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"Perfectionnements à la commande automatique de foyers et fours".
La présente invention concerne les systèmes de commande de foyers et fours à combustible liquide ou pul- vérisé, et elle a pour objet des dispositifs simples et peu encombrants, destinés à actionner et commander l'appareil de combustion, tant en ce qui concerne l'alimentation de celui-ci en combustible, et l'allumage de ce dernier, que pour assurer la sécurité de l'installation en cas de non allumage ou de désamorçage de la flamme.
Les organes généralement utilisés pour la commande automatique des fours et foyers de ce genre consistent en un dispositif destiné à ouvrir l'alimentation de combustible @ et à mettre en circuit le dispositif d'allumage, un thermostat
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contenu dans le liquide ou autre substance à chauffer, et/ou un thermostat situé dans l'espace à chauffer, et un thermostat de sécurité réagissant à la flamme du four, interrompant l'a- limentation de combustible dans le cas où la flamme viendrait à s'éteindre.
Dans le cas des brûleurs utilisés pour le chauffage à l'huile, il est nécessaire que la mise en marche du brûleur, c'est-à-dire celle du moteur destiné à pomper le combustible dans le foyer de combustion et/ou à ouvrir l'alimentation de combustible ainsi qu'à mettre en circuit le dispositif d'allu- mage, soit effectuée à l'aide de l'organe ou de l'appareil assurant l'arrêt du fonctionnement de l'installation après peu de temps si le thermostat du foyer n'agit pas ou, en d'autres termes, dans le cas où la flamme ne s'est pas allu- mée dans le foyer. La continuité de l'alimentation de com- bustible dépend donc du fonctionnement du thermostat réagissant à la flamme, et de l'action de cette flamme sur lui.
Si la flamme s'éteint ou se désamorce par la suite, la réaction du thermostat influencé par elle interrompt l'alimentation de combustible et provoque, de préférence, le verrouillage de l'appareil de commande en position inopérante, de façon qu'il ne puisse fonctionner sans une intervention manuelle.
Le système de commande automatique comprend suivant l'invention un appareil moteur de faibles dimensions, par exemple un récipient dilatable influencé par la chaleur, susceptible d'ouvrir et de fermer deux interrupteurs, et seu- lement d'ouvrir un interrupteur additionnel, le tout dans un ordre convenable, assurant le résultat voulu.
Selon un mode de réalisation préféré, l'appareil moteur comprend un récipient à capacité variable, auquel est associé un second récipient susceptible d'être chauffé par
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une résistance électrique ces deux récipients étant remplis de liquide et l'accroissement de capacité du récipient à ca- pacité variable, provoqué par l'évaporation d'une partie du liquide contenu dans le récipient complémentaire lors du chauffage de ce dernier par la résistance électrique, ayant pour effet d'actionner des interrupteurs dans un ordre dé- terminé.
La résistance électrique est connectée à la source de courant par l'intermédiaire du thermostat situé dans l'eau de la chaudière, du chauffe-eau ou analogue, et/ou du thermostat situé dans l'espace à chauffer, et du thermostat de sécurité réagissant à la flamme, ce dernier étant dans la position qu'il occupe à froid, de manière que lorsque le thermostat plongé dans l'esu ou celui situé dans l'espace à chauffer demandent de la chaleur, le récipient complémentaire de l'ap- pareil moteur se chauffe, et le récipient dilatable provoque l'actionnement de deux interrupteurs de mise en marche ser- vant à mettre en circuit l'allumage et le moteur d'alimenta- tion de combustible, ou à ouvrir un robinet d'amenée de com- bustible.
On établit les connexions de manière que lorsque la flamme est allumée, le thermostat réagissant à celle-ci ferme son contact "chaleur" et met la résistance électrique de l'appareil moteur hors circuit, ce qui a pour effet de pro- voquer une condensation du liquide et le retour des interrup- teurs dans leur position initiale, tandis que le moteur d'alimentation de combustible est maintenu en circuit par le contact "chaleur" de ce thermostat.
On dispose les interrupteurs de manière qu'ils ferment les circuits d'allumage et du moteur avant l'évapo- ration complète du liquide contenu dans le récipient associé à l'appareil moteur.
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Si la flamme,une fois allumée,venait à s'éteindre inopinément, le thermostat réagissant à la flamme ouvrirait son contact "chaleur", ce qui mettrait le moteur hors circuit et interromprait l'alimentation du four en combustible. Lorsque le circuit est rétabli par l'intermédiaire du contact "froid", la résistance électrique recommence à transmettre de la chaleur à l'appareil moteur, et l'organe mobile de celui-ci place de nouveau les interrupteurs d'allumage en position de mise en marche, après un temps déterminé.
Toutefois, au cas où la flamme ne s'allume pas, la résistance continue à faire évaporer le liquide de l'appareil moteur, lorgane mobile de ce dernier poursuit sa course et ouvre un troisième interrupteur suscep- tible d'interrompre l'alimentation principale de courant de 1'.appareil de combustion tout entier, et celui-ci ne peut être remis en marche que par une intervention manuelle.
Il est préférable de disposer ce troisième inter- rupteur de telle manière, par rapport à une enveloppe contenant le moteur, qu'il soit ouvert par un dispositif susceptible de le maintenir verrouillé jusqu'à ce qu'on le déverrouille à la main.
On peut utiliser un relais électromagnétique pour mettre en marche le moteur d'alimentation de combustible ou pour ouvrir la vanne de conbustible, le circuit de ce relais étant commandé par un des interrupteurs que ferme le dispositif de commande. Une fois la flamme allumée, elle ferme le contact de marche de son interrupteur, et maintient le relais fermé aussi longtemps que le combustible brûle.
L'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés, dont les figs. 1 et 2 montrent un mode de réalisation de l'appareil moteur et des interrupteurs qui y sont associés, la paroi antérieure de l'enveloppe étant en- levée dans la fig. 1 pour découvrir une partie de l'interrup-
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teur. Fig. 2 est une vue de l'appareil moteur et de ses in- terrupteurs, prise à angle droit de la fig. l, la paroi la- térale de l'enveloppe étant supposée enlevée pour laisser voir le dispositif. Sur cette figure on a représenté le troisième interrupteur, ou interrupteur à verrouillage, dans la position verrouillée nécessitant un déverrouillage à la main avant que l'appareil soit en état de fonctionner.
Fig. 3 est un schéma de connexions montrant le fonctionnement de l'installation, et Fig. 4 représente une variante dont l'appareil moteur et les connections électriques sont montés sur un panneau, et dans laquelle on utilise un relais électromagnétique. L'ap- pareil moteur de la Fig. 4 est analogue à celui des figs. 1 et 2.
Dans le mode de réalisation du dispositif de com- mande représenté à titre d'exemple, l'appareil moteur comprend un récipient dilatable 1 surmonté d'une chambre d'évaporation 2, autour de laquelle est enroulée une résistance électrique 3.
Sur les figs. 1 et 2, ce dispositif est fixé à l'aide de con- soles dans un tube rectangulaire 4 en matière isolante, lequel sert également de support aux différents interrupteurs à action- ner. 5' désigne le plateau mobile du récipient dilatable 1, comportant une tige 5 munie d'une tige transversale isolée 6, contre laquelle des ressorts 8, 8' pressent deux leviers d'in- tcrrupteurs 7, 7' pivotés en 72 sur des consoles montées dans l'enveloppe 4. Lorsque la tige 5 se retire, les leviers d'in- terrupteurs se soulèvent donc contre l'opposition des ressorts 8, 8', et lorsque la tige 5 avance ils sont poussés par ces ressorts sur des contacts fixes 9, 9' attachés à des bornes conductrices. Un troisième interrupteur 10, pivotant sur un couteau 10a et susceptible de venir en prise avec un collet 10b de la tige 5, est maintenu par un ressort 13.
Ce ressort 13, comprimé entre l'extrémité du levier de l'interrupteur 10 et
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l'enveloppe 4, donne donc un mouvement brusque au levier 10 dans l'un et l'autre sens et le met en contact avec l'un des contacts 11 ou 12, sans que le levier puisse toutefois rester dans une position intermédiaire. Lorsque la tige 5 s'avance, son collet 10b déplace l'interrupteur 10 du contact 11 au contact 12, mais lorsque la tige se retire, l'interrupteur 10 reste dans cette dernière position jusqu'à ce qu'une pres- sion manuelle sur le bouton 12a la renvoie dans sa position de départ. Des bornes 14 permettent de coupler les diffé- rents interrupteurs au moteur ou robinet d'alimentation de combustible, au dispositif d'allumage, et aux thermostats de commande.
Ces bornes peuvent être des fiches de connexion, afin de faciliter le couplage avec des douilles convenables fixées aux conducteurs du dispositif d'alimentation de combus- tible, des thermostats etc.
On comprendra aisément le cycle d'opérations, en con- sidérant ce dispositif avec référence au schéma de connexions de la Fig. 3. Sur ce schéma, 3 désigne la résistance destinée à chauffer le liquide dans la chambre d'évaporation 2 (Figs.l, 2), 7, 7' désignent les interrupteurs 7, 7' des figs. 1, 2, et 9,9' les contacts correspondant aux contacts 9, 9' de ces mêmes figures. 10 désigne le troisième interrupteur ou interrupteur à verrouillage correspondant à celui indiqué en 10 (Figs. 1, 2).
15 désigne le moteur, le robinet à combustible, ou autre dis- positif d'alimentation de combustible. 17 désigne un interrup- teur commandant automatiquement la température ou la pression, qui peut être celui du thermostat plongé dans l'eau et/ou celui du therniostat situé dans l'espace à chauffer. 2o désigne le thermostat réagissant à la flamme, et 22 le..dispositif d'allu- mage, dans le cas envisagé un transformateur. 27 désigne un ..dispositif d'alarme susceptible d'émettre un signal optique et/ou
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acoustique lorsque le dispositif est verrouillé ou se trouve hors d'action par suite d'une perturbation. Les canalisations d'alimentation sont indiquées en 24, 24'.
Avant que l'installation soit mise en marche, les différents interrupteurs se trouvent dans les positions in- diquées sur la fig. 3, le courant passant de la canalisation 24 à l'interrupteur 20 réagissant à la flamme, par l'interrupteur 10 et l'interrupteur 17 commandant la température ou la pres- sion. L'interrupteur 20 se trouvant sur son contact "froid" 20a, le circuit est donc établi avec la canalisation 24 par la résistance de chauffage 3 enroulée autour de la chambre d'évaporation 2. Après un certain temps, le liquide contenu dans la chambre 2 entre en ébullition et la partie qui s'é- vapore en chasse une certaine quantité dans la chambre dila- table 1.
Il en résulte que la tige 5, fixée au plateau mobile 5' de la chambre 1, s'avance et permet aux interrupteurs 7,7' de s'appliquer sur leurs contacts fixes 9, 9' respectivement.
En conséquence, deux circuits se ferment, l'un avec le dis- positif d'allumage 22, par l'interrupteur 7', et 1?autre avec le dispositif d'alimentation de combustible 15 et la canali- sation 24', par l'interrupteur 7. Le foyer ou four est alors alimenté en combustible et la flamme doit s'allumer, de ma- nière que le thermostat 20, réagissant à cette flamme, passe de son contact "froid" à son contact "chaleur" ou contact de marche 20b. Cette opération rompt le circuit de la résistance de chauffage 3, enroulée autour de la chambre 2. Le refroi- dissement qui en résulte provoque une condensation de vapeur dans la chambre 1 et le retrait de la tige 5 dans sa position de départ, mouvement au cours duquel cette tige ouvre les in- terrupteurs 7, 7'.
En se référant au schéma, on verra que lorsque ces deux interrupteurs 7, 7' s'ouvrent, ils mettent @
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hors circuit le dispositif d'allumage 22 lequel est superflu dès que la flamme est allumée, et que le dispositif d'alimen- tation de combustible est excité par l'intermédiaire des in- terrupteurs 17'et du thermostat 20 réagissant à la flamme, à partir de ce moment. Si la flamme ne s'allumait pas lors de la mise en marche, l'interrupteur 20 resterait en contact avec son contact "froid" 20a, et le courant continuerait à passer par la résistance de chauffage 3.
Ce chauffage prolongé a pour effet de faire évaporer une quantité plus grande du li- quide contenu dans la chambre 2, jusqu'au moment où, en pour- suivant sa course en avant, la tige 5 pousse son collet 10b contre l'interrupteur 10 et, lui fait quitter le contact 11 en l'appliquant sur le contact 12, de manière à ouvrir cet interrupteur, à interrompre le fonctionnement de l'installation, et également à exciter le dispositif d'alarme 27. Pour remettre l'installation en marche il est alors nécessaire de remettre l'interrupteur 10 en position opérante à la main, en poussant sur le bouton 12a.
Ainsi que c'est indiqué sur la fig. 3, on intercale un fusible 29 dans le circuit, entre le thermostat 20 réagissant à la flamme et le moteur d'alimentation de combusti- ble 15, ce fusible ayant une capacité telle qu'il soit capable de supporter la tension de travail du moteur d'alimentation de combustible, mais qu'il saute dans le cas où le thermostat réagissant à la flamme continuerait à coller à son contact "chaleur" 20b malgré l'extinction de la flamme, et où le cou- rant de mise en marche du moteur passerait donc par ce fusible.
Sur la fig. 4, représentant une variante dans la- quelle tout le dispositif de commande est réuni sur un panneau, 30 désigne la canalisation de courant, alimentant le thermostat de commande et les bornes montées sur le panneau pour plus de simplicité, 26 désigne un relais électromagnétique destiné à
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fermer ou à rompre le circuit du moteur 15, ou autre dispositif d'amenée de combustible, et 27 désigne la lampe d'alarme.
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1.- Dispositif de commande pour foyers et fours chauffés à l'huile ou autre combustible, caractérisé en ce que les opérations commandant la mise en marche, l'arrêt et le dispositif de sécurité sont effectuées dans un ordre de suc- cession voulu, à l'aide d'interrupteurs actionnés par le mou- vement d'un récipient dilatable, sous l'influence de la chaleur.
2.- Dispositif de commande pour foyers et fours chauf- fés à l'huile ou autre combustible, caractérisé en ce que l'or- dre de succession voulu des opérations est assuré au moyen d'un dispositif comprenant un récipient à capacité variable communiquant avec une chambre d'évaporation, ces deux or- ganes contenant un fluide et étant connectés à un inter- rupteur commandant le dispositif d'amenée de combustible.
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"Improvements to the automatic control of fireplaces and ovens".
The present invention relates to control systems for fireplaces and ovens using liquid or pulverized fuel, and it relates to simple and space-saving devices intended to actuate and control the combustion apparatus, both as regards the combustion apparatus. supply of the latter with fuel, and ignition of the latter, only to ensure the safety of the installation in the event of non-ignition or defusing of the flame.
The devices generally used for the automatic control of ovens and fireplaces of this kind consist of a device intended to open the fuel supply @ and to switch on the ignition device, a thermostat
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contained in the liquid or other substance to be heated, and / or a thermostat located in the space to be heated, and a safety thermostat reacting to the flame of the oven, interrupting the supply of fuel in the event that the flame occurs to turn off.
In the case of burners used for oil heating, it is necessary that the starting of the burner, that is to say that of the engine intended to pump the fuel into the combustion chamber and / or to open the fuel supply as well as to switch on the ignition device, either carried out by means of the component or the apparatus ensuring the stop of the operation of the installation after a short time if the fireplace thermostat does not act or, in other words, if the flame has not ignited in the fireplace. The continuity of the fuel supply therefore depends on the operation of the thermostat reacting to the flame, and on the action of this flame on it.
If the flame goes out or subsequently goes out, the reaction of the thermostat influenced by it interrupts the fuel supply and preferably causes the control unit to be locked in the inoperative position, so that it does not can operate without manual intervention.
According to the invention, the automatic control system comprises a motor device of small dimensions, for example an expandable receptacle influenced by heat, capable of opening and closing two switches, and only of opening an additional switch, all of this. in proper order, ensuring the desired result.
According to a preferred embodiment, the motor apparatus comprises a variable capacity container, with which is associated a second container capable of being heated by
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an electrical resistance, these two receptacles being filled with liquid and the increase in the capacity of the variable-capacity receptacle, caused by the evaporation of part of the liquid contained in the complementary receptacle during the heating of the latter by the electrical resistance , having the effect of actuating switches in a specific order.
The electric resistance is connected to the current source through the thermostat located in the water of the boiler, the water heater or the like, and / or the thermostat located in the space to be heated, and the safety thermostat reacting to the flame, the latter being in the position it occupies when cold, so that when the thermostat immersed in the ESU or the one located in the space to be heated request heat, the additional receptacle of the appliance - such an engine heats up, and the expandable receptacle causes the actuation of two start-up switches used to switch on the ignition and the fuel feed motor, or to open a supply valve of fuel.
Connections are made so that when the flame is lit, the thermostat reacting to it closes its "heat" contact and turns the electrical resistance of the motor unit off, which has the effect of causing condensation. of the liquid and the return of the switches to their initial position, while the fuel feed motor is kept in circuit by the "heat" contact of this thermostat.
The switches are arranged so that they close the ignition and engine circuits before the complete evaporation of the liquid contained in the receptacle associated with the motor unit.
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If the flame, once ignited, were to go out unexpectedly, the thermostat reacting to the flame would open its "heat" contact, which would switch off the motor and interrupt the supply of fuel to the furnace. When the circuit is reestablished by means of the "cold" contact, the electric resistance starts transmitting heat again to the motor unit, and the movable member of the latter again places the ignition switches in the off position. switching on, after a determined time.
However, if the flame does not ignite, the resistance continues to evaporate the liquid from the motor unit, the moving part of the latter continues its course and opens a third switch capable of interrupting the main supply. current of the entire combustion apparatus, and this can only be restarted by manual intervention.
It is preferable to arrange this third switch in such a way, with respect to a casing containing the motor, that it is opened by a device capable of keeping it locked until it is unlocked by hand.
An electromagnetic relay can be used to start the fuel supply motor or to open the fuel valve, the circuit of this relay being controlled by one of the switches which the control device closes. Once the flame is lit, it closes the on contact of its switch, and keeps the relay closed as long as the fuel is burning.
The invention is shown by way of example in the accompanying drawings, of which FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the driving apparatus and of the switches associated therewith, the front wall of the casing being removed in FIG. 1 to discover part of the interrupt
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tor. Fig. 2 is a view of the motor unit and its switches, taken at right angles to FIG. 1, the side wall of the casing being supposed to be removed to allow the device to be seen. This figure shows the third switch, or locking switch, in the locked position requiring unlocking by hand before the device is in working order.
Fig. 3 is a circuit diagram showing the operation of the installation, and FIG. 4 shows a variant in which the motor unit and the electrical connections are mounted on a panel, and in which an electromagnetic relay is used. The motor apparatus of FIG. 4 is similar to that of FIGS. 1 and 2.
In the embodiment of the control device shown by way of example, the driving device comprises an expandable container 1 surmounted by an evaporation chamber 2, around which an electrical resistance 3 is wound.
In figs. 1 and 2, this device is fixed by means of brackets in a rectangular tube 4 of insulating material, which also serves as a support for the various switches to be actuated. 5 'denotes the movable plate of the expandable container 1, comprising a rod 5 provided with an insulated transverse rod 6, against which the springs 8, 8' press two step levers 7, 7 'pivoted at 72 on consoles mounted in the casing 4. When the rod 5 is withdrawn, the switch levers are therefore raised against the opposition of the springs 8, 8 ', and when the rod 5 advances they are pushed by these springs on the contacts fixed 9, 9 'attached to conductive terminals. A third switch 10, pivoting on a knife 10a and capable of engaging with a collar 10b of the rod 5, is maintained by a spring 13.
This spring 13, compressed between the end of the switch lever 10 and
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the casing 4 therefore gives a sudden movement to the lever 10 in either direction and brings it into contact with one of the contacts 11 or 12, without the lever being able however to remain in an intermediate position. When the rod 5 advances, its collar 10b moves the switch 10 from the contact 11 to the contact 12, but when the rod withdraws, the switch 10 remains in this last position until a manual pressure. on button 12a returns it to its starting position. Terminals 14 make it possible to couple the various switches to the motor or fuel supply valve, to the ignition device, and to the control thermostats.
These terminals may be connector plugs, in order to facilitate coupling with suitable sockets attached to the conductors of the fuel supply device, thermostats etc.
The cycle of operations will be easily understood, considering this device with reference to the connection diagram of FIG. 3. In this diagram, 3 denotes the resistance intended to heat the liquid in the evaporation chamber 2 (Figs.l, 2), 7, 7 'denote the switches 7, 7' of figs. 1, 2, and 9,9 'the contacts corresponding to the contacts 9, 9' of these same figures. 10 designates the third switch or interlock switch corresponding to that indicated at 10 (Figs. 1, 2).
15 designates the engine, fuel valve, or other fuel supply device. 17 designates a switch automatically controlling the temperature or the pressure, which may be that of the thermostat immersed in water and / or that of the therniostat located in the space to be heated. 2o designates the thermostat reacting to the flame, and 22 le..dispositif ignition, in the case considered a transformer. 27 designates an ... alarm device capable of emitting an optical signal and / or
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acoustic when the device is locked or disabled due to a disturbance. The supply lines are indicated at 24, 24 '.
Before the installation is started, the various switches are in the positions shown in fig. 3, the current flowing from line 24 to switch 20 reacting to the flame, through switch 10 and switch 17 controlling temperature or pressure. The switch 20 being on its "cold" contact 20a, the circuit is therefore established with the pipe 24 by the heating resistor 3 wound around the evaporation chamber 2. After a certain time, the liquid contained in the chamber 2 boils and the part which evaporates drives a certain quantity into the expansion chamber 1.
It follows that the rod 5, fixed to the movable plate 5 'of the chamber 1, advances and allows the switches 7,7' to be applied on their fixed contacts 9, 9 'respectively.
Consequently, two circuits are closed, one with the ignition device 22, by the switch 7 ', and the other with the fuel supply device 15 and the line 24', for example. switch 7. The hearth or oven is then supplied with fuel and the flame must light up, so that the thermostat 20, reacting to this flame, switches from its "cold" contact to its "heat" contact or on contact 20b. This operation breaks the circuit of the heating resistor 3, wound around the chamber 2. The resulting cooling causes vapor condensation in the chamber 1 and the withdrawal of the rod 5 in its starting position, movement at the end. during which this rod opens the switches 7, 7 '.
Referring to the diagram, we will see that when these two switches 7, 7 'open, they put @
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switch off the ignition device 22 which is superfluous as soon as the flame is ignited, and the fuel supply device is energized by means of the switches 17 'and the thermostat 20 reacting to the flame, from now on. If the flame did not ignite when switching on, switch 20 would remain in contact with its "cold" contact 20a, and current would continue to flow through heating resistor 3.
This prolonged heating has the effect of evaporating a greater quantity of the liquid contained in the chamber 2, until the moment when, while continuing its forward stroke, the rod 5 pushes its collar 10b against the switch 10. and, causes it to leave contact 11 by applying it to contact 12, so as to open this switch, to interrupt operation of the installation, and also to energize the alarm device 27. To put the installation back into operation. on, it is then necessary to return the switch 10 to the operative position by hand, by pushing on the button 12a.
As indicated in fig. 3, a fuse 29 is interposed in the circuit between the thermostat 20 reacting to the flame and the fuel feed motor 15, this fuse having a capacity such that it is able to withstand the working voltage of the motor. fuel supply, but that it jumps in the event that the thermostat reacting to the flame continues to stick to its "heat" contact 20b in spite of the extinction of the flame, and the starting current of the motor would therefore go through this fuse.
In fig. 4, showing a variant in which all the control device is assembled on a panel, 30 designates the current line, supplying the control thermostat and the terminals mounted on the panel for simplicity, 26 designates an electromagnetic relay intended at
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closing or breaking the circuit of the motor 15, or other fuel supply device, and 27 designates the alarm lamp.
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1.- Control device for fireplaces and ovens heated with oil or other fuel, characterized in that the operations controlling the starting, stopping and the safety device are carried out in a desired sequence, by means of switches actuated by the movement of an expandable container, under the influence of heat.
2.- Control device for fireplaces and ovens heated with oil or other fuel, characterized in that the desired order of succession of operations is ensured by means of a device comprising a communicating variable capacity receptacle. with an evaporation chamber, these two organs containing a fluid and being connected to a switch controlling the fuel supply device.