionnement du mécanisme de sûreté.
Comme le fonctionnement de ce mécanisme de sûreté a jeté précédemment décrit en détail ainsi que les résultats que l'on désire obtenir et les éléments principas du dit mécanisme ,il est jugé inutile de répéter cette description et par conséquent, le dispositif n'est décrit qu'en oe qui concerne la modification représentée.
L'interrupteur 58 à électro, bien qu'il soit repré- senté d'une manière quelque peu mddifiée dans la fig. 4, est essen- tiellement le même que précédemment décrit xxx et est raccordé au circuit élestrique exactement de la même façon sauf que l'interrup- teur 61 et l'organe de contact 59 ne sont plus utilisés comme moyen pour exciter la bobine "d'ouverture" afin d'amener l'arma- ture du relais dans la position "d'ouverture" et qu'un dispositif agissant mécaniquement et coopérant avec le dit interrupteur à électro et l'armature est employé poxtr obtenir le même résultat.
Le bras de contact 59 qui était normalement attiré par l'électro 58 affecte maintenant la forme d'un levier ¯de contact 100, ce
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dernier étant pivoté en 101 et/présentant sur son extrémité infé- rieure une saillie en forme de crochet 108, La saillie 102 agit comme manivelle pour amener, dans oertains cas, le levier de con- tact 100 dans la position représentée en lignes ponctuées fig. 4.
-Des organes de liaison entre le levier de contact 100 et l'armatu- re du relais sont représentés sous la forme d'un bras 103 pivoté en 104, un poids 105 étant monté d'une manière réglable sur ce bras 103, Le bras 103 présente un petit bras de manivelle en forme de crochet 107 constituant un organe de contact de ce bras 103.
Le bras 107 est destiné à déplacer l'armature du relais lors de la libération du levier 100 par l'électro 58 en venant butter contre une partie saillantel108 de l'armature* Ce bras de manivelle 107 forme également un crochet pour venir en contact en 109 avec un organe de contact 110 soumis à la tension d'un ressort compris dans le circuit électrique conduisant au thermostat précédemment mentionné*
Le fonctionnement de cet interrupteur de sûreté mécanique est le suivant:
Lorsque l'allumage initial ne se produit pas, ou lorsque la combustion s'arrtte après l'allumage initial et pendant le fonctionnement du dispositif ou lors d'une ouverture ou rupture quiconque des circuits primaire et secondaire due à des contacts défectueux ou à d'autres raisons, l'électro 58 cessera d'être exci- té et libérera ainsi le levier 100 Lors de la libération du levier 100, le poids 105, par l'intermédiaire du bras de manivelle 107, amène le dit levier dans la position représentée en lignes ponctuées fige 4, de sorte que le bras de manivelle 107 reçoit un mouvement analogue, amenant ainsi l'armature dans la position "d'ouverture" pour ouvrir le circuit à 110 volts.
De même, le déplacement du bras de manivelle 107 vers la gauche rompt le contact avec l'or- gane de contact 110 et, par conséquent, ouvre le circuit élestri- que comportant le thermostat mentionné précédemment*
L'avantage résultant de l'ouverture du circuit élec- trique comportant le dit thermostat, lors du fonctionnement du
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uPERFEOIONN: J1IMENfS JU? ROR! l! aS AOX 'SAFETY BILLS FOR COMBUS2BLIW BURNING DEVICES
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The invention relates to an% devices to be burned off. fuel and more rtioo.HFamen my safety mechanism for o..oi Za presents nnio ur object't 10- A # é0ftniwi @ de oontî? 9l9 and safety for combustion comb4etible for oomsquss 3 "A li4canleme 9 69 gon-Ve thermal type, this mechanism comprising a (110 osltîf â1int (ii? rupt @ ur disposed in the seoonary circuit and intended to open when it occurs. -an interraptloinin the eiyoa.tt MoeneLaiTe on in the circuit
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primary;
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3 - a mechanism of the type mentioned intended to open the electric circuit when xx the initial ignition does not occur
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not, or. when combustion is available during burner operation;
4 - a switch with a single electromagnet, arranged
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in the fecundated electrical circuit of a fuel burner for domestic uses and intended to be released when any interruption occurs in said circuit, thus stopping the operation of the burner;
5 - a switch of the type indicated, arranged and
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acting as indicated in the previous paragraph, this switch, through appropriate electrical connections, stops the operation of the burner!
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6 .: a switch is installed in the electrical circuit and intended, during any interruption in the electrical circuit, to be released and, by means of appropriate mechanical means, to stop the operation of the burner;
7 - the means used with the safety mechanism. to open the electrical circuit leading to the thermostat placed
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in the house, during the operation of the aftretdo mechanism. "" Other objects and advantages of the invention will appear in the course of the following description, given with reference to the attached detail in which FIG. 1 is a perspective view of a device with
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to burn with fuel, for domestic purposes, this device was combined with a boiler; this figure also shows the relative position of the control means of said device.
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Fig. 8 is a schematic view, showing the control system, as well as the electrical circuit for the burner.
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- --lia fige -'- 3 is a detailed view, on a larger scale
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from the Qhambro of PUIV42teation qae imports the device to be burned from the oombAstlble * Fig.
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unit as well as the mechanical device stopping the
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operation of the top & Lguv * Sa refer to doc'Q we see that the control mechanism has been repp4 sentes oem'bSa & J.Qm with3 a 'fuel burner for noeges do3qua4 The support of M mâcanim of control is not limited to a; ata this type p, tic, ir d. burner, as it could be used on any type of oombgatible burner its 7 simply making low fuel modifications.
Although it is aéeyit in detail in other .bxegte it is sorry to% $ âleri here briefly this device burns? The fuel is provided with an electric motor 10 having a spindle shaft on which the parts of the burner are mounted. these pnvilea gompronnent a spray chamber 11 (ig <!. 31 in which is mounted eccentrically;
relative to the envelope '1'.o.xQ'fl a rotor 13 in which vanes 13 are mounted so as to be able to slide. A pump 14e of any suitable type is intended to distribute fuel (contained in a reserve is? 1SÎ 'by pipes 16 and 17 goes an ov4pine or filter 18f Ott 10 fuel is sent, in quantity measured by a suitable pump the- into the spray chamber 1, the allenoleun 90 constitutes a means of using
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from which air is sent through the oombas inlet duct.
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tible leading to 1 ehambye do 3) nlvêrîoatîons, or directly in this s) Na: iEC! .9rnièr9 <.
After spraying the mixture of Q0mbus! 6-ibl --d n-S "" the ombxoa c mixture is sent through a tube
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suitable 21 for a nozzle @ 2 disposed inside a combustion flesh 23. A device ensuring a forced draft through the combustion chamber can take the form of a fan 24 receiving a rotational movement of the combustion chamber. the main shaft of the motor 10, the air flow through the fan passing through the casing 25.
The air flow created by the fan 24 is deflected, at the point of distribution of the fuel mixture, by fins 26 disposed in the distribution end of the burner and surrounding the distribution nozzle *.
In fig 1, we have shown a return pipe
27 leading to the main fuel tank 15,
this return pipe being used to compensate for any excessive distribution of fuel ¯
The present burner uses as a means of ignition an electric and gas pilot * this pilot which operates only for a short period of time after the burner has started to operate *
The mechanism included in the ignition device is as follows!
A diaphragm 28 is connected by pipe 89 with the spray chamber II *,
An intake valve 30 is controlled by the.
movement of this diaphragm 28, the movement of which is controlled by the rise and fall of pressure in the spray chamber 11.
In other words, when the burner starts to operate, the pressure will increase in the rain chamber and will be transmitted simultaneously to the diaphragm 28 which will act to open the fuel inlet valve 30 in order to allow the arrival of fuel. to devices
The ignition mechanism is connected to said diaphragm mechanism and is actuated by it. The ignition mechanism
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mage comprises a dash-pot 31 suitably supported on one side of the casing 32 of the diaphragm. A gas valve 33 is supported on the opposite side.
This gas valve 33 has an inlet pipe 34 coming from the power source and an outlet pipe 35 terminating at a point adjacent to the distribution nozzle 22. The rod 36 is intended to actuate the gas valve 33. tab 37 is connected to diaphragm 28 and is intended to butt against the lower side of a lever 38 connected to the daah-pot 31 and to the gas valve 33. This lever 38 is pivoted at 39 and one of its ends is connected at 40, so as to be able to slide, to the protruding part 41 of the dash-pot On the opposite end of the lever 38 is pivotally mounted a part 42 intended to engage with the rod 36 of the gas valve. A spring 43 normally maintains the lever in the position shown in fig 2.
In briefly describing the operation of this temporary-ignition mechanism, it should be pointed out that when the burner begins to operate, pressure is transmitted from the spray chamber to the diaphragm 28 which is thus raised. so that a movement is transmitted to the lever 38 which has the effect of lowering the end 42 thereof. The dash-pot 31 will resist this movement of lowering the end 42, this lowering movement however allowing the opening of the gas valve 33 as a result of the pressure exerted against the rod 36. This mechanism has to lever is set so as to release the gas valve when the lever has reached an elevated position due to the full extension of diaphragm 28.
This operation is carried out by the fact that the part 42 disengages from the protruding end of the rod 36, consequently allowing the closing of the gas valve even if the lever is in its raised position * We can therefore see that the movement of the
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gas valve is such that for some time gas can escape at a point adjacent to the delivery end of the burner. A sparking mechanism is provided to ignite this gas, which mechanism includes a coil 44 which is energized when the burner begins to operate.
A means is also provided for controlling the duration of operation of this coil 44, this means being arranged in the electrical connection shown at 45 on the mechanical ignition device described above. A knife switch 45a is in frictional contact with the lever 38, such that the circuit to coil 44 is closed as long as the lever slides into the knife switch. A wire 46 connects said switch 45a to coil 44 and a second wire 47 from coil 44 is connected to motor at 48 and grounded.
Another wire 49 ends at an electrode 50 disposed near the nozzle 22 of the burner and in the desired position to ignite the gas which emerges from the pilot at the same time as the electrode is energized * The above description is judged sufficient to improve the way in which the electric and gas ignition mechanisms cooperate, as well as the operation of the mechanical parts used to excite and actuate these mechanisms.
The present burner, as mentioned previously, is of the type employed for domestic uses which comprises a control mechanism comprising a thermostat placed in any room of the room or of the dwelling which it is desired to heat. This thermostat, which is represented at T (fig. 2), is of any suitable construction and is intended for $. actuate a magnetic relay, designated as a whole by the letter R, through a secondary circuit formed by the bypassing of a transformer X by the main circuit: of the motor.
Using the above construction the operation of this ther-
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moetat T opens and closes and a high voltage circuit passing through the magnetic relay and ending in the fuel burner motor *
The fuel burner motor uses a high voltage current and the wire carrying said current has been designated by the reference number 110, since this current is generally 110 volts.
The details of the magnetic relay are as follows:
An armature 52 is rotated at 53 and is intended to oscillate between opposing electro coils 54 and 55. The movement of the armature 52 is intended to close or open the main circuit 110 of the motor at the point of contact 56. switch controlling a secondary current supplying the electro coils is arranged above the armature 52 and is represented at 57; this switch is of type 4 spring and its movements are controlled by the movement of the armature.
The above description is considered to clearly describe the fuel burner as well as the means for controlling it and igniting it normally.
However, at times, owing to unforeseen air constancies, initial ignition may not occur, or combustion may cease during operation of the device, so that the fuel mixture will be discharged. - ge in the combustion chamber and will accumulate there in a dangerous manner.
There are various safety mechanisms to control this accumulation of fuel and the present invention also relates to a specific type determined of these control mechanisms. As previously stated, a transformer X is used for the purpose. to establish a secondary circuit comprising a thermostat T placed in the house or room to be heated and served as a main relay R intended for
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start and stop the burner, In this case, this control and safety mechanism is closely linked to this secondary circuit and comprises the following elements:
An electromagnet 58 is intended to attract a contact
59 which, when released, is brought into an opposite position by means of a spring 60.
The contact 59 constitutes an element of a spring switch 61 similar to the switch 57 mentioned above; This switch 61 is likewise placed in the secondary electrical circuit, formed by the transformer and controlling the circuit of the magnetic coils *
An air chamber 63 is arranged, relative to the combustion chamber 23 in the desired position to be sensitive to temperature changes occurring in the latter) this air chamber comprising a connecting tube 64 leading to a designated mercury switch. as a whole by 65.
This mercury switch 65 is constituted by a U-shaped glass tube 66 containing a large quantity of mercury 67, An electrode 68 is shown in one of the branches of the U-tube and is intended, under certain conditions, to come in. on- taot with the mercury and to close an electrical circuit by a second contact member 69 * The tube 64 connected to the chamber 6S is connected to the upper end of the branch of the U-tube in which the tube is not placed. Electrode 68. Electrical connections leading from point 69 and electrode 68 are shown at 50-50, these connections leading one to transformer X and the other to electromagnet 58.
Another series of electrical connections, also in the electrical control and safety circuit, are shown at 75-75, these connections connecting to the control circuit the knife switch 45a. So as to close or cut the circuit by the say 75-75 connections which are connected to the wires
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50-50 at points 100-100.
Before describing the operation of the control and safety mechanism, we will give a description of the secondary electrical circuit which controls the main relay As mentioned previously, transformer x provides the current for the secondary circuit, as well as that for the The energization of the electro-aminate 58. The thermostat T has the three wires marked "close" "open" and "common" which are included in this secondary circuit.
The "close" wire leads to the electro coil 54 and the "open" wire leads to the electromagnet coil 55. These coils are referred to as the "close" coil and "open" coil. respectively. The "common" wire naturally forms one side of the electrical circuit, depending on whether the thermostat is actuated to energize the "closing" coil or the "opening" coil *
In describing the operation of this control and safety mechanism, it should be noted that when the burner begins to operate, the electric and gas ignition mechanism is activated at the same time as the burner is started and Normally this results in the ignition of the distributed fuel and an increase in the temperature in the combustion chamber.
The electric circuits which act in the above-mentioned operation are those of excitation, as a result of
Inaction of the thermostat of the "close" coil and hence movement of the relay to close contact 56 and thereby close the 110 volt or high voltage circuit to electric motor 10.
Circuit 75-75, at the start of burner operation, is kept temporarily closed as a result of the delayed upward movement of lever 38. It can be seen that at the start of burner operation, the electrical circuit comprising the wires 50-50 , is not temporarily closed, because the meture in the U-tube 66 does not touch the electro of 68 However, the closing of the circuit by the wires 75-75 main-
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holds the electro-magnet in its excitation position and thus keeps the secondary electrical circuit closed.
As there will be an opening of the electrical circuit by the wires 75-75 after a time predetermined by the fact that the lever 38 disengages from the knife switch 54 45a in order to keep the electromagnet 58 still energized, other means must be put into action to close the circuit going to 1 * electromagnet, before closing the circuit 75-75,
This condition is achieved as follows:
Under normal conditions, the temperature rise in the combustion chamber, after ignition of the fuel mixture, will result in determining an increase in air volume as a result of the heating of the chamber 63; The mercury will thus be transmitted through tube 64 and hence mercury will rise on the opposite side of the U-tube and come into contact with electrode 68, thus closing the circuit through leads 50-50, which will also be in circuit with the electro-magnet 58.
Under these Conditions, and if the mercury switch has acted previously to. opening of circuit 75-75. as a result of the action of lever 38, the electromagnet 58 will remain energized. Drapes oe above, it is seen that the action of the electromagnet switch is controlled by both the mercury switch and by the lever 38 actuated by the diaphragm and, also, that there is a time factor in Inaction of the electromagnet switch, This time factor is essential to the circuit controlled by the safety mechanism and is its characteristic main,
in house because a certain time is necessary for the heating of the switch to meroure by the elements which are connected to it.
The normal operation of the device, with regard to the safety mechanism, has been indicated, but when the burner starts to operate and the initial ignition does not take place.
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product, there is no pressure transmission to the mercury switch and therefore the electrical circuit is not closed, so that the pressure created in the spray chamber activates the diaphragm 28, lifts lever 38 and optionally opens circuit 75-75; the result is that the electrical circuit passing through the eleotro 58 is cut, so that the latter ceases to be excited and allows the spring 60 to break the ôontaot with the eleotro and, at the same time, to actuate the spring-loaded switch 61.
This movement of the spring-loaded switch energizes the opposing coil 55, or rather the "closing" coil, and hence the attraction of the armature 52 in this direction opens the main electrical circuit to the motor. Likewise, when the combustion stops during the operation of the device, when the temperature is lowered in the combustion chamber, the mercury will drop and cease to be in contact with the electrode 58 .;
the circuit comprising the electro 58 will then be opened the electro 58 will consequently cease to be energized, so that the spring 61 will not only cease to be in contact with the electro, but will also actuate the electro. spring-loaded switch 61 which, as previously described, actuates the "opening" coil, attracts the armature and, therefore, switches off the motor controlling the burner elements *
The safety device described above acts not only when the initial ignition does not occur and when combustion stops during operation of the burner, but, in addition,
any rupture of the secondary circuit releases in a similar manner a'éleotro 58 and allows the play da spring 60 to actuate the switch 61. Consequently, the. This safety device is intended to control the operation of the burner, not only under the conditions indicated above, but also in those areas where contact is not made, or rather, in the event of establishment faulty contact;
burner operation is
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is thus controlled under all conditions which could have dangerous consequences, such as the accumulation of fuel or a continuous fire without means of inaterrupetion, as a result of faulty contacts in the control circuit.
It is obvious that a break in either of the electrical circuits would result in releasing the solenoid switch to immediately shut down the burner.
Figure 4 shows a variant of this safety control mechanism * This variant relates to a mechanical device in combination with the switch 58 described above, intended to actuate the armature of the relay to open the circuit. 110 volts and at the same time open the electric circuit going to the thermostat placed in the room or house, thus preventing any possibility of burning the thermostat after the operation of the safety mechanism.
As the operation of this safety mechanism has thrown previously described in detail as well as the desired results and the main elements of said mechanism, it is deemed unnecessary to repeat this description and therefore, the device is not described. that as regards the modification represented.
The electro switch 58, although it is shown in a somewhat modified manner in FIG. 4, is essentially the same as previously described xxx and is connected to the electrical circuit in exactly the same way except that the switch 61 and the contact member 59 are no longer used as a means to energize the coil "d 'opening' in order to bring the armature of the relay to the "open" position and that a device acting mechanically and cooperating with said electro switch and the armature is employed in order to obtain the same result.
The contact arm 59 which was normally attracted by the electro 58 now takes the form of a contact lever 100, this
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the latter being pivoted at 101 and / having at its lower end a hook-shaped protrusion 108, protrusion 102 acts as a crank to bring, in some cases, the contact lever 100 to the position shown in dotted lines in fig. . 4.
-Connection members between the contact lever 100 and the armature of the relay are shown in the form of an arm 103 pivoted at 104, a weight 105 being mounted in an adjustable manner on this arm 103, the arm 103 has a small hook-shaped crank arm 107 constituting a contact member of this arm 103.
The arm 107 is intended to move the armature of the relay during the release of the lever 100 by the electro 58 by coming up against a projecting part of the armature * This crank arm 107 also forms a hook to come into contact in 109 with a contact member 110 subjected to the tension of a spring included in the electrical circuit leading to the previously mentioned thermostat *
The operation of this mechanical safety switch is as follows:
When the initial ignition does not occur, or when the combustion stops after the initial ignition and during the operation of the device or when any person opens or breaks the primary and secondary circuits due to faulty contacts or to 'For other reasons, the electro 58 will cease to be energized and thus release the lever 100. Upon releasing the lever 100, the weight 105, via the crank arm 107, brings the said lever into the position. shown in dotted lines freezes 4, so that crank arm 107 receives a similar movement, thereby bringing the armature to the "open" position to open the circuit to 110 volts.
Likewise, the movement of the crank arm 107 to the left breaks contact with the contact member 110 and, consequently, opens the electrical circuit comprising the thermostat mentioned above *
The advantage resulting from the opening of the electric circuit comprising the said thermostat, during the operation of the
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