Brevet FR2008356A1 — publié le 19700123

La présente invention concerne un dispositif automatique de commande et de contrôle pour une installation comportant des b leurs à mazout ou à gaz, avec un dispositif de couplage pour la détermination d'un délai de purge préalable et d'un délai de sécurité subséquent, et avec un relais, excite; dès le début de ce délai de sécurité, pour l'admission du combustible et pour lequel est prévu un circuit de maintien comportant un contact de travail pour contrôler la flamme. Dans la mise en marche de brtleurs à commande automatique pour combustibles liquides ou gazeux, il est indispensable que s9i,t d'abord observé, à la suite de la commande de l'enclenchement, ce qu'on appelle un délai de purge préalable avant que ne- sQit libérée lad- mission du combustible dans la chambre de combustion, et que ne soit fermé le circuit d'allumage. Pendant l'intervalle de temps précité a lieu une ventilation de la chambre de combustion afin de garantir qu'on ne soit pas en présence d'un mélange détonant au moment de la mise en marche du dispositif d'allumage.En meme temps que l'admis- sipn du combustible et l'enclenchement du dispositif d'allumage après l'expiration du délai de purge préalable, commence un nouvel intervalle de temps appelé "délai de sécurité". Pendant celui-ci, on vérifie au moyen d'un contrôleur automatique de flamme si le branchement du dispositif d'allumage permet d'enflammer correctement le combustible projeté par le gicleur. Si ce contrôleur de flamme annonce pendant le délai de sécurité la formation de la flamme, l'installation automatique s'établit en position de régime normal, position dans laquelle le relais de libération de combustible reste maintenu par l'intermédiaire d'un contact de travail du contrôleur automatique de flamme.Au contraire, s'il n'y a pas de flamme, le dispositif automatique se met en position de dérangement, ce qui interrompt, l'alimentation en combustible et le fonctionnement du dispositif d'allumage. Dans les appareils automatiques de contrôle et de régulation de ce genre, il est connu de commander l'observation des délais, de purge préalable et de sécurité, au moyen d'un mécanisme de commutation programmé ou d'un relais thermique, en particulier d'un relais bimétallique ou "bilame". Ces deux solutions nécessitent une dépense relativement importante, en particulier aussi du fait qu'il s'agit d'obtenir une grande sûreté de fonctionnement et une sécurité intrinsèque de tels dispositifs de commutation. En outre, les dispositifs de commutation à commande thermique entraînent d'assez grandes dispersions des délais de commutation en fonction de la tension d'alimentation, de la température ambiante, etc.Pour ces raisons, il est particulièrement difficile, avec de tels dispositifs de commutation, de respecter d'une manière suffisamment précise des délais de sécurité relativement courts, par exemple de 2 ou 3 secondes seulement. D'autre part, on s'est néanmoins efforcé de maintenir le, délai de sécurité à une durée aussi courte que possible parce qu'il faut iei s'attendre à ce que la quantité de combustible d6bitée pendant cet intervalle de temps ne soit pas du,tout enflammée (en cas de dérangement) ou seulement peu avant l'expiration du délai prévu. L'invention est basée sur le problème de créer, dans un dispositif de type précité et à moindres frais, un montage de circuits sur. lequel on, puisse - compter pour la détermination du délai de purge préalable et du délai de sécurité lui faisant suite, qui permette d'observer avec une précision satisfaisante des délais de sécurité même relativement courts et qui réponde au, exigences en matière de sécurité inPtrinsèque. Le dispositif conforme à" å l'invention pour la commande et le contrôle automatiques de brCleurs à mazout ou à gaz du type précité est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de dérivation destiné à être alimenté par l'intermédiaire d'un contact de fermeture et contenant une résistance additionnelle montée en série avec un condensateur, celui-ci étant shunté par un circuit monté en parallèle et qui comporte, branchés en série, une diode à caractéristique de relaxation et le relais précité pour l'admission du combustible. Une forme, de réalisation de l'objet de l'invention est décrite ci--après avec de plus, amples détails, à titre d'exemple non limitatif à la figure unique du dessin annexé. Cette, figure représente un schéma de montage des parties essentielles du dispositif automatique suivant l'invention pour la commande et le. contrôle d'un brtleur. Le montage représenté est raccordé à un réseau alimenté en courant alternatif et branché entre un fil de phase P et le fil neutre 0. La commande de mise en circuit pour le démarrage du brt- leur s'effectue par l'intermédiaire d'un contact sur le fil de phase, par exemple du contact d'un thermostat, d'une minuterie, d'un commutateur à commande manuelle, etc. Pour simplifier, cette fonction est indiquée par un contact unique e. De celui-ci part un premier circuit menant au fil neutre en passant par le moteur M de la soufflerie du brûleur.Un autre'circuit passe par le contact de travail t1, d'un relais 'T pour l'admission du combustible- et, à partir-de ce contact , il passe d'une part par la-commande V de la vanne d'admission du combustible et, d'autre part, par un contact de repos f2 du contrôleur de flamme (non représenté) et par le dispositif d'allumage 2. Un troisième circuit, passant lui aussi entre le contact e et le fil neutre, continent le branchement en série d'un redresseur G, d'une résistance R et d'un condensateur C.Ce dernier est shunté par un montage en parallèle qui comporte une diode de commande D (tube à décharge luminescente)' montée en série avec la bobine d'excitation du relais T d'admission du combustible. A partir de la connexion entre la diode de commande D et la bobine d'excitation formant le relais T et jusqu'-au point de Jonction-entre le redresseur G et la résistance R passe un circuit de maintien pour le relais T avec le contact de travail t2 (contact de maintien de ce relais et avec un contact de travail ft du contralèur de flamme. 'Dans le-montage décrit ci-dessus, la caractéristique' de relaxation connue de la diode de commande D en fonction de la tension agissant sur elle joue un rôle- primordial. Sous une tension faible, -cette diode est d'abord non conductrice jusqu'à ce que,la tension augmentant, le niveau de la tension d'allumage soit dépassé et que la décharge luminescente' à travers la diode stétablisse par bonds. L'allumage réalisé, la chute de tension par passage dans la diode revient à la valeur de la-tension de combustion, qui est sensiblement plus faible que celle de la tension d'allumage. La décharge luminescente n'est interrompue' qu'en passant au-dessous d'une intensité minimale du courant de décharge. Les lampes à décharge luminescente particulièrement appropriées à l'objet de l'invention sont celles dont la tension de combustion diffère le plus de la tension d'allumage. Toutefois, au lieu de lampes à décharge luminescente, on peut également utiliser d'autres types de diodes à caractéristique de relaxation; on connaît par exemple des diodes trijonction à semi-conducteurs, ou "diodes de 3hockley", qui présentent un comportement de relaxation analogue à celui des tubes à décharge luminescente. Lors de la mise en marche du bradeur, le montage précité fonctionne de la manière suivante : Si le contact e est fermé (commande de mise en circuit) le moteur M du brûleur reçoit du courant et c'est alors que commence le délai de purge préalable, au cours duquel la chambre de combustion est ventilée. En même temps, le condensateur C, d'abord déchargé, commence à se recharger par l'inter- médiaire du redresseur G et de la résistance additionnelle R, la tension passant par ce condensateur augmentant à mesure qu'il se charge. La vitesse d'augmentation de cette tension et , avec elle, la durée de la purge préalable sont indiquées par la constante de temps RC. La fin du délai de purge préalable et donc le début du délai de sécurité sont indiqués par le moment où la tension aux bornes du condensateur atteint le seuil de la tension d'allumage de la diode de commande D. La diode est ainsi allumée et le condensateur se décharge par l'intermédiaire de celle-ci et du relais T d'admission du combustible, en fait suivant la constante de temps correspondant essentiellement du produit de la capacité du condensateur et de la résistance du bobinage du relais T. La condition nécessaire à cet effet est que la résistance additionnelle R soit un multiple, de toute manière au moins le décuple, de la résistance du bobinage précité. En même temps que s'établit l'allumage de la diode, le relais X est excité par le courant de décharge et ses contacts t1 et t2 sont fermés.La vanne V d'admission du combustible et le dispositif d'allumage 2 reçoivent du courant par l'intermédiaire du contact de travail t1 , et le contact t2 prépare un circuit de maintien pour le relais T d'admission du combustible. Si la flamme du brtleur sa forme pendant le délai utile, le contrtleur de flamme réagit en fermant son contact flet en complEtnt pour le relais T le circuit de maintien précite,, Simultanément, le dispositif d'allumage 2 est mis hors circuit par le contact ie repos 12 du contrôlsu de flamme. Cette situation correspond à l'état de fonctionnement normal du dispositif automatique. Au contraire, si une flamme convenable ne parvient pas à se former dans l'intervalle du délai de sécurité prédéterminé, le con trieur de flamme ne réagit pas et l'auto-alimentation du relais T est empêchée. L'intensité du courant de décharge provenant du condensateur C et passant par la diode D décrott rapidement, de sorte que le relais T s'interrompt de nouveau et que la décharge luminescente dans la diode de commutation D s'interrompt elle aussi.Le contact t1 étant ainsi ouvert, l'admission du combustible en est interrompu et l'alummage coupé, ce qui empêche la mise en marche du brtleur. Une telle excitation de courte durée du relais T pour l'admission du combustible et sa désexcitation subséquente peuvent être mises à profit, d'une manière connue en soi et non décrite en détail ici, pour signaler tout incident et éventuellement pour bloquer une nouvelle mise en marche subséquente. Un avantage essentiel du montage ci-dessus.décrit réside dans le fait que la durée du délai de sécurité est pratiquement indépendante du niveau de la tension d'alimentation, c'est-à-dire de la tension du réseau. Cette durée est fixée au contraire par la tension d'allumage de la diode de commande (au début) et par l'intensité minimale du courant de décharge de cette diode ou par le courant de maintien du relais T (à la fin), c'est-à-dire uniquement par les données électriques sensiblement constantes de ces constituants. C'est pourquoi des délais de sécurité relativement courts peuvent dtre observés avec une précision satisfaisante, même sans raccourcissement correspondant du délai de purge préalable. Un autre avantage essentiel est aussi la parfaite sécurité intrinsèque du montage, une mise en marche du brûleur étant impossible au cas d'une défectuosité de l'un quelconque des éléments de commutation qui participent à la détermination du délai de purge préalable et du délai de sécurité. On peut par exemple s'en apercevoir sans difficulté par une coupure supposée dans le circuit du condensateur, un courtcircuit de celui-ci ou une interruption dans le circuit parallèle (shunt) D, T. De plus, dans le caa d'un éventuel court-circuit de la diode D et en raison de l'importance de la résistance additionnelle R, le relais T ne recevra pas suffisamment-de courant pour qunil puisse en être excité. En outre, le montage est réalisé avec des éléments de commutation relativement simples et bon marché et qui ne sont soumis à aucune usure mécanique. REVENDICATIONS 1 - Dispositif automatique de commande et de contrôle pour brtleurs à mazout ou à gaz, avec un montage de circuits pour la détermination d'un délai de purge préalable et d'un délai de sécurité subséquent et avec un relais, excité dès le début de ce délai de sécurité, pour l'admission du combustible et pour lequel est prévu un circuit d'auto-maintien comportant un contact de travail pour contrB- ler la flamme, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de dérivation destiné à être alimenté par l'intermédiaire d'un contact e de commande de fermeture du circuit et contenant une résistance additionnelle R montée en série avec un condensateur C, celui-ci étant shunté par un circuit monté en parallèle et qui comporte, branchés en série, une diode D à caractéristique de relaxation et le relais T précité pour l'admission du combustible. 2 - Dispositif automatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la diode D précitée est constituée par un tube à décharge luminescente. 3 - Dispositif automatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la diode D précitée est constituée par une diode triåonction à semi-conducteurs ou diode de Shockley. 4 - Dispositif automatique suivant'la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance additionnelle R est un multiple de la résistance du bobinage du relais T pour l'admission du combustible.