<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne un dispositif de contrôle combiné pour brûleurs à combustible gazeux dans lequel est prévu d'une part un con- trôle de température par thermostat et d'autre part la coupure d'alimentation en cas d'extinction d'une flamme pilote.
Le dispositif de l'invention est caractérisé par une soupape de contrôle unique commandant l'alimentation en dépendance à la fois du thermostat et d'un couple thermo- électrique répondant à l'extinction de la flamme pilote, pour commander la fermeture de la soupape de contrôle dans le cas où elle serait maintenue ouverte par le thermostat.
Le dispositifde 1!invention est particulièrement destiné) mais non limité, à l'emploi avec des radiateurs'à brûleurs à gaz et analogue grâce auxquels la température d'un local doit être contrôlée entre des li- mites précises. L'élément thermostatique est de préférence du type hy- draulique qui se prête avec le plus de souplesse à des conditions diverses d'installation. De nombreuses caractéristiques qui ont été jugées avan- tageuses dans des dispositifs antérieurement connus de ce type général ont été retenues dans le dispositif de l'invention.
Dans les dispositifs de ce type, il est souhaitable de prévoir un conduit qui contourne la soupape de contrôle pour maintenir une flamme réduite au brûleur principal lorsque la soupape de sécurité a été fermée en réponse à une condition de température du local à chauffer Cependant, dans le cas où cette flamme pilote s'éteint, du carburant s'échappe à travers ce conduit de by-pass et provoque'certains dangers.
C'est pourquoi, en plus des caractéristiques précédemment men- tionnées, l'invention prévoit une fermeture automatique de toute alimenta- tion du brûleur principal, y compris celle passant par le conduit de by- pass dans le cas de défaillance de la flamme pilote.
Grâce à cette disposition la soupape unique à double rôle de oon- trôle n'est pas sujette à être endommagée lorsque cette coupure automatique se produit. Cela constitue en outre une sécurité à l'égard d'un coince- ment de la soupape lequel peut se produire dans le cas où il est prévu une soupape de coupure indépendante n'agissant que rarement.
Une mesure de sécurité complémentaire consiste à empêcher l'écoule- ment du carburant à travers la soupape principale et à travers le conduit de by-pass pendant la remise en place du dispositif de coupure automatique.
Une autre caractéristique du dispositif de l'invention est de per- mettre d'empêcher l'écoulement du carburant à travers le conduit de by-pass lorque l'organe thermostatique est réglé pour maintenir une température rela- tivement basse .
Le dispositif de l'invention prévoit le contrôle combiné par ther - mostat et par flamme pilote automatique en enfermant dans un seul et même boitier, ume soupape principale, une soupape de contrôle du carburant de flamme pilote, et une soupape by-pass, la soupape principale étant actionna- ble à la fois par le contrôle thermo-électrique de flamme pilote et par l'élément thermostatique répondant à la température du local. L'élément thermostatique agit sur l'un des côtés de la soupape de contrôle au moyen d'un levier tandis que le contrôle thermo-électrique pilote-agit sur l'au- tre côté de la soupape. Le levier du thermostat est normalement sollicité pour l'ouverture de la soupape, l'action de l'élément sensible surmontant cette sollicitation lorsqu'une température prédéterminée est atteinte dans le local.
Cependant, comme le contrôle pilote peut agir automatiquement en cas d'extinction de la flamme du brûleur pilote, la soupape de contrôle peut à chaque instant être amenée à fermeture indépendamment de la condi-
<Desc/Clms Page number 2>
tion propre à l'élément thermostatique
La soupape de contrôle de carburant de la flamme pilote contrôle le débit du carburant vers le 'brûleur pilote et vers la soupape de by-pass et est à son tour contrôlée par le dispositif électrique de contrôle pilote pour être fermée- -en cas de défaillance de la flamme pilote.
Un dispositif de remise en état manoeuvrable à la main est associé du dispositif électrique de contrôle pilote pour ramener celui-ci tout en maintenant la soupape de con- trôle principale et la soupape de by-pass fermées et la soupape d'alimenta- tion pilote ouverte. La soupape de by-pass est également associée opérati- vement avec le mécanisme de réglage-de la température de l'élément thermo- statique de manière à être fermée lorsque ce mécanisme est réglé en vue de contraindre l'élément thermostatique à actionner la soupape principale à une température relativement basse.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résultent de la description ci-après et des dessins annexés, cette description se rap- portant à un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple et représenté aux dessins dans lesquels : -La figure le est une vue schématique, en coupe transversale d'un dispositif de contrôle suivant l'invention.
La figure 2 est une vue partielle supérieure du dispositif de la figure 1.
Le dispositif de contr.ôle représenté comprend un boîtier 10 pour- vu à une extrémité, d'un orifice d'entrée 12 adapté pour être connecté à une source de carburant fluide ( non représentée) et est pourvu à l'autre extrémité d'un orifice de sortie 14 adapté pour être connecté à un brûleur principal (non représenté). Une chambre de soupape 16 est formée dans la partie centrale du boîtier 10: Elle communique avec l'entrée 12 par une soupape principale à plongeur 18 et avec la sortie 14 à travers une ouver- ture 20 forméé dans un siège de soupape 22.Le siège . ainsi placé sur le passage de l'écoulement du carburant allant de l'entrée 12, vers la sor- tie 14 à travers la chambre 16.
Un perçage 24 est formé dans la paroi du boîtier 10 en alignement avec l'ouverture 20 du siège 22. Une tige de soupape 26 s'étend coulis- sante dans le perçage 24 et un disque de clapet 28 est monté sur la tige 26 pour se déplacer avec elle entre des positions d'ouverture et de ferme- ture du siège 22. Le clapet 28 est normalement sollicité vers le siège 22 par un ressort 30 agissant entre le boîtier 10 et un collier 32 fixé sur la tige de soupape 26.
La tige de soupape 26 s'étend hors du boîtier 10 et vient en engagement avec des leviers amplificateurs flexibles 34 d'un mécanisme à cliquet et déclic de forme comme comprenant un poussoir 36 qui sert à imprimer un déplacement de déclic aux leviers amplificateurs 34 et à la tige de soupape 26. Les leviers amplificateurs 34 sont suffisamment ri- gides pour surmonter la force*du ressort 30 et pour déplacer-le clapet 28 hors du siège 22 lorsqu'ils sont actionnés par le poussoir 36. Toute- fois, lorsqu'une charge additionnelle de sollicitation est appliquée sur le clapet 28 par l'organe thermo-électrique que décrit plus loin,les le- viers amplificateurs 34 se bornent à fléchir et n'impriment aucun dé- placement au clapet 28. Ainsi les leviers 34 constituent un mécanisme à limitation de puissance.
Si on le désire, les leviers 34 peuvent être relativement rigides et un autre mécanisme limitateur de puissance peut être à l'intérieur de la tige de soupape 26 d'une manière connue.
Un organe sensible à la température et destiné à actionner le clapet 28 par l'intermédiaire du mécanisme à cliquet 34, 36, est prévu
<Desc/Clms Page number 3>
et logé dans un 'boîtier 38 fixé sur l'extérieur du 'boîtier 10. Cet organe comprend un élément de commande en forme de soufflet 40 déplaçable parallèle- ment à l'axe de la tige de soupape 26. Le tube capillaire usuel 42 est con- necté à une extrémité au soufflet 40 et s'étend à partir du boîtier 38 pour se raccorder à un bulbe 44. Comme il est habituel dans les éléments ther- mostats du type décrite le bulbe 44, le tube capillaire 42 et le soufflet
40 contiennent un fluide dilatable qui servira à dilater le soufflet 40 en réponse à des températures croissantes du bulbe 44.
Le soufflet 40 est supporté à une extrémité d'un levier pivotant
46 qui est sollicité en engagement avec lui par un ressort spiral 48 appuyé sur le boîtier 38. Le levier 46 est pourvu d'une butée 148 qui peut s'engager avec le poussoir 36 du mécanisme à déclic. En conséquence un déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 46 ( figure
6) sous l'action du ressort 48 provoquera, un déplacement vers le haut de la tige de soupape 26 et du clapet 28.
L'organe sensible à la température est adapté pour être réglé à partir du devant du boîtier 10 pour fixer la température à laquelle le clapet 28 sera actionné. L'organe de réglage a la forme d'une tige 50 visée dans le boîtier 10 et qui s'étend à travers lui jusqu'à s'engager opérativement avec le soufflet 40. La tige 50 porte sur son extrémité sa.il- lante le cadras usuel 52 portant des indications " Elevée" "moyenne" "basse" et " coupure de nuit " coopérant avec un repère 50 porté par le boîtier 10.
De préférence l'indice " coupure de nuit " indique une température de ré- glage inférieure à celle correspondant à l'indice "basse".
L'organe thermo-électrique est prévu pour déplacer le clapet 28 vers sa position fermée lorsque se produisent certaines,, conditions qui seront décrites plus loin et indépendamment des conditions thermiques de l'élémenttsensible à la température 40-44. A cette fin, un boîtier mag- nétique 56 est monté coulissant dans la chambre de soupape 16 en alignement axial avec la tige de soupape 26 et le clapet 28. Un électro-aimant oom- prenant un cadre en fer à cheval 58 est monté à l'intérieur du boîtier 56 et est pourvu de l'enroulement usuel 60, qui est connecté par des conduc- teurs 66 à un thermocouple 64.
Une armature 66 est supportée à l'intérieur du boîtier d'aimant 56 sur une tige 68 qui se prolonge vers l'extérieur du boîtier 56 en alig- nement avec la tige de soupape 26. L'armature 66 est mobile entre des po- sitions attiréé et libérée par rapport aux faces polaires de l'aimant 58 et est poussée vers sa position libérée par un ressort 70 agissant entre le boîtier 56 et un collier 71 fixé sur la tige 68. Dans la position libre de l'amature, la tige 68 sera positionnée en engagement avec le clapet 28 par le ressort 70 qui agit pour maintenir le clapet sur son siège 22 malgré les forces pouvant être exercées sur la tige de soupape 26 par les leviers amplificateurs 34 du mécanisme à.déclic.
Comme il est connu, l'énergie électrique engendrée par le ther- mocouple 64 sera. insuffisante pour attirer l'armature 66 hors de sa posi- tion libre mais elle sera. suffisante pour la maintenir en position atti- rée après que l'opération habituelle de remise en place a été effectuée.
En conséquence, un organe de remise en place est prévu pour positionner l'ar- mature 66 en position attirée en engagement avec les faces polaires de l'ai- mant 58. A cette fin, un plongeur 72 est fixé sur le boîtier d'aimant 56 en alignement axial avec la tige d'armature 68 avec une extrémité sortant du boîtier 10. Cette extrémité porte un bouton poussoir 74 et un ressort 76 agissant entre le bouton 74 et le boîtier 10 et sollicitant l'en- semble du boîtier 56, du plongeur 72 et du bouton 74, pour l'éloigner du olapet 28.
Ainsi le ressort 76 sert à maintenir la tige d'armature
<Desc/Clms Page number 4>
68 hors d'engagement avec le clapet 28 lorsque"l'armature 66 est en po- sition attirée,
Un passage de sortie 78 vers le brûleur pilote est formé dans le boîtier 10 et adapté pour être connecté à un conduit 80 communique avec le brûleur pilote 82. Celui-* est disposé près du thermocouple 64 et le dé- bit de carburant vers ce brûleur 82 est réglé par un robinet à boisseau 84 monté dans le conduit 78. Le passage 78 communique avec une chambre de soupape 86 formée dans le boîtier 10 près de la chambre 16 avec laquelle elle communique par un passage 88.
Ainsi le carburant peut être envoyé au brûleur pilote 82 à partir de l'orifice d'entrée 12 à travers la cham- bre 16 le passage 88, la chambre de soupape 86, l'orifice de sortie 78 et le conduit 80.
L'écoulement du liquide vers l'orifice de sortie 78---est placé sous le contrôle d'une soupape pilote placée dans la chambre 86, et qui com - prend un siège annulaire 90 formé dans le boîtier 10 et un clapet 92 mo- bile pour s'engager et se dégager avec le siège 90. Le clapet 92 est solli- cité vers le siège par un ressort 94 et est également associé opérativement avec l'organe thermo-électrique pour être positionné dans sa position ou- verte pendant l'opération de remise en place et pourvu que l'armature 66 soit de remise en position attirée.
La connection opérative entre le clapet 92 et le couple thermo-- électrique est représentée ici avec une tige de soupape 96, solidaire du clapet 92 et se prolongeant à travers un perçage 98 du boîtier 10 jusque dans la chambre de soupape 16, La tige de soupape est én engagement avec une extrémité d'un levier 100 qui est monté pivotant sur la tige d'armature--68; L'autre extrémité du levier 100 est montée pivotante sur une console 102 qui prolonge le boîtier 56 et en est solidaire.
Avec une telle disposition un déplacement vers le bas ( figure 1) du boîtier d'aimant 56 pendant l'opé- ' ration de remise en place, provoque un déplacement vers le bas de la con- sole 102 et une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 100 pour déplacer la tige de soupape 96 vers le haut et porter 'le clapet 92 hors d'engagement avec le siège 90.
Après qu'on ait effectué la remise en place, le boîtier d'ai- mant 56 se déplace vers le hautsous la sollicitation du ressort 76 en- traînant l'armature 66 et la tige 68. Un déplacement vers le haut de la tige 68 provoque le déplacement d'ensemble du levier 100 vers le haut de sorte qu'il continue à maintenir le clapet 92 hors de son siège 90.
Pour maintenir une flamme réduite au brûleur principal lors- que la soupape principale de contrôle 28 est fermée sous l'action de l'élé- ment thermostatique 40-44, il est prévu un by-pass de contournement amenant le carburant à l'orifice de sortie 14. Ce by-pass 104 est formé dans le boîtier 10 et fait communiquer l'orifice 14 avec le passage de sortie pi- lote 78 à l'aval de la soupape pilote 90-92. Le débit de l'écoulement dans ce by-pass 104 est contrôlé par un robinet à boisseau 106.
L'écoulement dans le by-pass .104 est également contrôlé par une soupape qui comprend un siège 108 dans le boîtier 10 et un clapet 110 main- tenu hors du siège par un ressort '112 pour laisser normalement libre pas- sage. Cependant ce clapet 110 peut être déplacé et appliqué sur le siège 108 pour empêcher le passage pendant l'opération de remise en état et lors- que le cadran de réglage de température 52 est déplacé vers une tempéra- ture de réglage relativement basse indiquée par "coupure de nuit".
Une tige de soupape 114 fixée sur le clapet 110 passe à tra- vers un perçage 116 du boîtier 10 et s'étend au-delà du panneau frontal.
Le long de ce panneau et pivotant sur lui en 118 est prévu un levier 120 disposé près du bouton poussoir 74 en-dessous du cadran 52 et recouvrant
<Desc/Clms Page number 5>
l'extrémité de la tige de la tige de soupape 114.
Le levier 120 est adapté pour être tourné dans le sens des aiguil- les d'une montre '(figure 1) pour appuyer sur la tige de soupape 114 et déplacer le clapet 110 pour l'appliquer sur son siège 108, au moyen d'une came 122 fixée sur la tige 50 et tournant avec elle. La forme de la came
122 et l'angle qu'elle fait avec le bouton de réglage 52 sont tels que la rotation en sens des aiguilles d'une montre du levier 120, se produit par un déplacement du bouton de réglage de température 52 de manière à amener l'indication "coupure de nuit" en face dù repère 54.
Ainsi pour des règlages à température relativement basse du bouton 52, la flamme n'est pas maintenue en permanence au brûleur principal mais n'est présente que lorsque la soupape principale de contrôle 28 est ouverte sous l'action de l'élément thermostatique 40-44.
Pour empêcher le paasage du carburant dans le by-pass 104 pendant l'opération de remise en place, et assurer ainsi un allumage sûre une oreille 124 est fixée sur le levier 120 et s'étend latéralement, son ex- trémité étant placée sous le bouton poussoir 74. Si on appuie sur le bou- ton 74 pendant l'opération de remise en place, on amène celui-ci en enga - gement avec l'oreille 124 et imprime un déplacement dans le sens des ai- guilles d'une montre (figure 1) au levier 120 pour appuyer sur la tige
114 et amener le clapet 110 sur son siège 108.
Dans le cas où il est désirable d'empêcher le passage de carbu- rant dans le by-pass 104 pour tous les réglages de -température du bou- ton 52, il est prévu un organe manoeuvrable à la main pour maintenir le clapet 110 sur son siège 108. Cet organe comprend une tige filetée 126 vissée dans un logement conique 128 du boîtier 110, et qui s'étend per- pendiculairement au levier 124 près de celui-ci de sorte qu'un bouton
130 fixé sur l'extrémité de cette tige 126 recouvre une partie du levier 120 Une came 132 formée sur la face inférieure du bouton 130 est dis- posée pour s'engager avec le levier 120 lorsque la tige 126 est vissée dans le logement conique 128.
Un tél engagement a pour effet d'imprimer au levier 120 un déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre pour appuyer sur la tige 114 et appliquer ainsi le clapet 110 sur son siège 108.
Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant
Les diverses pièces sont positionnées au départ pour empêcher le passage du carburant vers le brûleur principal et le brûleur pilote. Le dispositif de contrôle est mis en service en agissant à la main sur le bouton poussoir 74 qu'on appuie pour déplacer le bottier d'aimant 56 vers le bas, ce qui amène les faces polaires de l'aimant 58 en engagement avec l'armature 66 et fait pivoter le levier 100 en sens inverse des aiguilles d'une montre pour retirer le clapet 92 de son engagement avec le siège 90.
Il est à remarquer qu'en appuyant ainsi sur le bouton 74, on main.- tient le clapet 110 de la soupape de by-pass en position de fermeture de passage du carburant indépendamment du réglage de température fixé par le bouton 52 et cela par engagement de l'oreille 124 par le bouton pous- soir 74. Ainsi le carburant ne passe que vers le brûleur pilote 82.
Le carburant sortant du brûleur pilote 82 s'enflamme et le thermo- couple 64 s'échauffe. Dès qu'il fournit un courant suffisant pour exciter 1''enroulement 60 de l'électro-aimant, on peut relâcher la pres- sion sur le bouton 74 et l'armature est retenue en position attirée, étant dégagée de son engagement avec le clapet 28 de soupape principale par le mouvement de retour du boîtier d'aimant 56 à sa position initiale sous l'action du ressort 76.
<Desc/Clms Page number 6>
Le cadran 52 peut être réglé sur la position de réglage désirée.
En le déplaçant de la position "coupure de nuit" vers la position "basse" ou "moyenne" dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, on retirera légèrement la tige 50 hors du boîtier 10; Comme le soufflet 40 est sous l'action du ressort 48, il se produira un déplacement axial correspon- . dant du soufflet accompagné par une rotation,, sens des aiguilles d'une mon- tre, du levier 46 également sous l'action du ressort 48. Comme le res- sort 48 est plus fort que le mécanisme à déclic 34, le levier 46 est in- capable d'exercer une pression sur la tige de commande de soupape 26 et, en supposant que la température du local soit inférieure au réglage indi- qué au cadran, le clapet 28 sera. déclanché vers sa position ouverte par action du mécanisme à déclic..
L'écoulement du carburant à travers l'orifice de sortie 14 vers le brûleur principal peut alors s'effectuer et le 'brûleur s'enflamme pxr le brîzleur pilete 82. Le chauffage du lacal à la température voulue se poursuit jusqu'à ce que le bulbe 44 réponde à cette température accrue.
Le fluide contenu dans l'élément thermostatique se dilate et provoque une expansion du soufflet 40,laquelle surmonte la pression du ressort 48 et provoque un déplacement du levier 46 dans le sens'des aiguilles d'une mon- tre. Un tel déplacement du levier 46 provoque l'action de déclic du méca- nismet permettant au ressort 30 de- fermer le clapet 28 contre son siège 22.
Par fermeture du clapet de soupape principal 28, l'écoulement du carburant vers le brûleur principal sera réduit d'un minimum déterminé par 11'écoulement à travers le conduit de by-pass 104. Dès que la tempé- rature ressentie par le bulbe 44 tombe au-dessous de celle pour laquelle le thermostat a été réglé,la position des pièces est renversée et le cla- pet 28 reprend sa position ouverte.
Dans le cas où on désire maintenir une température-relativement basse dans l'enceinte à chauffer, on tourne le cadran sur la position "coupure de nuit" dans le sens des aiguilles d'une montre. Un tel déplace- ment visse la tige 50 dans le boîtier 10 en poussant le soufflet 40 vers- le bas contre l'action du ressort 48. Un tel déplacement du soufflet 40 a pour conséquence qu'il actionne le clapet 28 à des températures relative- ment basses. Lorsqu'on déplace le cadran sur la position "coupure de nuit", la came 122 est déplacée en engagement avec le levier 120 pour provoquer une rotation en sens inverse'dès aiguilles d'une montre de celui-ci autour du pivot 118 et un déplacement de fermeture du clapet 110 de la soupape de by-pass.
Ainsi le carburant est empêché de passer par le by-pass pour, le règlage "coupure de nuit" du cadran 52 et la flamme ne sera présente au brûleur principal que lorsque la soupape principale est ouverte en fonc- tion des températures ressenties par le thermostat 40-44.
Si on le désire, le réglage sur "coupure de nuit" peut être tel- que la contraction du soufflet à sa limite soit inefficace pour positionner le levier 46 de manière à ouvrir la soupape principale 28. Avec un tel ar- rangement il n'y aura pas de flamme au brûleur principal lorsque le cadran 52 sera sur "coupure de nuit" indépendamment de la température ressentie par le thermostat 40 - 44.
Dans le cas où le brûleur pilote 82 est éteint, le thermocouple 64 casse de fournir du courant, ce qui provoque la désexcitation de l'enroule- .ment 60. L'armature 68 est libérée sous l'action du ressort 70, ce qui a pour effet de déplacer la tige 68 et de l'amener en engagement avec le cla- pet 28 pour maintenir celui-ci en engagement avec son siège 22 indépendam- ment du thermostat 40 - 44. Un déplacement vers le bas de la tige d'arma- ture 68 sert également à faire pivoter le levier 100 dans le sens des ai- guilles d'une montre pour permettre un déplacement vers le bas de la tige
<Desc/Clms Page number 7>
de soupape 96 et un déplacement du clapet 92 de la soupape pilote qui vient en engagement avec le siège 90 sous l'action du ressort 94.
Il est à noter que par la fermeture du clapet 92, aucun carburant ne peut passer par le canal by pass 104, puisque celui-ci est en communication avec l'orifice de sortie pilote 78 en aval de la soupape pilote 90-92. Ainsi en cas de dé- faillance de la flamme du brûleur pilote 82, aucun carburant ne peut se rendre vers le brûleur principal ni vers le brûleur pilote 82 et on a réalisé une fermeture complète de l'alimentation.
Il est bien entendu que diverses modifications peuvent être appor- tées au dispositif décrit sans sortir pour autant du domaine d'étendue des caractéristiques de l'invention.
REVENDICATIONS.
1) Dispositif de contrôle pour brûleur à combustible fluide, com- prenant : un boîtier muni de passages principaux d'entrée et de sortie; un siège de soupape situé en un point intermédiaire entre ces passages; une soupape thermosensible qui coopère avec le dit siège.de soupape en vue de contrôler l'écoulement du fluide du dit passage d'entrée vers le dit pas- sage de sortie, ce boîtier comportant un passage de sortie vers un brûleur pilote, passage qui communique avec le passage d'entrée susdit;
une soupape de contrôle d'alimentation du brûleur pilote prévue dans le dit passage allant au brûleur pilote, afin de contrôler l'écoulement du fluide dans ce passage, le boîtier précité étant pourvu d'un passage de dérivation qui communique avec le passage de sortie principal susdit et le passage pré- cité allant vers le brûleur pilote en aval de la soupape nommée en dernier lieu; et un système thermo-électrique pour commander le fonctionnement des deux soupapes nommées ci-dessus.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a combined control device for gaseous fuel burners in which, on the one hand, a temperature control by thermostat is provided and, on the other hand, the power cut off in the event of a pilot flame being extinguished .
The device of the invention is characterized by a single control valve controlling the supply in dependence both on the thermostat and on a thermoelectric couple responding to the extinction of the pilot flame, to control the closing of the valve. control in the event that it is kept open by the thermostat.
The device of the invention is particularly intended, but not limited, for use with gas burner radiators and the like whereby the temperature of a room is to be controlled within precise limits. The thermostatic element is preferably of the hydraulic type which lends itself most flexibly to various installation conditions. Numerous characteristics which have been judged to be advantageous in previously known devices of this general type have been retained in the device of the invention.
In devices of this type, it is desirable to provide a conduit which bypasses the control valve to maintain a reduced flame at the main burner when the safety valve has been closed in response to a temperature condition of the room to be heated. in the event that this pilot flame goes out, fuel escapes through this bypass duct and causes certain dangers.
This is why, in addition to the characteristics previously mentioned, the invention provides for automatic shutdown of any supply to the main burner, including that passing through the bypass duct in the event of failure of the pilot flame. .
By virtue of this arrangement, the single valve with the double role of control is not liable to be damaged when this automatic shut-off occurs. This also constitutes a safeguard against valve jamming which can occur if an independent cut-off valve is provided which only acts rarely.
An additional safety measure is to prevent the flow of fuel through the main valve and through the bypass line while the automatic shut-off device is being replaced.
Another characteristic of the device of the invention is to make it possible to prevent the flow of fuel through the bypass duct when the thermostatic member is adjusted to maintain a relatively low temperature.
The device of the invention provides for the combined control by thermostat and by automatic pilot flame by enclosing in one and the same box, a main valve, a pilot flame fuel control valve, and a bypass valve, the pilot flame. main valve being actuated both by the thermoelectric pilot flame control and by the thermostatic element responding to the room temperature. The thermostatic element acts on one side of the control valve by means of a lever while the thermo-electric pilot control acts on the other side of the valve. The thermostat lever is normally requested to open the valve, the action of the sensitive element overcoming this request when a predetermined temperature is reached in the room.
However, as the pilot control can act automatically in the event of the pilot burner flame going out, the control valve can be brought to closure at any time regardless of the condi-
<Desc / Clms Page number 2>
tion specific to the thermostatic element
The pilot flame fuel control valve controls the flow of fuel to the pilot burner and to the bypass valve and is in turn controlled by the electrical pilot control device to be closed - in the event of failure pilot flame.
A hand operable overhaul is associated with the electrical pilot control device to return the pilot control while keeping the main control valve and bypass valve closed and the pilot supply valve. opened. The bypass valve is also operatively associated with the thermostatic element temperature adjustment mechanism so as to be closed when this mechanism is adjusted to force the thermostatic element to actuate the valve. main at a relatively low temperature.
Other characteristics and advantages of the invention result from the description below and from the appended drawings, this description relating to an embodiment of the invention given by way of example and shown in the drawings in which: FIG. 1c is a schematic view in cross section of a control device according to the invention.
Figure 2 is a partial top view of the device of Figure 1.
The control device shown comprises a housing 10 provided at one end with an inlet port 12 adapted to be connected to a source of fluid fuel (not shown) and is provided at the other end with a. an outlet 14 adapted to be connected to a main burner (not shown). A valve chamber 16 is formed in the central part of the housing 10: It communicates with the inlet 12 through a main plunger valve 18 and with the outlet 14 through an opening 20 formed in a valve seat 22. seat . thus placed on the passage of the flow of fuel going from the inlet 12, towards the outlet 14 through the chamber 16.
A bore 24 is formed in the wall of the housing 10 in alignment with the opening 20 of the seat 22. A valve stem 26 slidably extends into the bore 24 and a valve disc 28 is mounted on the stem 26 for. moving with it between open and closed positions of the seat 22. The valve 28 is normally biased towards the seat 22 by a spring 30 acting between the housing 10 and a collar 32 attached to the valve stem 26.
The valve stem 26 extends out of the housing 10 and engages flexible boosting levers 34 of a shaped ratchet-click mechanism including a pusher 36 which serves to impart a click displacement to the boosting levers 34 and to valve stem 26. Amplifier levers 34 are stiff enough to overcome the force of spring 30 and to move valve 28 out of seat 22 when actuated by pusher 36. However, when actuated by pusher 36. 'an additional biasing load is applied to the valve 28 by the thermoelectric member described below, the amplifying levers 34 are limited to flexing and do not impart any movement to the valve 28. Thus the levers 34 constitute a power limitation mechanism.
If desired, the levers 34 can be relatively stiff and another power limiting mechanism can be inside the valve stem 26 in a known manner.
A temperature-sensitive member for actuating the valve 28 through the ratchet mechanism 34, 36 is provided
<Desc / Clms Page number 3>
and housed in a housing 38 fixed to the exterior of the housing 10. This member comprises a bellows-shaped control element 40 movable parallel to the axis of the valve stem 26. The usual capillary tube 42 is connected at one end to bellows 40 and extends from housing 38 to connect with bulb 44. As is usual in thermostat elements of the type described bulb 44, capillary tube 42 and bellows
40 contain an expandable fluid which will serve to expand the bellows 40 in response to increasing temperatures of the bulb 44.
The bellows 40 is supported at one end of a pivoting lever
46 which is biased into engagement with it by a spiral spring 48 supported on the housing 38. The lever 46 is provided with a stop 148 which can engage with the pusher 36 of the click mechanism. Consequently, a clockwise movement of the lever 46 (figure
6) under the action of the spring 48 will cause an upward displacement of the valve stem 26 and the valve 28.
The temperature sensitive member is adapted to be adjusted from the front of the housing 10 to set the temperature at which the valve 28 will be actuated. The adjustment member has the form of a rod 50 aimed at the housing 10 and which extends through it until it engages operatively with the bellows 40. The rod 50 bears on its protruding end. the usual frame 52 bearing the indications "High" "medium" "low" and "night cut" cooperating with a mark 50 carried by the housing 10.
Preferably the “night cut-off” index indicates a set temperature lower than that corresponding to the “low” index.
The thermoelectric member is provided to move the valve 28 to its closed position when certain conditions occur which will be described later and independently of the thermal conditions of the temperature sensitive element 40-44. To this end, a magnetic housing 56 is slidably mounted in the valve chamber 16 in axial alignment with the valve stem 26 and the plug 28. An electromagnet comprising a horseshoe frame 58 is mounted at the same time. inside the housing 56 and is provided with the usual winding 60, which is connected by conductors 66 to a thermocouple 64.
An armature 66 is supported inside the magnet housing 56 on a rod 68 which extends outwardly of the housing 56 in alignment with the valve stem 26. The armature 66 is movable between points. sitions attracted and released relative to the pole faces of the magnet 58 and is pushed to its released position by a spring 70 acting between the housing 56 and a collar 71 fixed on the rod 68. In the free position of the amature, the rod 68 will be positioned in engagement with the valve 28 by the spring 70 which acts to maintain the valve on its seat 22 despite the forces that can be exerted on the valve rod 26 by the amplifying levers 34 of the trigger mechanism.
As is known, the electrical energy generated by the thermocouple 64 will be. insufficient to attract frame 66 out of its free position, but it will be. sufficient to keep it in the home position after the usual repositioning operation has been carried out.
Accordingly, a repositioning member is provided to position the frame 66 in the attracted position in engagement with the pole faces of the magnet 58. To this end, a plunger 72 is attached to the housing of the magnet. magnet 56 in axial alignment with the armature rod 68 with one end protruding from the housing 10. This end carries a push button 74 and a spring 76 acting between the button 74 and the housing 10 and biasing the entire housing 56 , the plunger 72 and the button 74, to move it away from the valve 28.
Thus the spring 76 serves to hold the reinforcing rod
<Desc / Clms Page number 4>
68 out of engagement with the valve 28 when "the armature 66 is in the attracted position,
An outlet passage 78 to the pilot burner is formed in the housing 10 and adapted to be connected to a conduit 80 communicating with the pilot burner 82. This is disposed near the thermocouple 64 and the fuel flow to this burner. 82 is controlled by a plug valve 84 mounted in conduit 78. Passage 78 communicates with a valve chamber 86 formed in housing 10 near chamber 16 with which it communicates by passage 88.
Thus fuel can be sent to pilot burner 82 from inlet 12 through chamber 16, passage 88, valve chamber 86, outlet 78 and conduit 80.
The flow of the liquid to the outlet 78 --- is placed under the control of a pilot valve placed in the chamber 86, and which comprises an annular seat 90 formed in the housing 10 and a valve 92 mo. - ball to engage and disengage with the seat 90. The valve 92 is biased towards the seat by a spring 94 and is also operatively associated with the thermoelectric member to be positioned in its open position during the repositioning operation and provided that the frame 66 is returned to the attracted position.
The operative connection between the valve 92 and the thermoelectric couple is shown here with a valve stem 96, integral with the valve 92 and extending through a bore 98 of the housing 10 into the valve chamber 16. valve is in engagement with one end of a lever 100 which is pivotally mounted on the armature rod - 68; The other end of the lever 100 is pivotally mounted on a console 102 which extends the housing 56 and is integral with it.
With such an arrangement a downward movement (Figure 1) of the magnet housing 56 during the repositioning operation causes a downward movement of the console 102 and a clockwise rotation. clockwise of lever 100 to move valve stem 96 upward and bring valve 92 out of engagement with seat 90.
After replacement has been completed, the magnet housing 56 moves upward under the bias of the spring 76 driving the armature 66 and the rod 68. An upward movement of the rod 68 causes the overall movement of the lever 100 upwards so that it continues to keep the valve 92 out of its seat 90.
To maintain a reduced flame at the main burner when the main control valve 28 is closed by the action of the thermostatic element 40-44, a bypass bypass is provided bringing the fuel to the orifice. outlet 14. This bypass 104 is formed in the housing 10 and communicates the orifice 14 with the pilot outlet passage 78 downstream of the pilot valve 90-92. The flow rate in this bypass 104 is controlled by a plug valve 106.
The flow in bypass 104 is also controlled by a valve which includes a seat 108 in housing 10 and a valve 110 held out of the seat by a spring 112 to normally allow free passage. However, this valve 110 can be moved and applied to the seat 108 to prevent passage during the overhaul operation and when the temperature control dial 52 is moved to a relatively low set temperature indicated by " night cut ".
A valve stem 114 attached to valve 110 passes through a bore 116 in housing 10 and extends past the front panel.
Along this panel and pivoting on it at 118 is provided a lever 120 disposed near the push button 74 below the dial 52 and covering
<Desc / Clms Page number 5>
the stem end of the valve stem 114.
The lever 120 is adapted to be turned clockwise (figure 1) to depress the valve stem 114 and move the valve 110 to apply it to its seat 108, by means of a cam 122 fixed on the rod 50 and rotating with it. The shape of the cam
122 and the angle it makes with the adjustment knob 52 are such that the clockwise rotation of the lever 120 occurs by moving the temperature adjustment knob 52 so as to bring the indication "night cut-off" opposite mark 54.
Thus for relatively low temperature settings of the button 52, the flame is not maintained permanently at the main burner but is only present when the main control valve 28 is open under the action of the thermostatic element 40- 44.
To prevent the fuel from pumping into bypass 104 during the refitting operation, and thus ensuring safe ignition an ear 124 is attached to lever 120 and extends laterally, its end being placed under the push button 74. If button 74 is pressed during the repositioning operation, the latter is brought into engagement with lug 124 and prints a movement in the direction of the needles of a watch (figure 1) at lever 120 to press the rod
114 and bring the valve 110 to its seat 108.
In the event that it is desirable to prevent the passage of fuel into bypass 104 for all temperature settings of button 52, a hand operable member is provided to keep valve 110 on. its seat 108. This member comprises a threaded rod 126 screwed into a conical housing 128 of the housing 110, and which extends perpendicular to the lever 124 near the latter so that a button
130 fixed on the end of this rod 126 covers part of the lever 120 A cam 132 formed on the underside of the button 130 is arranged to engage with the lever 120 when the rod 126 is screwed into the conical housing 128 .
Such engagement has the effect of imparting to the lever 120 a clockwise movement to press on the rod 114 and thus apply the valve 110 to its seat 108.
The operating mode of the device is as follows
The various parts are initially positioned to prevent the passage of fuel to the main burner and the pilot burner. The control device is put into service by acting by hand on the push button 74 which is pressed to move the magnet housing 56 downwards, which brings the pole faces of the magnet 58 into engagement with the magnet. frame 66 and rotates lever 100 counterclockwise to remove valve 92 from its engagement with seat 90.
It should be noted that by pressing button 74 in this way, one hand - holds the valve 110 of the bypass valve in the fuel passage closed position regardless of the temperature setting set by button 52 and that by engagement of the ear 124 by the push button 74. Thus the fuel only passes to the pilot burner 82.
The fuel leaving the pilot burner 82 ignites and the thermocouple 64 heats up. As soon as it provides sufficient current to energize the coil 60 of the electromagnet, pressure can be released on button 74 and the armature is retained in the drawn position, being disengaged from its engagement with the magnet. valve 28 of the main valve by the return movement of the magnet housing 56 to its initial position under the action of the spring 76.
<Desc / Clms Page number 6>
Dial 52 can be set to the desired setting position.
By moving it from the "night cut-off" position to the "low" or "medium" position in the anti-clockwise direction, the rod 50 will be slightly withdrawn from the housing 10; As the bellows 40 is under the action of the spring 48, there will be a corresponding axial displacement. bellows movement accompanied by a clockwise rotation of the lever 46 also under the action of the spring 48. As the spring 48 is stronger than the click mechanism 34, the lever 46 is incapable of exerting pressure on the valve control rod 26 and, assuming the room temperature is lower than the setting indicated on the dial, the valve 28 will be. released to its open position by action of the click mechanism.
Fuel flow through the outlet 14 to the main burner can then take place and the burner ignites by the pilete burner 82. Heating of the cal to the desired temperature is continued until the bulb 44 responds to this increased temperature.
The fluid in the thermostatic element expands and causes the bellows 40 to expand, which overcomes the pressure of the spring 48 and causes the lever 46 to move clockwise. Such a movement of the lever 46 causes the click action of the mechanism allowing the spring 30 to release the valve 28 against its seat 22.
By closing the main valve flap 28, the flow of fuel to the main burner will be reduced to a minimum determined by the flow through the bypass duct 104. As soon as the temperature felt by the bulb 44 falls below that for which the thermostat was set, the position of the parts is reversed and the valve 28 returns to its open position.
In the event that it is desired to maintain a relatively low temperature in the enclosure to be heated, the dial is turned to the "night cut-off" position in the direction of clockwise. Such movement screws rod 50 into housing 10, urging bellows 40 down against the action of spring 48. Such movement of bellows 40 results in actuation of valve 28 at relative temperatures. - low. When moving the dial to the "night cut" position, the cam 122 is moved into engagement with the lever 120 to cause a counterclockwise rotation thereof around the pivot 118 and a counterclockwise rotation. closing displacement of the valve 110 of the bypass valve.
The fuel is thus prevented from passing through the bypass for the "night cut-off" setting of dial 52 and the flame will only be present at the main burner when the main valve is open depending on the temperatures felt by the thermostat. 40-44.
If desired, the setting to "night shut-off" can be such that contraction of the bellows to its limit is ineffective in positioning lever 46 so as to open main valve 28. With such an arrangement it does not. there will be no flame at the main burner when dial 52 is on "night cut-out" regardless of the temperature felt by thermostat 40 - 44.
In the event that the pilot burner 82 is turned off, the thermocouple 64 fails to supply current, which causes the de-energization of the winding 60. The armature 68 is released under the action of the spring 70, which causes has the effect of moving the rod 68 and bringing it into engagement with the valve 28 to maintain the latter in engagement with its seat 22 independently of the thermostat 40 - 44. A downward movement of the rod d The armature 68 also serves to rotate the lever 100 clockwise to allow downward movement of the rod.
<Desc / Clms Page number 7>
valve 96 and a displacement of the valve flap 92 of the pilot valve which engages with the seat 90 under the action of the spring 94.
It should be noted that by closing the valve 92, no fuel can pass through the bypass channel 104, since the latter is in communication with the pilot outlet orifice 78 downstream of the pilot valve 90-92. Thus, in the event of failure of the flame of the pilot burner 82, no fuel can go to the main burner or to the pilot burner 82 and the supply has been completely closed.
Of course, various modifications can be made to the device described without thereby departing from the scope of the characteristics of the invention.
CLAIMS.
1) Control device for fluid fuel burner, comprising: a box fitted with main inlet and outlet passages; a valve seat located at an intermediate point between these passages; a thermosensitive valve which cooperates with said valve seat in order to control the flow of fluid from said inlet passage to said outlet passage, this housing comprising an outlet passage to a pilot burner, which passage communicates with the aforementioned entrance passage;
a pilot burner supply control valve provided in said passage going to the pilot burner, in order to control the flow of fluid in this passage, the aforesaid housing being provided with a bypass passage which communicates with the outlet passage main above and the above passage to the pilot burner downstream of the last named valve; and a thermoelectric system to control the operation of the two valves named above.