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"Circuit de commande d'allumage pour brûleur à combustible liquide" CONVENTION INTERNATIONALE
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Lorsqu'on U'b1U... des 4ti=,Ollee élaetriqwaw de dit pour allumer un brûleur à ooa1;tuet1ble liquide du typa pistolets il est important pour des raisons de s6avxlt6 at pour aaaarar une longue durée do service aux électrodes, que les élactredaa de décharge de l'étingolle 06±tnt 41epos'., 4* telle sorte que le combustible liquide soit Incapable de venir les frappait Le combustible qui ne 4époae nus les 61*otrides produit sur elleo des aooumulationa do carbone qui ee traduiserit par un ratraoia- semant de l'intervalle les .'parant, ce qui a pour résultat que 11(tincelle de décharge n'est pas dévi6o sutt'1suaen1l par le courant d'air de oombuatïon travera4nt l'intervalle où éclata l'étincelle,
et l'allumage devient sporadique oe qui orbe une situation d'insécuritê peu agréable. En conséquence., un a01en d'allumage électrique satinfaisant pour allume?.- un brûlaur à combuetible liquide du type oietolet doit être oapable de pro- duire une étincelle d'énergie et de durée suffisantes pour que le courant d'air de combustion en regard de l'intervalle où é- olate l'étincelle et en regard de l'ajutage du ooabuetible li- qaide, fasse dévier l'étincelle dans le brouillard fin de com- bustible qui entoure le cône de combustible pulvérisé hors de l'ajutage.
D'autre part, lorsqu'on utilise des étincelles de déchar-
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ge électrique pour allumer un brûleur à oorabuetible liquide à flamme bleue, eloi3t-à-dire un brûleur qui réduit plus complète- ment les produits de combustion en anhydride carbonique et en vapeur d'eau, de sorte qu'on obtient une flamme bleue au lieu d'une flamme jaune, les électrodes peuvent être disposées dans le mélange d'air et de combustible, du fait que le combustible liquide est vaporisé par la chaleur d'une manière ou d'une au- tre et ne peut se condenser sur les électrodes, en évitant ain- si toute accumulation de carbone.
Les électrodes étant dispo- sées directement dans le mélange d'air et de combustible, l'é- nergie et la durée de l'étincelle peuvent être réduites consi- dérablement par rapport à celles qui sont nécessaires pour le brûleur à combustible liquide du type pistolet du fait qu'il est inutile de faire dévier l'étincelle. De plus, dans la plu- part des circuits de commando des brûleurs pour combustible li- quide, le circuit de commande est agencé de telle sorte quo lorsque le dispositif de commande du brûleur, d'habitude un commutateur à commande thermostatique, indique qu'il est
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ntceoMirw q le b8t1.u tourniaae 48 lot ohe.1...¯ la 1M1i....::' qui entraîne la po+ à oaabuntibls et le ventilateur pom> l'air de ooabua1J1oa $ont aia en aube en n0no teapa que la courue de teaaien 4' &l1\IMS& per 6t1Dollle.
DU@ cet 8&OD08JI$nt qui cet accepté 4'nno manier générale, la som-os Av t8U1l - d'all est auppoude 4tre en état de tonc1J1onn.r, aaia illil n'en est pas aimis et si de ce fait le brûler ne peut ersl.t.t S8%'t un détecteur de tlaaws .8sooi au brûleur et agiotant bar le oiu1t de oo..an4e de ce dénier détecte l'absence de la tlamaet ce qui permet à une minuterie de sécurité et à us.. dio-. positif de commande de <dee hors service de couper le brûleur jusqu'à ce que le diaporitif de mise hors service ait été réaa- bli à la min.
Avec oe procédé de commande du brûleur, ai la source de tension dqallumffl ne fonctionne pas, le ooabuaLibLe est poapé dans le brûleur sana être allumé, juaquoau IIOJI8nt où la minuterie de sécilrité fait oouper le brûleur,, et si le dira- positif de ooupure est rétabli d'une manièré répétée pour ed8'- yar d'allumer le brûleur, une quantité ooasid6ra'bl de aoabuo- tible s'accumule dans le brûleur ce qui orée une situation dan-
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gereuee.
La présente invention comprend un agencement qui utilise,
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par exemple, un générateur de tension d'allumage par ét1r1oelle à décharge d'un condensateur, en liaison avec un disjoncteur du type à élément bimétallique chauffé comportant un agencement de verrouillage pour former le dispositif de minutage de sécuritt et le dispositif de coupure du brûleur, et un second commuta-
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teur sensible à la chaleur ménageant une temporisation de cour- te durée, par exemple d'environ une seconde, les doux appareils de chauffage étant montés dans le circuit de charge du conden- sateur de décharge du générateur de tension d'allumage,
de tel- le aorte qu'un relais électro-mécanique qui commande l'applica- tion du courant au moteur du brûleur ne fonctionne pas avant que le second commutateur sensible au chauffage n'ait été chauf- té par un certain nombre de charges répétées du condensateur de décharge, ce qui indique que le générateur de tension d'alluma- ge est en fonctionnement.
De plus, la présente invention fournit un montage à l'aide duquel si le condensateur de décharge ou l'un qu&lconque des dispositifs semi-conducteurs qui servent à charger ou décharger le condensateur du générateur de tension d'allumage sont défaillants pendant le mode de fonctionnement
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en courtcirci, le dispositif dA chauffage du disjoncteur reçoit de ce fait un courant considérablement accru, ce qui diminue sa période de fonctionnement qui d'une durée normale de 15 à 30 secondes passe à une durée de fonctionnement de quel- qiies secondes.
Du fait de leurs dimensions et de leur poids, les trans-
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formateurs d'ellvnage par étincelle électrique et les comman- dee associées du brûleur ont été jusqu'à présent contenus dans des enveloppes séparées, disposées à des emplacements séparés et connectés entre eux par un câblage supplémentaire. De plus, 'es brûleurs, les transformateurs et les commandes sont souvent fabriqués par des Compagnies différentes et de ce fait peuvent
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ne pas etre 1-t Amis former un système de brûleur avant d '8- tre mis e!! ce., -"'-',p1I!l ensemble de chcuffage, ce qui laisse le fonctionnement du système aux mains d'un personnel d'instal-
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lation (c'eBt-à-ire un personnel autre que celui de l'usine).
De plus, l'installation et l'entretien sont tous les deux ren- dus compliqués par les câbles d'intorconneotion, par les empla- cements séparés pour les équipements, par l'augmentation du poids, l'augmentation du nombre des éléments du système et par le travail qui est nécessaire. De plus, les modèles actuels d'équipement comprennent des éléments qui sont relativement lourds, ce qui augmente considérablement les trais d'expédition.
En conséquence la présente invention a pour but de fournir - un dispositif fournissant des impulsions de tension de décharge par étincelle provenant d'un générateur de tension du type à décharge d'un condensateur, d'énergie et de durée suffi- santes pour permettre à une étincelle de décharge résultante, entre deux électrodes, d'être déviée d'une manière importante par un courant d'air passant en regard des électrodes ;
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' une ooamaade Pour brûleur combustible liquide desti- née à Stre utilisée aveo un 8Cq811 d'allumage tel qu'un trans- formateur à haute tension ou un générateur de tension à déchar- ge d'un condensateur, présentant un petit nombre et 1 cS 106 IA8nt a de circuit de prix peu :.er6 ;
- un circuit oo8blM de oeom*me 4.. brûleur et d t au générateur d'allumage par "UMhtlle qi1J rae ,er88t . la commande du brûleur de Me ce dernier 84 1Ie:C;.u que 1..8411' il est prouvé initialement que le s'D6:-a¯C" et' a11ft pu 6f1iDolll. est en .fonot10nll8"At, et qu'il est exampt de tout de de
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défaillance par court-circuit dans le condensateur de décharge
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ou dans l'un quelconque des dispositifs semi-conducteurs du générateur d'allumage par e. incel1e;
- un dispositif d'allumage dans lequel la période de mi- nutage de sécurité est considérablement raccourcie afin de pro- duire une coupure rapide du brûleur dans le cas d'une défail- lance par court-circuit de certains des dispositifs semi-con- ducteurs ou lu condensateur de décharge du générateur de ten- sion d'allumage ; - une commande pour brûleur à combustible liquide de grande fiabilité, sans aucun élément en mouvement à l'exception d'un commutateur de rétablissement à commande manuelle, utilisant
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des circuits et des éléments semi-conducteurs ;
- un dispositif dans lequel sont assemblés à la fois un générateur de tension à étincelle du type à décharge capasiti- ve et une commande de brûleur pour combustible liquide, les- quels sont montés sur une seule base, pouvant être logée dans une seule enveloppe de dimensions suffisamment faibles pour permettre de la monter dans le même espace et au même emplaoe- ment que ceux qui ont été occupés jusqu'à présent par la plu- part des transformateurs d'allumage aeuls ;
- des commandes d'un brûleur à combustible liquide per- mettant de simplifier à la fois leur installation et leur en- tretien en utilisant dans une seule petite enveloppe un système intégré d'allumage et de commande qui peut être enlevé facile- ment pour le réparer, et qui peut être monté sur le brûleur lui-même ; - un circuit de commande d'un brûleur pour combustible liquide dans lequel on peut; modifier les pleura des élzrents pour faire fonctionner la commande suivant des valeurs diffé- rentes de la fréquence de la tension en courant alternatif ;
- un circuit combiné d'un générateur de tension à étin-
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celle et d'une oO""9.I!d de brûleur A combustible liquide dme lequel los deux aircuits constituent des élégante séparés physiquement qui sont intercouaectés par une base de liaison com- aune et qui occupant volume plus petit que oe1.ui utilisé jusqu'à présent par la plapart de@ tatt0r84teur8 d'allumage soûls.
D'autres avantagea et oaroatéYis%iqnes de la présente in- vention ressortiront au cours de la daaeription détailla qui
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va suivre, faite en regard des dessins anmexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, des formes de réa- lisation conformes à l'invention :
Sur ces dessins,, la figure 1 est un schéma d'un ensemble de brûleur pour combustible liquide dans lequel une commande du brûleur et un générateur d'allumage sont indiqués par des rectangles ; la figure 2 est un schéma d'un circuit combiné de comman.- de du brûleur et du générateur d'allumage de la figure 1 ;
la figure 3 est un autre schéma de circuit de la comm@@de du brûleur et du générateur d'allumage de la figure 1 ; la figure 4 est une vue représentant les positions rela- tives de la buse d'un brûleur à combustible liquide du type pis- tolet, du courant d'air et des électrodes pour l'étincelle, in- diquant la manière de faire dévier l'étincelle de décharge par le courant d'air dans le brouillard de combustible liquide pul- vérisé hors de la buse, de telle sorte que le combustible ne puisse venir frapper les électrodes ; la figure 5 est un schéma d'un type de brûleur à flamme bleue ; la figure 6 est une vue en plan de l'agencement da l'en- semble de commande et du générateur- d'étincelle ;et la figure 7 est une vue latérale de l'ensemble de la fi- gure 6.
Sur la figure 1, on a représenté un système de conmande d'un ensemble 20 de brûleur pour combustible liquide agencé de manière à être alimenté en combustible liquide par uns eanali- sation d'alimentation 22 soue la commande d'une pompe à combus- tible, non représentée, faisant partie de l'ensemble du brûleur, et qui est entrafnée par le moteur 24 du brûleur pour former un cône de pulvérisation divergeant de combustible 25 à une buse 26 lorsque le moteur est en marche,
le moteur étant alimenté en courant alternatif par un circuit combiné 28 qui sera décrit plue loin. Des bornes d'entrée 30 et 32 d'un cireur 33 de con- mande du brûleur vont connectées à uns source de tension alter- native B et des bornée 34 et 30 cent connectées à un commuta- tour thermestatique 38, ce dernier commandant la fermoture et la ooupure du circuit combiné 28 on réponds aux demandes de cha- leur.
Des électrodes 40 et 42 ménagsant un intervalte pour uns étincelle de l'ensemble 20 du brûleur fournissent des
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étincelles de décharge servact à allumer la pulvérisation 25 de combustible liquide et elles sont connectées à un générateur do tension d'étincelle 44 qui fait partie du circuit combiné 28, les électrodes étant connectées à des bornes 46 et 48 à l'aide desquelles elles sont alimentées en tension pour l'étincelle lorsque le générateur 44 est en fonctionnement.
Un détecteur de flamme 50, disposé dans l'ensemble 20 du brûleur ou au voisina- ge de la chambre de combustion de ce dernier, non représentée, détecte la présence ou l'absence d'une flamme sortant du brû- leur 20, en présentant une résistance élevée lorsqu'il n'y a pas de flamme et une faible résistance en présence d'une flamme. Le circuit 33 de commaruie du brûleur commande le passage du courant de la source du courant alternatif vers le générateur 44 par une ligne 52 et une ligne 54, et vers le moteur 24 par une borne 56, le moteur 24 étant également connecté à la borne 32 par une li- gne 59.
Lorsque la tension de 113ne est appliquée aux bornes 30 et 32 et lorsque le commutateur thermostatique 38 est ouvert. le circuit combiné 28 est inopératif et le brûleur est coupé.
Lorsque le commutateur 38 est fermé, le circuit de commande 33 du brûleur applique le courant à la ligne 52 et à la borne 56 à condition que le détecteur de flamme 50 ne soit pas à une
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faible réeistance, et de ce fait il alimente le générateur 44 afin de produire une tension d'éclatement d'étincelle aux bornes 48 et 46 afin de faire éclater une étincelle aux électrodes 40 et 42, et faire fonctionner le moteur 24. Le moteur 24 en-
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traine m-ventilateur servant à souffler de l'air, (:,On repré- senté) fournissant de l'air de combustion, et il entraîna éga-
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lement comme indiqué précédemment une poape qui frme un cône de pulvérisation de combustible 25 depuis la buse 26.
L'étincelle qui se décharge entre les électrodes 40 et 42 alluma la
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pulvérisation de "o8bu8tible, l'allumage s'effectue la flaame résultante lot détectée par le détecteur de flatsma 50 est loe circuit de commode 3 du brû2aur fait cesser le tcretionrejer-t du générateur 44. Au.! longtemps que le oonmuta+sur 38 ast ferté et que le 4'.80t. de fiança 50 détecte la rr4oence d'une 18Jr.M.
le brûleur eenttaue 4 fonctionner jusqu'à ce quj le o08UlUtat8#e 3i3 8'oaon, 08peI'AMt, dans le cas où une l'iatnae cesse d'être 4'.eo.'e lD1tlal.nt ou lor4qu'?llo a'éteint pen- d&* uns période de tomtiom,#.4nt du brûleur, le détecteur 50
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agit aur le circuit de commande 33 du brûleur pour Mettre en
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action le générateur 44 afin d'obea7er d'allvursr à noUreaU le brûleur, ttuadia qu'en même temps un ooamuta.teur 40 déclenchement d'un disjoncteur du circuit de 003 MdO d'all'Wl8p 33 agit, âpres une période de durée prédéterminée, pour couper le oircuit combiné 28, de façon à faire cesser le fonotionaement du
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brûleur et obliger à rétablir à la main le ooma"atour de dé- clenchement .
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Le îidleur de la figure 1 est du type pistolet at il n'a été repréeent6 qu'à titre d'illustration, du fait qu'un brûleur à flamme bleue aurait pu être utilisé à sa place sana modifier l'explication du système de commande.
En pratique courante dans l'industrie du chauffage par combustible liquide, avant la présente invention, la commande du brûleur et le générateur de la tension pour les étincelles étaient nécessairement des équipements séparés disposés séparé-
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ment et à l'écart l'un de l'avere en les o<neotant à l'aide d'un câblage approprié. Bien que l'invention du Demandeur les décrive comme étant utilisés nous la forme d'un circuit combi-
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né, il est cependant pratique et q1.\elquefo1. souhaitable de les utiliaer comme équipements séparés, comme décrit plus loin.
Sur la figure 2, on a représenté un mode de réalisation particulier de l'invention dans lequel le circuit 33 de oomman- de et le générateur d'étincelle 44 de la figure 1 sont combinés afin de réduire le nombre d'éléments composants. Sur la figure 2, les éléments qui correspondent à ceux représentés sur la figure 1 ont reçu des références numériques correspondantes.
Comme on le voit, la borne d'entrée d'alimentation 30 est con- nectée par l'intermédiaire do l'enroulement primaire 60 d'un transformateur 62 à la borne d'entrée 32 et à une ligne commune 54, de manière à alimenter tout le temps le transformateur 62 par le courant qui est fourni aux bornes 30 et 32. L'enroule- ment secondaire 64 du transformateur 62 fournit une tension recuite servant à exciter l'enroulement 66 d'un relais 68 lors-
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que le commutateur thermostatique 38, qui est ccrs.eeté aux bornes 34 et 36, est fermé. Le contact 70 normalonent ouvert du relais 68; lorsqu'il est ferm1 eu moment où le relais 68 est ey-cité, fournit du courant au estant du circuit de commande e: au générateur de tension pour les étincelles.
Le contact 70 du relais comporte une borne qui est connectée à la borne
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d'entrée 30, et son autre borne est connectée à un disjoneteur 72 qui est du type à fonotionnement thermique, à résistance de chauffage, comportant un élément de déclenchement servant à fai- re ouvrir le contact normalement fermé 72A lorsqu'il est chauf- té par le dispositif de chauffage 72B. Le disjonsteur est du ty- pe classique qui, lorsqu'il a été déclenché, doit être rétabli à la main avant de pouvoir continuer à fonctionner. L'autre bor- ne du disjoncteur 72 est connectée à un point de référence 73.
Bien que le contact 72A et le dispositif de chauffage 72B noient représentés comme étant montés simplement en série, de sorte que le disjoncteur 72 est un dispositif à deux bornes, il est possible, et dans certaines conditions cela peut être souhaita- ble, de séparer électriquement le dispositif de chauffage 72B du contact 72A et de le disposer dans une autre partie du air- cuit allant au générateur 44.
Un circuit en série est formé entre le puint de référence 73 et la ligne commune 54, ce circuit en série étant constitué, en partant du point de référence 73, par un élément de chauffa- ge 74 d'un commutateur 75 sensible au chauffage comportant deux contacts normalement ouverts 76, les deux contacts normalement fermés ?? d'un relaie à commande électro-magnétique, la ligne de référence 52, l'anode et la cathode d'une diode de redresse- ment 80, une résistance 82, un condensateur 84 et l'enroulement primaire 86 d'un transformateur à haute tension 88 dont le se- condaire 90 est connecté aux bornes de tension 46 et 48 pour les étincelles, l'autre borne de l'enroulement 86 étant connec- tée à la ligne de référence 54.
Le condensateur 92 dont une pla- que est connectée à la ligne 54 tire son oourant de charge de la ligne de référence 52 par l'intermédiaire de résistances 94 et 96 et d'une diode de redressement 93. Lo condensateur 92 est également connecté par l'intermédiaire d'un dispositif 98 à amor- çage par tension et d'une résistance 100 à la grille d'un re- dresseur commandé au silicium 102 dont la cathode est connectée à la ligne 54, at dont l'anode est connectée à la jonction entre la résistance 82 et le condensateur 84. Une diode de redresse- ment 105 est montée suivant une conduction de sens inverse entre l'anode et la cathode du redresseur commandé au silicium 102.
La jonction de la résistance 94 et de la résistance 96 est con- nectée par l'intermédiaire d'une ligne de référence 58 à la bor- ne 53 et de là par l'intermédiaire de la cellule photo-électrique
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50 à la borne 51 et à la ligne 54. Entre la point de référence 73 et la ligne 54 sont également montée en série le contact normalement ouvert 76 d'un commutateur 75 et l'enroulement 104 d'un relais 106, le relaie 106 comprenant une première paire de contacte normalement ouverte 110 qui sont montés en parallè- le sur le contact 76,
un second jeu de contacta normalement ou- verte 112 montés entre la borne 30 et la borne 56 et un troi- sièmo jeu de contacte normalement ouverte 114 montés en série aveo une résistance 116 aux bornée du montage en série du dis- positif de chauffage 74 et des contacts normalement fermes 77, ces derniers contacta étant également actionnée par le relais 106.
Lorsque le thermostat 38 se ferme pour demander de la ohaleur au brûleur à combustible liquide, le relaie 68 est ex- cité et lea contacta 70 se ferment pour permettre au condensa- teur 84 de se charger par l'intermédiaire des contacts 70, du disjoncteur 72, du dispositif de chauffage 74, des contacts normalement fermés 77, de la diode 80, de la résistance 82 et de l'enroulement primaire 86 du transformateur 88. En pratique, le condensateur 84 est un gros condensateur, de l'ordre de 100 ou plus miorofarads et la résistance combinée de la résistance 80, du dispositif de chauffage 74 et du dispositif de chauffa- ge 72B du disjoncteur 72 est telle qu'il faut plusieurs pério- des de la tension appliquée pour charger complètement le con- densateur 84.
Bien que de codant de charge présente une valeur quadratique moyenne relativement élevée pendant chacune des périodes de charge, cependant, le condensateur 84 doit se ohar- ger d'une manière se répétant régulièrement pendant au moins une demi-seconde, afin de chauffer suffisamment le diopositif de chauffage 74 pour faire fermer le contact 76.
De plus, le oourant de charge du condensateur 84, après une période de du- rée prédéterminée de chargea et de recharges répétitives con- tinues, d'habitude de 15 secondes ou plus, fait fonctionner le disjoncteur 72 pour couper le brûleur. Du fait que la résistan- ce 94 et la cellule photo-électrique 50 constituent un diviseur de tension entre les lignes de référence 52 et 54, l'état de résistance élevée ou de faible résistance de la cellule 50 dé- termine si le condensateur 92 se charge ou non à la tension d'amorçage du dispositif 98.
Les valeurs du condensateur 92 et de la résistance 96 sont choisies de telle sorte que le
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zadreaaeur OQN4440 au 811tÇi1U8 10v? soit 4'(;1 .o sa..rà¯10 ' à 15 foie par Mooade, auaei longtemps que la cellule phrto- électrique 50 alose pas éalairée. chaque foie que le redresseur oo.'1'\à6 au .11101- '102 est déclenché Il fait décharger le OOnd0n &tfur a4 à va"1.'. l' e4.1rouJ ement Primaire 86 du trans- formateur as, de r.&t.n1re à induire une tension él.*.Me dane lleuroule"nt 90 et taire éclater une 6t1noe11a asc éleotroaee 40 et 42 4-fl u d'allmaer le combu8vible liquide sortant du brtt- leur.
Du fait que la période de décharge du oondengateur 84 est de l'ordre de quelques millisecondee. chaque foin que la eûn- 4en8lLteur 84 cet déoLargê9 il commel10e à 60 recharger par l'in- tormédiairo du circuit décrit préoédemment de façon à maintenir le courant de charge pendant tout le temps où lee étincelles
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éclatent r4guZiàr9ment d'une manière récurrente, de façon à continuer à chauffe:
le dispositif de chauffage 72B du disjonc- teur 72, et le dispositif de chauffage 74,
Lorsque le dispositif de chauffage 74 est suffisamment chauffé pour faire fermer les contacts 76, l'enroulement 104 du relais est excité par l'intermédiaire des contacta 76 et le relais 106 se ferme, ce qui fait fermer les contacts 110 et, par suite, verrouiller le relais 106 aussi longtemps que le contact 70 du relais 68 et le contact 72A du disjoncteur 72 restent fermée.
De plus, lorsque le relais 106 fonctionne, le contact normalement fermé 77 s'ouvre, ce qui fait cesser le chauffage du dispositif 74 en permettant à ce dernier de se refroidir, les contacts normalement ouverts 112 se fermant pour appliquer du courant à la borne 56 et faire fonctionner le mo- teur, et les contacts normalement ouverts 114 se fermant de fa- çon à introduire la résistance 116 dans le circuit de charge du condensateur 84. Du fait que le relais 106 est verrouillé ou maintenu par son propre contact 110, il reste excité jusqu'à ce qde le contact 70 s'ouvre du fait de l'ouverture du commu-
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teteur themostRt1que 38, ou jusqu'à ce que le disjoncteur 72 fonctionne et fasse ouvrir le contact 72B.
Le courant étant appliqué au moteur, le combustible sort du brûleur pour être allumé par les étincelles qui se produi- sent entre les électrodes 40 et 42, et la cellule photo-élec- trique 50 est éclairée par la flamme résultante de façon à abaisser sa résistance entre les bornes 53 et 51 jusqu'au point où le condensateur 92 ne se charge pas à la tension d'amorçage
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du dispositif 98 ce qui a pour résultat que les étincelles ces- sent de se produire.
Lorsque les étincelles cessent ainsi de se produire du fait de la présence de la flamme au brûleur, le con-
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dei.sateur 8 se charge et reste chargé jusqu'à ce que des étin- celles se produisent à nouveau, de façon à réduire le courant traversant le disjoncteur 72 à la valeur très faible uécessaire poux exciter le relais 10= de façon à permettre au dispositif de chauffage 72B du disjoncteur 72 de se refroidir et empêcher le disjoncteur 72 de fonctionner.
D'autre part, si, prndant la mise en marche du brûleur, la flamme ne s'établit pas, la cellule photo-électrique 50 res- te dans l'obscurité, et les étincelles continuent à se produire jusqu'à ce que le disjoncteur 72 fonctionne et fasse ouvrir le contact 72A d'un agencement de verrouillage de façon à couper le courant allant au relais 106 et au circuit produisant les étincelles, ce qui a cour résultat que le courant cesse d'aller au circuit et que le brûleur s'arrête jusqu'à ce que le disjonc-
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teur 72 soit rétabli à la m.'in.
De plus, si, lorsque le commutateur thermostatique 38 se ferme, la cellule pho-l,.i-éloctrique .0 50 est -oluirée pour une rai- son quelconque, ea faible résistance empêcha de déclencher le redresseur commandé au silicium 102, ce qui a pour résultat que le condensateur 84 se charge et reste chargé en empêchant de chauffer suffisamment le dispositif de chauffage 74 pour faire fermer les contacts 76 et de ce fait le relais 106 n'est pas excité avant que la cellule photo-électrique ne passe à nouveau à un état d'obscurcissement. De cptte manière, le brûleur est
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empêché d'essayer de elallumfr Ri la cellule photo-électrique est éclairée, lorsque la première demande de chaleur est faite.
On voit d'après ce qui procède que le circuit combiné peut
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être facilement séparé en \'\t)e seotion de cosmande 33 et en géné- rateur de tension d'allumage 4r lesquels sont OOJ:Ui8otv8 ensem- ble par -les lignes 52, 56 et fil, ce qui ps?)aet de séparer phy- siquement les deux sections en utilisant dee moyens de oonneotion faciles pour leur faire conserver leur nature de circuit
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combiné, aveo un ainil&\1W d'élimate de circuit, co indiqua ci-après.
Du fait que l'é 1ateuT qui ont tr8I entra les '110trod..
40 et 42, sur la tiS\l1't) doit se trouva av ft1.1.z1eCe de la pulvérisation de ooabu8tibl. 25 8Oi8 non deo à;11+flE, lorsque
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le brûleur 20 est du type pistolet, le plasma chaud formé par la décharge de l'étincelle doit être maintenu à un niveau d'é- nergie suffisamment élevé, et pendant une période suffisamment lcngue, pour permettre au courant d'air de combustion de faire dévier le plasma de l'étincelle en l'écartant de l'éclateur, et en l'introduisant dans la pulvérisation 25 de combustible, com- me représenté sur la figure 4.
Dans le circuit générateur d'étincelle 44 de la figure 2, la tension produisant les étincelles est fournie par Impulsions du fait de la décharge du condensateur 84 à travers le redres- seur commande au silicium 102 et l'enroulement primaire 86 du transformateur d'allumage 88. Du fait qu'il existe une période de durée finie entre les impulsions de tension d'éclatement des étincelles, chaque impulsion de tensjon doit être produite de manière à durer. suffisamment longtemps pour permettre une dé- viation importante du plasma de l'étincelle. Ceci peut être réalisé facilement en utilisant des éléments de faible prix, produits en série pour le condensateur 84 et le transformateur 88.
Par exemple, avec un condensateur électrolytique de 200 microfarads pour le condensateur 84, et une bobine d'allumage d'automobile pour le transformateur 88 du type dit à grande puissance, on peut obtenir facilement ,-ne durée de décharge de l'étincelle ce 1,5 milliseconde, ceci étant suffisant en prati- que pour allumer la plupart des brûleurs à combustible liquide du type pistolet.
La diode 105 est montée suivant une conduction inverse aux bornes du redresseur commandé au silicium 102 afin de pré- senter un circuit inverse à faible impédanoe aux oscillations de courant entre le condensateur 84 et le transformateur 88.
Comme on le voit facilement, la valeur quadratique moyen- ne du courait de charge du condensateur 84 est déterminée par la fréquence de production des étincelles du générateur 44 et par la capacité du condensateur 84. Par exemple, la valeur qua- dratique moydnne du courant de charge pour une tension appliquée de 120 volte, 60 périodes et une fréquence d'étincelles de 10 par seconde, eot très proche de quatre dixièmes d'ampère. Les résistances de charge combinées font au total 50 chme.
Si, par exemple, le condensateur 80 est détaillant pendant le mode en court-circuit, la résistance de charge subit un courant en demi- ondes de 60 périoden dont la valeur quadratique moyenne serait
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égale à : I = 1/2 x Eapp où Eapp =' 120 volts en valeur quadratique
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;rem isoyonne
Re = résistance de charge totale = 50 ohms.
=1/2 (120)
50 = 1,2 ampère.
Par suite, si le condensateur 84 est court-circuité, l'ac- croissement du courant de chauffage (de charge) passant par le dispositif de chauffage 72B du disjoncteur 72 est dans le rap- port de :
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et 1'accroissement de l'effet de chauffage est dans le rapport: câ')2 ce qui raccourcit considérablement la durée de la période néces- saire pour que le disjoncteur 72 coupe le brûleur dans cette condition possible de défaillance d'un élément.
De même, si l'un quelconque des éléments formés par la diode 80, le redresseur commandé au silicium 102 ou la diode 104 présente un court-circuit entre une anode et une cathode, la durée de la période nécessaire pour que le disjoncteur 72 fonctionne est raccourcie.
Sur la figura 3, on a représenté un second mode de réali- sa?ion de circuit 33 de commande du brûleur et de générateur de tension 44 de production des étincelles de la figure 1, dans le- quel les opérations de commutation sont exécutées par des dispo- sitifs semi-conducteurs, et dans lequel la coupure de sécurité du brûleur s'effectue également , l'aide d'un dispositif semi-
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couducte,3r. Sur la figure 3, les éléments qui correspondent à ceux représentés sur la fiirre 1 ont reçu les mêmes références numériques.
Comme on le voit, leDrOul.!I8 pJ:liDa11'8 d'un trama- formateur abaisseur 18a est monté entre les berawa d'alimenta- tion 30 et 32 et une prea1he extrémité ds l'4tz#oul8Mn1J " 011- daire 4ut oonnwotéw par l'1nte1'M41a11'e des contacta nozmale nt 1'.s d'un oomuiab.u1 18t à rbtabliesereat menoel, l'anode et la cathode du diode de 1'84ft..e.nt 1849 da cet ordre, et un condematour 166 à l'autre oxtr4*itw d< l'.D1'01I1..n+:. de torte qu'une tension continue sels 8PPlic¯e aux boJ'D8. Au oord- 4eneatev 186 afin d'alimater me partie du oinuit de oo*m&-4o qui rd 'tre décria.
Vu tenolon continue de polu1'" positive
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est appliquée entre la cathode de la diode 184, par l'intermé- aiaire d'une résistance 188, à la borne 36 et de là par '.e commutateur 38 de la. figure 1, lorsqu'il est fermé, à 14 borne 34
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et à une ligne de référence 190, de façon à ap;¯::.q'Ue::a." une ten- sion continua entre une ligne de référence 189 qui esr de pola- rité négative, et la ligne de référence 190 de polarité positi- ve lorsque le commutateur 38 est fermé au moment où -le la cha- leur est demandée au brûleur.
La borne d'alimentation 30 est également connectée par l'intermédiaire d'un circuit de commutation de puissance 192 à la borne 56 et à la ligne 52, et de là au générateur 44, de sor- te que le courant provenant des bornes 30 et 32 est appliqué au générateur 44 et au moteur 24 lorsque le circuit 192 est rendu conducteur d'une manièru bi-directionnelle, Le circuit 192 aom- prend des diodes de redressement de 194 à 2CC montées en pont aveo un redresseur commandé au silicium 202 qui est monté roux bornes du pont pour former.- un trajet conducteur allant de la borne 30 à la borne 56 et à la ligne-52 pour chaque demipério-
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de de la tension d'alim:
atation à condition que le redresseur commandé au silicium 202 soit déclenché pour chaque demi-prio- de. Le redresseur commandé au silicium 202 est déclenché par la tension aux bornes de l'enroulement de sortie 204 d'un trans- formateur d'impulsions 206 monté dans un circuit oscillâtes' à jonction unique 207. Le circuit oscillateur 207 comprend le transformateur d'impulsions 206, un transistor 210 à jonction unique, des résistances 212 et 214 et un oondensateur 216, L'oscillateur 207 ne fonctionne pas avant qu'un redresseur com- mandé au silicium 220 ne soit déclenché à la conduction.
Le redresseur commandé au silicium 220 est rendu conducteur lors- que sa grille tire suffisamment de courant de la ligne 190 par
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l'intermédiaire de r4oiotanoet3 222 et 223c une résistance 224 servant d'élément du réseau diviseur de tension limitant le courant tiré par la grille du redresseur commandé au silicium
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220.
Du fait qU6 le point 8i11ees résistances 222 et 223 est oonneeté par l'1Dto41a1re de l'anode et de la cathode d'une diode 226 à la bomw %3 et de là, par le détecteur de flamme 50 et a borne z1 1 le li1De 189, si le détecteur 50 se trouve à un état de faible tteiatanoe pour une raison qu.lao 'A lorsque le comu atgur 38 G.a1; t.1'II6 pour la première fois, 1a redres- seur commandé au *111oiua 220 n'est vau rendu conducteur du
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fait que son courant de grille cet shunté largement par la fai- ble résistance du détecteur 50.
Cependant, lorsque le redresseur commandé au silicium 220 est rendu oonduoteur, il rente conduo- teur du fait de la tension continue sur la ligne 190, et du fait que le courant combina qui traverse la résistance 218 et le cir- cuit oscillateur 207 est supérieur au courant de maintien du re- dresseur commandé au silicium 220. De ne fait, lorsque le redres- seur commandé au silicium 220 est amorcé à la conduction, il reste conducteur jusqu'à ce que la tension appliquée à la ligne 190 soit réduite à une valeur nulle ou presque.
Lorsque l'oscillateur 207 est en fonctionnement il four- nit des impulsions de tension à la grille du redresseur cour=- dé au silioium 202 du circuit de commutation 192 à une fréquence suffisamment élevée pour que le redresseur commandé au silicium 202 soit déclenché ot soit rendu conducteur asses töt pour cha- que demi-péiode de la tension d'alimentation.
De plus, lorsque la ligne 190 reçoit une tension continue du fait de la fermeture du commutateur 38, le circuit 228 de dé- clenchement des étincelles commenoe à fonctionner pour fournir des impulsions de tension de déclenchement au générateur d'étin- celles 44 lorsque ce dernier est un générateur d'impulsions d, tension du type à décharge d'un condensateur, qui sera décrit plus loin.
Le circuit de déclenchement 228 comprend un oscilla- teur à transistor à jonction unique, oomportant comme éléments de circuit un transistor 230, des résistances 232 et 240, un condensateur 242 et l'enroulement d'entrée 234 d'un transforma- teur d'impulsions 236, dont l'enroulement de sortie 238 est conneoté au générateur 44. Le point milieu de la résistance 240 et du condensateur 242 est connecté par l'intermédiaire de l'a- node et de la cathode d'une diode 244 à la borne 53 de sorte que le circuit de déclenchement 228 est rendu inopératif lorsque le détecteur de flamme 50 est un état de faible résistance, ce qui forme le moyen servant interrozpre l'allumage.
De plus, lorsque la ligne 190 est alimentée du fait de la fermeture du commutateur 38, un circuit de coupure de sûreté 246 comprenant un circuit de minutage à transistor à jonction unique et un redresseur commande au silicium 258 est monté de manière à réduire la valeur de la tension appliquée à la ligne 190 à une valeur presque nulle lorsque le circuit de minutage déclenche le redresseur commandé au silicium 258 à la conduction.
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Le circuit de minutage conprend une Minuterie classique à tran- sistor à jonction unique, comprenant un transistor 248, des ré- eietanoee 250, 252 et 254; et un condensateur 256, l'impulsion de sortie de la minuterie apparaissant aux bornes de la résis- tance 252. Le redresseur commandé au silicium 258 est commesté par son anode à la borne 36 et par sa rthode à la ligne 189, sa grille étant connectée à l'extrémité de la résistance 252 qui est également connectée à la ligne 189.
La jonction de la résistance 254 et du condensateur 256 est connectée par l'in- termédiaire de l'anode et de la cathode de la diode de redres- sement 257 à la borne 53 de sorte que le circuit de la minuterie est rendu inopératif lorsque le détecteur de flamme 50 cet à un état de faible résistance. Lorsqu'il n'y a pas de flamme au brûleur, le circuit de minutage, après une période de durée prédéterminée, déclenche le redresseur commandé au silicium 258 à la aonduction de manière à abaisser la tension à la borne 36, et par suite à la ligne 190 jusqu'à la tension de satura- tion du redresseur commandé au silicium 258, cette tension étant d'un ordre de grandeur inférieur à 2 volts.
Du fait que le re- dresseur commandé au silicium 258 est connecté par son an@de à la borne 36 au lieu d'être connecté à la borne 34, il reste conducteur et tire du courant par l'intermédiaire de la résis- tanoe 188, que le commutateur 38 soit ouvert ou fermé. Le re- dresseur commandé au silicium 258 est rendu non conducteur en ouvrant à la main les contacts normalement fermes du commuta- t6ur de rétablissement à commande manuelle 182, de manière à réduire le courant traversant le redresseur commandé au sili- cium 258 à une valeur nulle ou presque suivant la durée pendant laquelle le commutateur 182 est maintenu ouvert.
Le générateur de tension 44 pour la production des etin- celles est constitué par un générateur d'impulsions de tension du type à décharge d'un condensateur, comprenant comme éléments de circuit une résistance 262, une diode de redressement 264, un condensateur 260 et l'enroulement primaire 266 d'un trans- formateur élévateur 268 monté entre les lignes de références 52 et 54, dans cet ordre, de sorte que le condensateur 260 est chargé d'une manière unilatérale, et un redresseur commandé au silicium 272 drnt l'anode est connectée à la jonction de la dioie 264 et du condensateur 260, la cathode à la ligne 54 et la grille à la ligne*54 par l'intermédiaire de l'enroulement
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de sortie 238 du -.uf0Z'8&1I..
dil8loae 336 do oiPodtl 4* d6ole.he..nt 228 des étineelleat et kmo diode de 1'eC1ft..-..
274 eat montée, mis eut ftDlI une conduction in" Os à Ilemne et 1 la oathode du N4N..eur commandé au eilioiua 2729 de aor- te que lorsque ce dernier eab d6cleDOW . la 00¯¯tr1oa. le oon- donnatour 260 et dtobargw à travers 18 em-o\&1eMIL priaabe 266 du 'tIZ'anltoX"llateU1' 268, d'un* u.u1:re oaoillatoue, pow produi- re une tension onoillatoire pour les 6timelles aux bor a 46 et 48 qui sont oozmeottea oeeapootiveoeni aux extrbaibba dm 1900- roulement secondaire 270.
Sur la figure 4, on a représenté une bute 280 d'un brû-
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leur à combustible liquide du type pistolet, qui ton... aon- figuration de pulvérisation conique 281 coupant l'anneau d'aire suivant la flèche A, qui n'écoule autour de la buse. En diaposant les électrodes 282 et 284 dans le courant d'air mais à l'ex- térieur de la configuration oonique de pulvérisation 281, et en assurant une ionisation suffisante de la région de l'écla-
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teur. le Q ..#ant d'air en mouvement peut être utilisé pour fui- re dévier l'étinoelle dans le brouillard de combustible liquide de la configuration conique 281, comme indiqué en 286.
La figure 5 est un oroquis en coupe longitudinale de la
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seotion de combustion tubulaire d'un brûleur à 60mbuo%ible li- quide à flamme bleue, montrant comment les gaz dégagea par la combustion du mélange d'air et de combustible liquine sont re- mis en circulation pour être brûlés à nouveau, ce qui réduit considérablement les hydrocarbures non brûlés qui sortent du brûleur et en formant de cette manière une flamme bleue, au lieu de la flamme jaune type du brûleur de combustible liquilde du type pistolet.
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Une chambre de combustion 300 cor-prezul un tube de recycla- ge 302 monté ooncentriquement à l'intérieur de la chambre de combustion 300 pour former une chambre de reoireulation 304, l'ensemble étant monté à l'intérieur d'une enveloppe eylindri- que 306. Une chicane annulaire 308 montée dans la partie élar- gie 309 de la chambre 300 sort à aider la reciroulation des gaz de combustion.
Un mélange de combustible liquide et d'air comprimé est pulvérisé dans la chambre 300 par une buse 310 et est allumé par des étincelles qui se produisent à un ensemble d'électrodes 312 qui peut être disposé dans la pulvérisation do combustible
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on biea daar le trs<1leb 41u .1... imio , oa "il:O...t cJ.". --=Ê;< . uno région d'entré* 3170 Le mêlant lm oottbuatian 3' ne <1 te rapideteat dmw la partie élargie 3091 les lU do oam3 tion 316 tant deviez par la ah3o.aas 306 et ro%-io=041,b dane la région d'entz4e 1? da oOllbu'bt'bl0 8 traversant 14 obu'bft de ftoiJ-- ou1.1t. 404 pour et élime4a avec le M61affl arrivant à. la bue 3fl0 et <tr< 'b1'8 à nouveau dans la ohnibre 300.
Il résul- te de oette op6.lIi que la tl-gam 318 qui .on de la euiarbre 300 est une flao- blaua au lieu d'être une tloan 3aune en orange, qui cet la flua. typique d'une réduction pratiquement complète des hydreonrbuyea par combustion, en anhydride oarbo- nique et en vapeur d'eau,
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Bien que l'enaeabi" 3'12 des électrodes puisse etre dieptad dans vs courant du aé7age 3' air et de coabuat1ble.
et que des gouttelettes de o.wU8title liquide puisant venir les frapper, la difficulté due à la formation de carbone sur les
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él6,trodes et qu'on éprouve dans les brûleurs du type pisto- let, ne se présente pas dans un brûleur à ±lame bleues du fait
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que les gaz remis en circulation 316 sont auttiSU88J1t chaude pour faire évaporer le combustible liquide sur l'ensemble 312 sans laisser de résidu.
Du fait que l'emplacement de l'éclateur de l'ensemble 312 des électrodes n'a pas d'importance critiques à l'exception du fait qu'il doit se trouver dans le trajet, soit du mélange pulvérisé arrivant, soit dace le mélange remis en circulation, il est inutile que l'étincelle de décharge soit déviée dans le mélange d'air et de oombustible, et de ce fait l'énergie four- nie par un générateur de tension d'allumage à décharge d'un condensateur peut être réduite considérablement par rapport à celle qui est nécessaire pour un brûleur à combustible liquide du type pistolet.
Du fait de la construction de la chambre de combustion 300, la flamme due à l'allumage du mélange d'air et de combus- tible brûle en aval de la buse 310, ce qui a pour résultat qu'une interruption d'allumage du mélange combustible arrivant tend à souffler et éteindre la flamme du fait que les gaz 316 remis en circulation peuvent ne pas être suffisamment chauds lorsqu'ils atteignent la .tiglon 317 pour allumer le mélange d'air et de combustible liquide frais.
Par suite, pour éviter de souffler la flamme, un
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allumage constant est souhaitable.
Il est évident, d'après la description qui précède, que la chambre de combustion 300 s'échauffe du fait de la chaleur dégagée par la combustion qui s'y produit. Une seconde alimen- tation d'pir 318 est refoulée à travers l'espace annulaire se trouvant entre la chambre de combustion 300 et l'enveloppe 306 afin de refroidir la chambre 300.
Le détecteur de flamme 320 est disposé au voisinage du brûleur pour détecter la présence d'une flamme bleue, en utili- sant par exemple un tube détecteur d'ultraviolets connecté par l'intermédiaire d'un relais actionné par un amplificateur appro- prié au circuit de commande d'allumage par des lignes 322 et 324, ou bien de manière à détecter la présence de la chaleur provenant de la flamme, par exemple en utilisant un commutateur sensible à la chaleur.
Sur la figure 6 on a représenté le montage des éléments du circuit de commande d'allumage 33 de la figure 2, lesquels sont Montés sur un panneau imprimé 150, des références sembla- bles indiquant des éléments semblables. Les dimensions du pan- neau'150 sont 58,? mm de large sur 95,3 mm de long avec une é- paisseur de 1,6 mm. De mêm, les éléments du générateur de ten- sion d'allumage 44 de la figure 2 sont montés sur des panneaux de circuits réunis 152 et 153. Les dimensions du panneau 152 sont 52,4 mm de large sur 95,3 mn de long et 1,6 mm d'épaisseur,
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et celles du panneau 153 étant de 66,7 M de lave sur 9593 mm de long et 1,6 mm d'épaisseur.
Le panneau 150 portant les 61&ments du circuit 33 et les fiches de connexiona s'étendant hors du dessous du panneau représentant les bornes 30, 32, 34, 36 51, 53 et 56, et les lignes 52, 54 et 58 du circuit copine 28 des figures 1 et 2, ainsi que les panneaux 152 et 153 portant
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les éléments du cirent générateur ':4 et leu fiahoo de oonnexions s'étendant hors de la partie iDt6rie.8 du panneau 152 représentant 16a bornes 46 et 48 et les a 52, 5't- et 58 du circuit aoabiné 28 de la t1ê)UX'e 1< son% tous 1i!!tJC8 et oonneatie à un panneau de Connexion 00-- 154 dent la a 4i8InaÜnu; mont 101,6 1I1m en largeur sur 127 8D 10'-- ut 3,? 4 'Ipaillee.., afin de former un eD8el. copiât an cizoo1l1t c>+in6 28, mais sans enveloppa.
La figura 7 est MA Vue lC1.'4.1l. de l' 8PIlO.Md de la figure 6, avec une coupe 4'... eDT810ppe 161 C1:(tMnt: le
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panneau 150 et les éléments du circuit 33 montés sur celui-ci, et une enveloppe 164 contenant les panneaux 152 et 153 avec les éléments du générateur 44. La hauteur des enveloppes 162 et 164 est de 71,4 mm, mesurée depuis la surface supérieure du panneau
154 sur laquelle reposent les enveloppes.
D'après ce qui précède, on voit que le circuit combiné 28 qui comprand le circuit de commande 33 dans l'enveloppe 162, le générateur 44 dans l'enveloppe 164 et le panneau de connexions commun 154, est contenu dans un volume mesurant 101,6 mm sur
127 mm sur 71,4 mm, soit presque 980 cm3. L'enveloppe pour la plupart des transformateurs d'allumage fonctionnant sur ligne seuls, et utilisés avec des brûleurs à combustible liquide du type pistolet occupe un volume mesurant presque 88,9 mm sur
114,3 mm sur 139,7 mm, soit presque 1 420 cm3.
Il va de soi que la présente invention n'a été représentée ' et décrite qu'à titre explicatif mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre.