FR2824628A1

FR2824628A1 - Fume extractor for gas fired central heating boiler operation monitoring, uses Hall effect extractor rotational speed sensor to control gas supply valve

Info

Publication number: FR2824628A1
Application number: FR0106256A
Authority: FR
Inventors: Joel Gortais
Original assignee: Wilo Salmson Components SA
Current assignee: Wilo Salmson Components SA
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-15

Abstract

The boiler (1) includes a gas flow control valve (2) supplying gas to a burner (4);.a fume extractor (8) which removes the products of combustion; a extractor rotational Hall effect speed sensor (18), and; a control circuit (20) controlling the valve as a function of the rotational speed collected by the speed sensor. The control circuit opens the valve when the rotational speed falls within a first determined range, and closes it when the speed is within a second predetermined range. The upper end of the first range is less than the upper end of the second range.

Description

un mitigeur thermostatique (26).a thermostatic mixer (26).

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CHAUDIERE A EXTRACTEUR DE FUMEESMOKE EXTRACTOR BOILER

L'invention concerne les appareils de chanffage utilisant un système de forçage des flux de gaz tels que les chaudières à gaz munies d'extracteur de fumée, et plus précisément la sécurité de telles chaudières à la mise en route et en fonctionnement. Une chaudière à gaz est un appareil de chauffage par combustion d'un gaz; elle présente un brûleur alimenté par une vanne de gaz et une tuyauterie ou conduite d'évacuation des gaz. D'autres éléments, tels qu'électrode d'allumage, échangeur de The invention relates to changers using a system forcing gas flows such as gas boilers provided with smoke extractor, and more precisely the safety of such boilers at start-up and in operation. A gas boiler is a gas combustion heater; it has a burner supplied by a gas valve and a gas evacuation pipe or pipe. Other elements, such as ignition electrode, heat exchanger

chaleur, sans incidence sur le fonctionnement de l'invention, ne sont pas décrits ici. heat, without affecting the operation of the invention, are not described here.

Pour de tels appareils, les directives 90/396/CEE et 92/42/CEE, 93/58/CEE, les normes européennes EN 437, EN 483, EN 26, la norme expérimentale française pour les chaudières fuel de type C XP-D-35430 prévoient un arrêt ou une mise en sécurité de l'appareil avant que la combustion ne se détériore. Plus précisément, la norme EN 483 impose que 1'appareil ne puisse fonctionner que si le taux de monoxyde de carbone, ramené dans les conditions st_chiométriques, est inférieur, par exemple à For such devices, directives 90/396 / EEC and 92/42 / EEC, 93/58 / EEC, European standards EN 437, EN 483, EN 26, the French experimental standard for fuel boilers type C XP- D-35430 provide for stopping or securing the appliance before the combustion deteriorates. More specifically, standard EN 483 requires that the device can only operate if the level of carbon monoxide, brought back under the stoichiometric conditions, is lower, for example at

1000 ou 2000 ppm, suivant les conditions d'essais. 1000 or 2000 ppm, depending on the test conditions.

Les chaudières peuvent être munies d'un extracteur de fumée, qui assure le refoulement vers une conduite d'évacuation des gaz bralés de la chambre de combustion de la chaudière, et donc l'aspiration d'air frais dans la chambre de combustion; dans ce cas, pour être conforme aux normes en vigueur, il suffit que l'extracteur assure un déhit d' air suffisant et donc une dépression pour obtenir une combustion répondant aux exigences des normes en vigueur. Il a donc été proposé sur les chaudières actuelles un ensemble de prises de pression relié à un pressostat, et de ne perrnettre la mise en route de la chaudière que si le débit d'air, indiqué par la pression mesurée par le pressostat, est suffisant. La prise de pression peut être disposce dans l'extracteur lui-même, ou encore dans la conduite d'évacuation. En pratique, à la mise en route de la chaudière, la vanne gaz de l'appareil ne laisse passer le gaz vers le bruleur que si la pression mesurée est supérieure à une première valeur de consigne. Au cours du fonctionnement de la chaudière, la pression mesurée par le pressostat doit rester supérieure à une deuxième valeur de consigne; si tel n'est pas le cas, la chaudière s'arrête; ceci peut résulter notamment d'une baisse de tension, d'une détérioration de l'extracteur, d'une chemince bouchée. Les valeurs de consignes sont réglées par le fabricant lors du développement de la chaudière. Une chaudière présentant un tel extracteur avec une prise de pression dans la conduite de refoulement de 1'extracteur et un pressostat est commercialisoe, à titre d'exemple, par The boilers can be provided with a smoke extractor, which ensures the discharge towards an evacuation pipe of the bralized gases from the combustion chamber of the boiler, and therefore the suction of fresh air into the combustion chamber; in this case, to comply with the standards in force, it suffices that the extractor provides sufficient air flow and therefore a vacuum to obtain combustion meeting the requirements of the standards in force. It has therefore been proposed on current boilers a set of pressure taps connected to a pressure switch, and to allow the start-up of the boiler only if the air flow, indicated by the pressure measured by the pressure switch, is sufficient . The pressure tap can be placed in the extractor itself, or in the evacuation pipe. In practice, when the boiler is started, the appliance's gas valve lets gas pass to the burner only if the pressure measured is greater than a first setpoint. During boiler operation, the pressure measured by the pressure switch must remain above a second setpoint; if this is not the case, the boiler stops; this can result in particular from a drop in voltage, a deterioration of the extractor, a blocked chimney. The set values are set by the manufacturer during the development of the boiler. A boiler having such an extractor with a pressure tap in the discharge pipe of the extractor and a pressure switch is marketed, for example, by

la société GLOW WORM sous la référence Compact. GLOW WORM under the Compact reference.

Ces chaudières connues assurent un fonctionnement conforme aux normes en vigueur. Elles présentent toutefois l'inconvénient de nécessiter un équipement H:\DACrYLO\176(0\17690 doc - 9/05/01- 1/0 These known boilers ensure operation in accordance with the standards in force. However, they have the disadvantage of requiring equipment H: \ DACrYLO \ 176 (0 \ 17690 doc - 9/05 / 01- 1/0

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complexe - prise de pression, pressostat - à monter sur l'extracteur ou dans la complex - pressure tap, pressure switch - to be mounted on the extractor or in the

conduite d'évacuation des gaz.gas evacuation pipe.

EP-A-O 981 025 décrit une chaudière à gaz, qui comprend un ventilateur pour l'injection de l'air servant de comburant au gaz. La vitesse de rotation du ventilateur est commandée en fonction de l'ouverture de la vanne d'admission de gaz; celle-ci est commandée par un capteur de température. Ce document propose une solution au problème de l'influence de la longueur du tuyau d'évacuation des gaz brûlés sur le fonctionnement de la chaudière; il saggère de prévoir plusieurs courbes de vitesse de rotation du ventilateur en fonction du débit de gaz; ces différentes courbes correspondent, pour un modèle de chaudière donné, à plusieurs longueurs possibles du tuyau d'évacuation des gaz brûlés. Ce document ne mentionne en rien la mise en route de la chaudière ou son arrêt de la chaudière en cas de combustion incomplète: de fait, le ventilateur d'injection assure une présence suffisante d'air pour la combustion. Par ailleurs, WO-A-98 40751 décrit un moteur muni d'un capteur de vitesse à effet Hall; la vitesse de rotation du rotor magnétique du moteur est détectée par un capteur à effet Hall présent sur un circuit imprimé; celui-ci présente des broches de soudage ou des surfaces de contact et est intégré dans un élément du moteur. Le moteur décrit dans ce document est adapté à un usage dans les véhicules automobiles, par exemple pour les fenêtres, dossiers de sièges, assises de sièges, rétroviseurs, etc. L'invention propose une solution au problème de la détection des conditions de fonctionnement dans les chaudières à extracteurs; elle propose de détecter les conditions de fonctionnement de la chaudière à partir de la vitesse de rotation de l'extracteur, et non plus à partir de la pression; cette détection est plus simple à mettre en _uvre, et ne nécessite pas non plus de monter une prise de pression dans le passage de refoulement. Le capteur n'est pas soumis aux conditions de température et EP-A-O 981 025 describes a gas boiler, which includes a fan for injecting air serving as oxidizer for the gas. The speed of rotation of the fan is controlled as a function of the opening of the gas inlet valve; this is controlled by a temperature sensor. This document proposes a solution to the problem of the influence of the length of the flue gas exhaust pipe on the operation of the boiler; it is wise to provide several fan speed curves as a function of the gas flow; these different curves correspond, for a given boiler model, to several possible lengths of the exhaust gas exhaust pipe. This document does not mention in any way the start-up of the boiler or its shutdown of the boiler in the event of incomplete combustion: in fact, the injection fan ensures a sufficient presence of air for combustion. Furthermore, WO-A-98 40751 describes an engine provided with a Hall effect speed sensor; the speed of rotation of the magnetic rotor of the motor is detected by a Hall effect sensor present on a printed circuit; this has welding pins or contact surfaces and is integrated into an element of the motor. The engine described in this document is suitable for use in motor vehicles, for example for windows, seat backs, seat pads, mirrors, etc. The invention proposes a solution to the problem of detecting the operating conditions in boilers with extractors; it proposes to detect the operating conditions of the boiler from the speed of rotation of the extractor, and no longer from the pressure; this detection is simpler to implement, and also does not require a pressure tap to be mounted in the delivery passage. The sensor is not subject to temperature conditions and

de pression que subissent les pressostats de l'état de la technique. pressure experienced by prior art pressure switches.

Plus précisément, I'invention propose une chaudière présentant une vanne de contrôle du déhit de gaz fournissant du gaz à un brûleur, un extracteur de fumée aspirant les produits de combustion du brûleur, un capteur de la vitesse de rotation de l'extracteur de fumée, et un circuit de contrôle commandant la vanne en fonction de More specifically, the invention provides a boiler having a gas flow control valve supplying gas to a burner, a smoke extractor aspirating the combustion products from the burner, a sensor of the rotation speed of the smoke extractor , and a control circuit controlling the valve as a function of

la vitesse de rotation captée par le capteur de vitesse. the rotational speed sensed by the speed sensor.

Le circuit de contrôle ouvre la vanne lorsque la vitesse de rotation est dans une The control circuit opens the valve when the rotation speed is within a

première plage prédéterminée.first predetermined range.

Le circuit de contrôle ferme la vanne lorsque la vitesse de rotation sort d'une The control circuit closes the valve when the rotation speed goes out of a

deuxième plage prédéterminée.second predetermined range.

H:\DACIYLO\17600\17690 doc - 9/05/01 - 2/10 H: \ DACIYLO \ 17600 \ 17690 doc - 9/05/01 - 2/10

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Dans un mode de réalisation, la borne supérieure de la première plage est In one embodiment, the upper bound of the first range is

inférieure à la borne supérieure de la deuxième plage. lower than the upper bound of the second range.

Dans un mode de réalisation, le capteur de vitesse est un capteur à effet Hall. In one embodiment, the speed sensor is a Hall effect sensor.

L'invention concerne également un procédé de contrôle du fonctionnement d'une chaudière présentant une vanne de contrôle du débit de gaz fournissant du gaz à un brûleur, un extracteur de fumée aspirant les produits de combustion du brûleur et un capteur de la vitesse de rotation de l'extracteur de fumée, le procédé comprenant les étapes de: - mesure de la vitesse de rotation de l'extracteur à l'aide du capteur; The invention also relates to a method for controlling the operation of a boiler having a gas flow control valve supplying gas to a burner, a smoke extractor aspirating the products of combustion from the burner and a speed sensor. of the smoke extractor, the method comprising the steps of: - measuring the speed of rotation of the extractor using the sensor;

- commande de la vanne de contrôle en fonction de la vitesse mesurée. - control of the control valve according to the measured speed.

Lorsque la vitesse de rotation est dans une première plage prédétermince, When the speed of rotation is in a first predetermined range,

l'étape de commande comprend l'ouverture de la vanne. the control step includes opening the valve.

Lorsque la vitesse de rotation sort d'une deuxième plage prédéterminée, l'étape When the rotational speed leaves a second predetermined range, the step

de commande comprend la fermeture de la vanne. control includes closing the valve.

Dans un mode de réalisation, l'étape de mesure comprend la mesure de la In one embodiment, the measurement step comprises measuring the

vitesse à l'aide d'un capteur à effet Hall. speed using a Hall effect sensor.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading

la description qui suit de modes de réalisation de 1'invention, donnée à titre d'exemple the following description of embodiments of the invention, given by way of example

et en référence aux dessins annexés qui montrent: - figure 1, une représentation schématique d'une chaudière à extracteur de fumée; - figure 2, une courbe de la vitesse de rotation en fonction du débit pour un extracteur de fumoe; and with reference to the appended drawings which show: - Figure 1, a schematic representation of a smoke extractor boiler; - Figure 2, a curve of the speed of rotation as a function of the flow for a fumoe extractor;

- figure 3, une vue en perspective éclatée d'un extracteur de fumée. - Figure 3, an exploded perspective view of a smoke extractor.

L'invention propose, pour les appareils de chauffage utilisant un système de forçage des flux de gaz, de contrôler la mise en route ou l'arrêt de la chaudière à partir d'une information sur la vitesse de rotation de l'extracteur de fumée. On donne The invention proposes, for heating appliances using a gas flow forcing system, to control the starting or stopping of the boiler on the basis of information on the rotation speed of the smoke extractor. . We give

dans la suite une description de l'invention en référence à la chaudière de production below a description of the invention with reference to the production boiler

d'eau chaude domestique représentée à la figure 1, étant entendu que l'invention domestic hot water shown in Figure 1, it being understood that the invention

s'applique aussi à des appareils d'autres types. also applies to devices of other types.

La figure 1 montre une représentation schématique d'une chaudière à extracteur de fumée. La chaudière 1 est reliée à une conduite d'admission de gaz, qui débouche sur une vanne 2 de contrôle du débit de gaz. Le gaz sortant de la vanne 2 est fourni à un brûleur 4, o il est mélangé à 1'air servant de comburant et brûlé. Un échangeur de chaleur 6 assure le chauffage de l'eau qui le traverse. Un extracteur de fumée est situé audessus de l'échangeur de chaleur 6; il comprend une volute 10 dans laquelle tourne une turbine 12 entrâînée en rotation par un moteur 14. La rotation de la turbine H:\DACTYLO\17600\17690 doc - 9/05/01 - 3/10 Figure 1 shows a schematic representation of a smoke extractor boiler. The boiler 1 is connected to a gas intake pipe, which opens onto a valve 2 for controlling the gas flow. The gas leaving the valve 2 is supplied to a burner 4, where it is mixed with the air serving as oxidizer and burnt. A heat exchanger 6 ensures the heating of the water passing through it. A smoke extractor is located above the heat exchanger 6; it includes a volute 10 in which a turbine 12 rotates, driven in rotation by a motor 14. The rotation of the turbine H: \ DACTYLO \ 17600 \ 17690 doc - 9/05/01 - 3/10

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dans la volute aspire le mélange d'air et de produits de combustion, désignés par la suite par gaz brûlés, et le refoule vers une conduite d'évacuation 16. L'extracteur de fumée peut être intégré à la chaudière ou monté entre celle-ci et la conduite d'évacuation, sans que ceci n'ait d'incidence sur le fonctionnement. Est prévu sur I'extracteur de fumée un capteur 18 de vitesse de rotation, qui mesure la vitesse de rotation de la turbine de l'extracteur. La chaudière comprend enfin un circuit de contrôle 20; celui-ci re,coit les signaux de mesure de vitesse de rotation provenant du capteur 18; en outre, le circuit 20 contrôle 1'ouverture de la vanne 2. Le circuit peut aussi exercer d'autres fonctions, et par exemple commander la mise en route du moteur 14 de 1'extracteur, détecter que la chaudière doit être allumoe, etc. Sur la figure 1, la chaudière peut comprendre en outre une vanne de sécurité 3 permettant l'arrêt de la chaudière si, par exemple, une fuite est détectée. Par ailleurs, in the volute sucks the mixture of air and combustion products, designated hereafter by burnt gases, and discharges it towards an exhaust pipe 16. The smoke extractor can be integrated into the boiler or mounted between it ci and the discharge line, without this having any effect on the operation. A rotation speed sensor 18 is provided on the smoke extractor, which measures the rotation speed of the extractor turbine. The boiler finally comprises a control circuit 20; the latter receives the speed measurement signals from the sensor 18; in addition, the circuit 20 controls the opening of the valve 2. The circuit can also exercise other functions, and for example control the starting of the motor 14 of the extractor, detect that the boiler must be on, etc. . In FIG. 1, the boiler can also comprise a safety valve 3 allowing the boiler to stop if, for example, a leak is detected. Otherwise,

une arrivée d'air frais 5 peut être prévue au-dessus du moteur. a fresh air supply 5 can be provided above the engine.

La figure 2 montre un diagramme de vitesse de rotation de la turbine d'un extracteur, en fonction du débit à travers l'extracteur; la courbe donnée à titre d'exemple à la figure 2 correspond à un extracteur du type ES3098, commercialisé par WSC. Les caractéristiques de cet extracteur sont les suivantes: - plage de détit: 0 à 90 m3/h; FIG. 2 shows a diagram of the speed of rotation of the turbine of an extractor, as a function of the flow rate through the extractor; the curve given by way of example in FIG. 2 corresponds to an extractor of the ES3098 type, sold by WSC. The characteristics of this extractor are as follows: - detit range: 0 to 90 m3 / h;

- puissance électrique absorbée: 50 Watts. - electrical power absorbed: 50 Watts.

Comme le montre la figure 2, la vitesse de l'extracteur est une fonction décroissante du débit, qui est sensiblement linéaire pour des déhits faibles, puis décroît plus fortement à mesure que le débit augmente. Dans toute la plage de fonctionnement, la fonction reste bijective, c'est-àdire qu'une seule valeur de débit As shown in FIG. 2, the speed of the extractor is a decreasing function of the flow rate, which is substantially linear for low flow rates, then decreases more sharply as the flow rate increases. Throughout the operating range, the function remains bijective, i.e. only one flow value

correspond à une valeur donnée de vitesse dans la plage de vitesses possibles. corresponds to a given speed value in the range of possible speeds.

La courbe de la figure 2 correspond à un extracteur donné; une courbe de même The curve in Figure 2 corresponds to a given extractor; a curve of the same

allure est obtenue pour d'autres modèles d'extracteurs. allure is obtained for other models of extractors.

On a en outre porté sur la figure 2 deux valeurs de débit d'air, avec les vitesses correspondantes de la turbine de l'extracteur. La première valeur de 55 m3/h, qui correspond à une vitesse de 2520 t/min - point de fonctionnement marqué A sur la In addition, FIG. 2 shows two values of air flow rate, with the corresponding speeds of the extractor turbine. The first value of 55 m3 / h, which corresponds to a speed of 2520 rpm - operating point marked A on the

courbe - est la valeur minimale de débit nécessaire à la mise en route de la chaudière. curve - is the minimum flow value required to start up the boiler.

Cette valeur est calculée ou déterminée expérimentalement, pour un modèle de chaudière donné, en fonction du débit de gaz à la mise en route de la chaudière; on peut notamment utiliser une mesure du taux de CO au refoulement de l'extracteur pour diverses valeurs de la vitesse de rotation. Cette valeur assure un débit d'air frais This value is calculated or determined experimentally, for a given boiler model, as a function of the gas flow rate when the boiler is started; in particular, it is possible to use a measurement of the CO level at the outlet of the extractor for various values of the speed of rotation. This value ensures a fresh air flow

suffisant pour une combustion répondant aux exigences des normes en vigueur. sufficient for combustion that meets the requirements of the standards in force.

La deuxième valeur de 44 m3/h portée sur la figure 2 correspond au point de The second value of 44 m3 / h shown in Figure 2 corresponds to the point of

fonctionnement marqué B sur la courbe, et à une vitesse de rotation de 2620 t/min. operation marked B on the curve, and at a rotation speed of 2620 rpm.

Cette valeur correspond au débit minimal et à la vitesse maximale admis en cours de H:\DACIYLO\17600\17690 doc - 9/05/01 - 4/10 fonctionnement de la chaudière pour assurer une combustion conforme aux normes en vi gueur. D e nouveau, ces valeurs p euvent être c al cu lées ou déterminées expérimentalement, pour une chaudière donnée, en fonction du débit de gaz maximal admis en cours de fonctionnement. La valeur de vitesse de rotation au point B est supérieure à la valeur de vitesse de rotation au point A, de telle sorte que la valeur de débit au point A est supérieure à la valeur de déhit au point B. Le fonctionnement de la chaudière de la figure 1 est le suivant. A la mise en route, l'extracteur 8 est d'abord mis en marche, le moteur 14 entraînant en rotation la turbine 12. L'allumage de la chaudière - l'ouverture de la vanne 2 de contrôle du débit gaz - n'est possible que si la vitesse de rotation de la turbine est inférieure à la valeur de 2520 t/min correspondant au point A de la figure 2. On assure ainsi que le débit dans l'extracteur- autrement dit la quantité d'air frais aspiré dans la chambre de combustion et pouvant servir de comburant - est supérieure à 55 m3/h. De la sorte, la combustion à la mise en marche de la chaudière respecte les contraintes fixées par les normes en vigueur. Autrement dit, le circuit de contrôle 20 n'ouvre la vanne 2 que si la vitesse de rotation captée par le capteur 18 se trouve dans une plage donnée, qui correspond à une mise en route dans des conditions de sécurité prédéterminces - dans This value corresponds to the minimum flow and the maximum speed allowed during H: \ DACIYLO \ 17600 \ 17690 doc - 9/05/01 - 4/10 operation of the boiler to ensure combustion in accordance with current standards. Again, these values can be calculated or determined experimentally, for a given boiler, as a function of the maximum gas flow admitted during operation. The speed of rotation value at point B is greater than the speed of rotation value at point A, so that the flow rate value at point A is greater than the flow rate value at point B. The boiler operation Figure 1 is as follows. At startup, the extractor 8 is first started, the engine 14 rotating the turbine 12. The ignition of the boiler - the opening of the valve 2 for controlling the gas flow - n ' It is possible that if the speed of rotation of the turbine is lower than the value of 2520 rpm corresponding to point A in Figure 2. This ensures that the flow in the extractor - in other words the amount of fresh air sucked in the combustion chamber and which can serve as oxidizer - is greater than 55 m3 / h. In this way, the combustion when the boiler is started respects the constraints set by the standards in force. In other words, the control circuit 20 only opens the valve 2 if the speed of rotation sensed by the sensor 18 is within a given range, which corresponds to start-up under predetermined safety conditions - in

l'exemple celles de la norme EN483.the example of the EN483 standard.

En cours de fonctionnement de la chaudière, on contrôle le déhit d'air, de sorte à assurer que la combustion respecte les contraintes des normes en vigueur. Si la chaudière fonctionne à régime constant- i.e. avec une ouverture constante de la vanne de déhit de gaz lorsque la chaudière est allumée - la vitesse de rotation de l'extracteur est réglée à une valeur de consigne qui correspond au déDit d'air assurant un rendement maximal de la chaudière. La vitesse de rotation de l'extracteur peut varier, pour de multiples raisons: baisse de tension, conduite d'évacuation bouchée, ou autres. Dans ce cas, la chaudière est arrêtée si la combustion est incomplète. Dans l'exemple de la figure 2, la combustion est interrompue si la vitesse de 1'extracteur est supérieure à la vitesse de 2520 t/min correspondant au point B ou inférieure à la vitesse de 2420 t/min correspondant au point A. Il est aussi possible de contrôler le fonctionnement d'une chaudière dans laquelle la vanne de contrôle du débit de gaz présente une ouverture variable au cours du fonctionnement. Dans ce cas, on peut contrôler le débit d'air grâce à la vitesse de l'extracteur, pour assurer un rendement constant ou optimal de la chaudière. Comme dans l'exemple précédent, on peut arrêter la chaudière si le rendement est insuffisant, i. e. si la vitesse de rotation de 1'extracteur est telle que le débit n'assure pas une During operation of the boiler, the air flow is checked, so as to ensure that the combustion meets the constraints of the standards in force. If the boiler operates at constant speed - ie with a constant opening of the gas dehit valve when the boiler is on - the speed of rotation of the extractor is adjusted to a set value which corresponds to the air flow ensuring a maximum boiler efficiency. The speed of rotation of the extractor can vary, for many reasons: voltage drop, blocked exhaust pipe, or others. In this case, the boiler is stopped if combustion is incomplete. In the example of FIG. 2, the combustion is interrupted if the speed of the extractor is greater than the speed of 2520 rpm corresponding to point B or less than the speed of 2420 rpm corresponding to point A. It It is also possible to control the operation of a boiler in which the gas flow control valve has a variable opening during operation. In this case, you can control the air flow thanks to the speed of the extractor, to ensure a constant or optimal performance of the boiler. As in the previous example, the boiler can be stopped if the output is insufficient, i. e. if the speed of rotation of the extractor is such that the flow does not provide a

aspiration d'air frais correspondant à une combustion complète ou quasicomplète. fresh air intake corresponding to complete or almost complete combustion.

Dans un cas comme dans l'autre, la chaudière est arrêtée en fonction de la vitesse de l'extracteur, si le débit d'air n'est plus suffisant pour assurer une H:\DACTYLO\17600\17690.doc - 9105101 - 5110 In either case, the boiler is stopped according to the speed of the extractor, if the air flow is no longer sufficient to ensure a H: \ DACTYLO \ 17600 \ 17690.doc - 9105101 - 5110

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combustion correcte: le circuit de contrôle 20 ferme la vanne 2 si la vitesse de rotation captée par le capteur 18 sort d'une plage de vitesses donnée, qui correspond à un fonctionnement de la chaudière dans des conditions de sécurité prédéterminces correct combustion: the control circuit 20 closes the valve 2 if the speed of rotation sensed by the sensor 18 leaves a given speed range, which corresponds to an operation of the boiler under predetermined safety conditions

dans l'exemple, celles de la norme EN483. in the example, those of standard EN483.

S On comprend que le contrôle de la mise en marche de la chaudière peut être mis en _uvre indépendamment de l'arrêt de la chaudière au cours de son fonctionnement; notamment, si l'on dispose d'un autre moyen de contrôler la mise en marche de la chaudière, on peut n'utiliser la mesure de vitesse de l'extracteur que pour arrêter la chaudière. Inversement, si l'on dispose d'un autre moyen d'arrêter la chaudière tel que la vanne de sécurité 3, on peut n'utiliser la mesure de vitesse de S It is understood that the control of the start-up of the boiler can be implemented independently of the stopping of the boiler during its operation; in particular, if there is another means of controlling the start-up of the boiler, the extractor speed measurement can only be used to stop the boiler. Conversely, if there is another means of stopping the boiler such as safety valve 3, the speed measurement of

l'extracteur que pour contrôler la mise en route de la chaudière. the extractor only to control the start-up of the boiler.

La figure 3 montre une vue en perspective éclatée d'un extracteur de fumoe; dans le mode de réalisation de la figure, I'extracteur est muni d'un capteur de vitesse utilisant l'effet Hall. Cet effet est connu en soi; un capteur à effet Hall est constitué d'un détecteur qui réagit au passage d'un champ magnétique. La figure 3 montre donc d'une part la volute 10 de 1'extracteur, avec sa turbine. Le moteur 14 présente un arbre 22 en saillie par rapport au moteur à ses deux extrémités. Une des exkémités de l'arbre 22 du moteur entraîne la turbine 12. A l'autre extrémité du moteur est disposé le capteur de vitesse 18. Comme le montre la figure, un support d'aimant 24 est fixé sur 1'arbre; il supporte un aimant 26. On utilise un aimant multipolaire, dans l'exemple un aimant à 24 pôles. L'aimant est donc entraîné en rotation à la même vitesse que l'arbre du moteur. Un griffe-axe 28, formé d'une rondelle présentant des fentes radiales intérieures maintient l'aimant et le support d'aimant en translation. Le capteur est complété par un circuit imprimé 30 présentant une cellule à effet Hall, qui Figure 3 shows an exploded perspective view of a fumoe extractor; in the embodiment of the figure, the extractor is provided with a speed sensor using the Hall effect. This effect is known per se; a Hall effect sensor consists of a detector which reacts to the passage of a magnetic field. FIG. 3 therefore shows on the one hand the volute 10 of the extractor, with its turbine. The motor 14 has a shaft 22 projecting from the motor at its two ends. One of the ends of the shaft 22 of the motor drives the turbine 12. At the other end of the motor is arranged the speed sensor 18. As shown in the figure, a magnet support 24 is fixed to the shaft; it supports a magnet 26. A multipole magnet is used, in the example a 24-pole magnet. The magnet is therefore rotated at the same speed as the motor shaft. A claw pin 28, formed of a washer having internal radial slots keeps the magnet and the magnet support in translation. The sensor is completed by a printed circuit 30 having a Hall effect cell, which

est montée dans un capot 32 fixé sur le moteur. is mounted in a cover 32 fixed on the engine.

La rotation de l'arDre du moteur engendre une rotation correspondante de l'aimant devant la cellule à effet Hall; celle-ci fournit un signal de sortie en créneaux dont la fréquence est représentative du nombre de pôles Nord passant par seconde devant la cellule. La vitesse de rotation de l'arDre en t/min s'obtient en divisant la fréquence du signal fourni par le capteur par la moitié du nombre de pôles de l'aimant. Le circuit imprimé 30 peut aussi comprendre un diviseur ou tout autre circuit adapté à traiter le signal de vitesse avant de le fournir au circuit de contrôle de The rotation of the motor rear generates a corresponding rotation of the magnet in front of the Hall effect cell; this provides an output signal in slots whose frequency is representative of the number of North poles passing per second in front of the cell. The rotational speed of the arDre in rpm is obtained by dividing the frequency of the signal supplied by the sensor by half the number of poles of the magnet. The printed circuit 30 can also include a divider or any other circuit adapted to process the speed signal before supplying it to the control circuit of

la chaudière.Boiler.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Ainsi, I'invention ne s'applique pas uniquement aux chaudières du type représenté à titre d'exemple à la figure 1; on pourrait notamment changer la position de l'extracteur dans la chaudière en la mettant au niveau de H:\DACTYL0\17600\17690 doc - 9/05/01 - 6/10 Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and shown, but it is susceptible of numerous variants accessible to those skilled in the art. Thus, the invention does not only apply to boilers of the type shown by way of example in FIG. 1; we could in particular change the position of the extractor in the boiler by setting it to the level of H: \ DACTYL0 \ 17600 \ 17690 doc - 9/05/01 - 6/10

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I'arrivée d'air frais. De même, on peut utiliser un autre extracteur que celui représenté à la figure 3; par exemple, la forme de la volute, de la turbine ou plus généralement de la partie aérodynamique de l'extracteur peut différer de celle de l'extracteur de la figure 3; ainsi la turbine peut être en matière plastique, la volute S peut présenter une forme ronde ou carrée. Le sens de rotation de la turbine peut être inversé en changeant l'orientation des aubes. Enfin, comme indiqué plus haut, un capteur à effet Hall n'est qu'un des moyens possibles pour obtenir une information de vitesse de rotation de la turbine de l'extracteur; on pourrait aussi utiliser un capteur optique, ou encore une mesure fonction de la consommation du moteur, de la Fresh air. Similarly, one can use another extractor than that shown in Figure 3; for example, the shape of the volute, of the turbine or more generally of the aerodynamic part of the extractor may differ from that of the extractor of FIG. 3; thus the turbine can be made of plastic, the scroll S can have a round or square shape. The direction of rotation of the turbine can be reversed by changing the orientation of the blades. Finally, as indicated above, a Hall effect sensor is only one of the possible means for obtaining information on the speed of rotation of the turbine of the extractor; we could also use an optical sensor, or a measure depending on the consumption of the engine, the

puissance absorbée, de courants, du déphasage. absorbed power, currents, phase shift.

Dans la description qui précède, on a mentionné quelques normes à respecter; il In the above description, a few standards have been mentioned; he

est aussi possible d'utiliser la mesure de la vitesse de l'extracteur de fumée pour respecter des contraintes autres que celles imposces par ces normes. En ce sens, ces normes doivent être comprises simplement comme un exemple des contraintes It is also possible to use the measurement of the speed of the smoke extractor to comply with constraints other than those imposed by these standards. In this sense, these standards should be understood simply as an example of the constraints

imposoes aux gaz rejetés par une chaudière. taxes on gases released from a boiler.

H:\DACIYLO\17600\17690.doc - 9/05/01 - 7/10 H: \ DACIYLO \ 17600 \ 17690.doc - 9/05/01 - 7/10

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Claims

1. A boiler (1) having a control valve (2) for the gas flow supplying gas to a burner (4), a smoke extractor (8) sucking the combustion products from the burner, a sensor (18) for the rotation speed of the smoke extractor, and a control circuit (20) controlling the valve (2) in

function of the speed of rotation sensed by the speed sensor (18).

2. The boiler of claim 1, characterized in that the control circuit (20) opens the valve (2) when the speed of rotation is within a first range

1 0 predetermined.

3. The boiler of claim 1 or 2, characterized in that the control circuit closes the valve (2) when the speed of rotation leaves a second

predetermined range.

4. The boiler of claims 2 and 3, characterized in that the upper terminal

of the first range is less than the upper bound of the second range.

5. The boiler of one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor

speed sensor is a Hall effect sensor.

6. A method of controlling the operation of a boiler (1) having a control valve (2) for the gas flow supplying gas to a burner (4), a smoke extractor (8) sucking the combustion products from the burner and a sensor (18) of the speed of rotation of the smoke extractor, the method comprising the steps of: - measuring the speed of rotation of the extractor using the sensor;

- control of the control valve (2) according to the measured speed.

7. The method of claim 6, characterized in that the control step comprises opening the valve (2) when the speed of rotation is within a

first predetermined range.

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8. The method of claim 6, characterized in that the control step comprises closing the valve (2) when the speed of rotation leaves a

second predetermined range.

9. The method of claims 7 and 8, characterized in that the upper limit of

The first range is less than the upper limit of the second range.

10. The method of one of claims 6 to 9, characterized in that the step of

measurement includes measuring the speed using a Hall effect sensor.