Brevet FR2016454A1 — publié le 19700508

69292S9 ') 016 S à '.u ; "'-ît.. - ix.vfeiji.,; - n c>.:r tfift " ■••. " ;. i !. •• signal r !.. a'e -è^v^ culièremeirt :::ais : in e:e . u^.i.7eib;,t » la a ôijposiiûi's -I.- oî- t.-'p-J utilisé3 danc 1er Instal': ~ti -n? chauffe p?-r eonilia... : rr 1 ga 7 Une fla~ iue,(rafcl que snit s ou i;, e,e~" le :ifee >1 '-i. certaine ionisation électrique entre ses régions à température r~l a vivement haute et celles à température relativement bas?'3 .Cette, différeriez de potentiel est en général de l!or;r- de 20 mT pour une petite flamme de méthane et peut être mesurée à l'aide 65 -an vol métré à forte impédance laonté entre de'ix électrodes placées respectivement dans deux régions différentes de la flamme. Si,au lieu de trancher ces électrodes sur un volmètre,on les tranche sur une urce de courant, électrique,on constate le passage d' Entre deui joints d*v.?ie flu:in. ,1e rapport des résietancer opposé*.? s au pas s ..gc du jurant t. jis un sen-r et dans l'autre se situe »n ; ';:«raler.tre J/;- et T ~rr suivrait la position dec deux points -i. • ;• -.e"- 1-^ff e.";t t 1.3 ... ^.nres • «t laj a ar?~tô- rietiquui: .. ropa -^ de r la*m e,l; de la diode qu1 «!"■ - >v ' :'-il.-:-taiH • n & A r« CifS - f?—V - TTp la -résent- tuvem - on ut* A n-.: ;::iir:r * r • v - ■ flaques pour en -;éce A la ré^er.oe. Elle a c :n * il.'craîe --.ar." - - « . la présence d*fâ . ORIGINAL "016^54 6Q?(;7S 9 i •• .r , _ . -, • : ■ i: i t -r • • ::•->] n " • : prir-'- p-;r i 1 ' -.û iir,-K+''2t4 oi. en cr'-i'-r- bi*> dp'la i"lar?m" p 'T^o-usll e 1*» dé--i": •: . . ..'u . !;i; 'i ( j- j ; . •- t - e- .1 .,ï-' -*• V-i ,'i- -.i •■ • : ••_ • / bi •!,» : ' ,-i, an sr.e tu■ ?„ut = :rip d' al i:i: .mrsliur. . i: o-oi; l3Jitl? , 'des-détecteurs > ri-ajnœe oinformer? t l'invention peuvent être utilisés -pour coe-trôl er ■:r-tT>- al dirent a*~iou camuiie de" *""açon à la couper ôar.s le jss où i'une qu slncnque des fla^rces -p 'elle alimente s'éteint <> 10 Psr ccnsèquent, la présente invention a aussi pour objet un ayptème de détection de flammes comportant une pluralité de détecteurs ae flammes conformes à l'invention et des circuits a dé'-'lencheu.rs, sensibles aux signaux émis par l'ensemble de ce? detecteurs, et qui agissent à la fois en réponse à la pré-15 sence et à l'absence de flammes sur tous les détecteurs pris °cllactivement et en réponse à la présence et à l'absence d'une flamme sur l'un quelconque d'entre eux<> Dé préférence, ces circuits à déclencheurs comprennent un premier relais qui est mis • , j tension lorsqu'un signal indicateur de la présence d'une iO flamme est reçu de l'un quelconque des détecteurs du système, et un deuxième relais qui est mis sous tension lorsque des si- v.:: ii'.Uîi..^ la pré .sence d'une flamme sont simultanément rerus de tous cep detecteurs* Le système peut aussi comporter un dispositif de contrôle de l'alimentation des brûleurs d'une 'd5 installation auxquels sont associés chacun à chacun les détec-•: -j-• lu .:t itèn;e0 je dispositif le r-..rtrSle ét mt actionné par lésait.-5 ve~. air-; - fa* on ;ue au coirbu1^ itle ne pui ;~su être en— "r-y z aux brûleur ■> en vue ae leur aalumage que lorsque ses a?ux •o. i;- nnt --te préalablement •- : K i ; - i ;u.leî pour 1« co:-tif;Je de .1 * • „ im^ni ot j '-j. eiî - ' 'tu auff. ir : -t-'iil-, II i> -"ent -u ''ùir? .M ik _i:;.t.ite tlu^ieurs brûleurs à ae oh _ be ri3 i-ue inujo'a duej le rel-.iti';-rrit;ii\, frj i.le' t * dont 5 '. ' 1 - . --rii à • le . . p ne BAD Ofi©NAL 6929259 3 2016454 d'allumage» Ce procédé présente l'inconvénient consistant en ce que, si l'alimentation en gaz assurée par la conduite générale est monmentanément interrompue pour une raison quelconque, du fait que tous les 'brûleurs et les veilleuses qui leur sont as-5 sociées s'éteignent alors il existe un risque d'explosion lorsque, par la suite, l'alimentation en gaz est rétablie. _ Le système de détection des flammes de la présente inven_ tion contrôle constamment les flammes de tous les "brûleurs de l'installation qu'elle équipe et réduit ainsi les risques 10 d'explosion dans les circonstances définies ci-dessus» La description qui va suivre, et les dessins annexés donnés surtout à titre d'exemples non limitatifs, feront mieux comprendre comment la présente invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés : 15 - La figure 1 représente schématiquement un circuit a- gissant en fonction de la charge prise par un condensateur, ce circuit constituant un détecteur de flamme individuel conforme à l'invention» - La figure 2 représente schématiquement un détecteur de 20 flamme conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention, et - La figure 3 montre schématiauement comment un système de détection de flammes comportant des détecteurs individuels conformes à l'invention peut être utilisé pour contrôler l'a- 25 limentation en combustible d'une pluralité de brûleurs» La figure 1 représente un brûleur à gaz 13, à ossature métallique, auquel est associée une electrode 11 placée de façon que l'une de ses extrémités pénètre juste dans la flamme 10 du brûleur 13 « 30 L'une des armatures d'un condensateur 15 est connectée par l'intermédiaire d'une résistance 16 sur l'électrode 11, et l'autre armature de ce condensateur est. connectée sur une.feor-ne 12 portée par le brûleur métallique 13* Une tension alternative est appliauée entre l'électrode 11 et la borne 12 par 35 l'intermédiaire d'un condensateur 14 - forte impédance qui arrête les courants continus» Le condensateur 15 est monté par l'intermédiaire d'une BAD ORIGINAL 6929259 4 2016454 résistance 18 entre les bornes d'entrée d'un amplificateur 17 à forte impédance d'entrée et faible impédance de sortie,» Dans le mode de réalisation de l'invention représentée sur les figures 1 et 2, cet. amplificateur 17 est constitué par 5 un transistor unique 19 monté suivant le mode collecteur commun, ou émetteur entraîné- et dont le conducteur-de l'émetteur^ sur lequel sont recueillis les signaux émis par 1.*amplificateur,. passe par une résistance de-charge 20« Ce dispositif constitue dans son ensemble un détecteur de flamme individuel 10 conforme à l'invention» Lorsque ce détecteur est en cours d'utilisation, une tension alternative, de 100 V par exemple, est appliquée par l'intermédiaire du condensateur 14 entre l'électrode 11 et la borne 12 du brûleur» Lorsque? ce "brûleur est alluméf l'action de redressement dont 15 sa flamme 10 est le siège a pour effet de charger le condensateur 15 par 1'intermédiaire de la résistance 16. La différence de potentiel qui prend ainsi naissance sur le condensateur 15 est appliquée sur l'entrée de l'amplificateur 17 Par l'intermédiaire de la résistance I8« Une tension continue proportion-20 nelle à la différence de potentiel qui existe sur le condensateur 15 prend alors, naissance dans la résistance 20 du transistor 139 et estte tension continue peut être utilisée pour signaler la-présence ou l'absence d'une flamme sur le.brûleur 13o La figure 2 représente un détecteur de flamme 5 conforme 25 à l'invention dont le conducteur de sortie 21 du transistor 19 de 1®amplificateur 17 alimente un deuxième transistor 22„ L'ensemble est ageiioé pour que? en lgabsence de flamme, le transistor 22 est polarisé de façon à être conducteur du fait que s?, base est alors branchée sur une alimentation dont la 30 tension est plus élevés' que celle de son émetteur» Le collec*--» teur et 18émetteur du transistor 22 sont respectivement reliés au conducteur positif (-;•'• 0 7) et au conducteur négatif (-10 Y) d8une ligne à'alimentatioa sn courant continu et, .respectivement s par»? 1 ' intermédiaire âa résistances 38 et 39 « Les valeurs 35 de ces résistances 3ô eb 39 sont choisies de façon que, lorsque le transistor 2.2 est pleinement conducteur, son collecteur 23 est à une tension négative par rapport à la terre.» bad original 6929259 5 2016454 lorsqu'une flamme 10 est présente sur le brûleur, un courant continu circule dans la base du transistor 19> °e qui a pour effet de provoauer l'apparition d'une charge négative sur cette base» De ce fait, le transistor 19 passe à l'état conduc-5 teur et, par suite, la tension sur son émetteur 21 devient plus negative. Il en résulte une réduction de la conductibilité du transistor 22 et, par suite, la tension sur le collecteur 23 de ce transistor devient plus positive. Lorsque la flamme 10 est 10 suffisamment forte, le transistor 19 devient pleinement conducteur et le transistor 22 pleinement non conducteur. On voit donc que le collecteur 23 du transistor 22 est, par rapport à la terre, à un potentiel négatif en l'absence et à un potentiel positif en la présence d'une flamme» 15 Un troisième transistor 24, monté en émetteur entraîné est relié par sa base au collecteur 23 du transistor 22 et par son émetteur 25 au conducteur négatif (- 10 V) de la ligne d'alimentation en courant continu par l'intermédiaire d'une résistance 28. L'émetteur k:5 et la base du transistor 24 sont sensi-20 blement au même potentiel. De la sorte, l'emetteur 25 de ce tran sistor, en l'absence et en la présence d'une flamme, est res-oectivement à un potentiel négatif et à un potentiel positif par rapport à la terre* Lorsque l'on desire détecter simultanément la présence 25 ou l'absence de plusieurs flammes, un détecteur b est prévu pour chacun aes brûleurs de l'installation et l'émetteur 25 de chacun des transistors 24 est branché par l'intermédiaire d'une diode 26 sur un conducteur des signaux "OU" 25 et par l'intermédiaire d'une diode 27 sur un conducteur aes signaux "ET" 30, 30 Un signal "flamme présente" est écis par un détecteur 5 lorsque son émetteur 25 est a une tension positive* La diode 26 est alors conauetric~- et. ur> courant circule dans le conducteur 30 en direction du declennneur 31 d'un tfcyristor 32 comr-ur. à -ou les deteeteur? 5 et oui revient ainsi cor.aucteur. Un oremi er re-35 lais 33, monté en série sur le thyri stor 32, est mis sous tension lorsque celui-ci -levierit conducteur er rêr-unse a 1 •-,= ré fortiori d'un signal " figure présente". On voit ^onc ;>ue la preser 6929259 6 2016454 d'une flamme sur l'un -luelconaue des brûleurs ou l'apparition d'un défaut au détecteur 5 simulant cette présence provoque la nise sous tension du relais 330 5 clencheur 35 d'un thyristor 36, lequel est mis en état de conductibilité par la réception d'une tension positive continue en provenance d'une résistance 34o En l'absence de toute flamme, l'émetteur 25 du transistor 24 est à un potentiel négatif et la diode 27 est conductrice» Le déclencheur 35 du thyristor 36 est 10 par conséquent aussi h un potentiel négatif et ce thyristor n'est pas conducteur» Mais, si une flamme est présente sur tous les brûleurs, l'émetteur 25 de chacun des détecteurs 5 est à un potentiel positif et la diode 27 de chacun de ces détecteurs n'est par conséquent pas conductrice. Il s'ensuit que le potentiel 15 du déclencheur 35 du thyristor 36 devient positif et que ce dernier passe à l'état conducteur. Un deuxième relais 37, monté en série sur le thyristor 36 est sous tension lorsque celui-ci est conducteur. 20 ehés sur les conducteurs 29 et 30, lorsque l'un quelconque de ces détecteurs émet un signal "flamme présente", le relais 33 est mis sous tension, et que lorsque tous les détecteurs 5 émét-tent simultanément un signal "flamme présente", le deuxième relais 37 est mis sous tension» 25 le contrôleur 6 représenté schématiquement sur la figure 3 est constitué par les relais 33 et 37 et leurs circuits de commande associés,. Ce contrôleur 6 comporte aussi un circuit qui met en action un dispositif électriaue 7 qui commande les mouvements d'une soupape à combustible 9 montée sur une conduite gé-30 nérale alimentf»nt en combustible tous les brûleurs de l'installation,. 0e contrôleur 6 est agencé de façon que, avant tcut allumage, le dispositif de commande 7 ne peut être mis sous tension et ouvrir la soupape 9 nue si les deux relais 33 et 37 sont simultanément hors tension» De la sorte, si l'un quelconque des 3b- détecteurs r: jaune 5 émet un signal "flamme présente" lorsque 19 soupape 9 est fermée avant le début d'une opération d'allumage, le contrôleur 6 empêche l'ouverture de cette soupape, ce Le conducteur des signaux "ET" 30 est branché sur le de- On voit donc que, si plusieurs détecteurs 5 sont bran- 6929259 7 2016454 qui indique l'existence d'un défaut de fonctionnement quelconque dans l'ensemble du système* Le contrôleur 6 est aussi agencé de façon que, après allumage des brûleurs, les deux relais 33 et 37 doivent être simul-5 tanément sous tension et doivent indiquer ainsi que tous les brûleurs sont allumés avant que la soupape 9 soit maintenue ouverte lorsque son bon fonctionnement n'est plus surveillé par un opérateur* Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux 10 modes de réalisations décrits, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit» BAD k. -— 6929259 8 2016454 KCTSHDICATIOKS. Io Détecteur de flamme caractérisé en ce que la présence d'une flamme y est décelée- par un dispositif nui agit en ..onction de la charge prise par un condensateur sous l!action d'une alimentation en courant alternatif qui s'effectue par l'in-5 termédiaire de l'action de redressement des courants alternatifs dont ladite flamme est le siège® 2» Détecteur de flamme selon la revendication 1, caractérisée en ce que son dispositif qui agit en fonction de la charge prise par son condensateur, en réponse à 1textinction, com-10 plète ou partielle de ladite flamme coupe 1'alimentation en combustible du brûleur qui émet cette flamme et/ou d'un ou de plusieurs autres brûleurs« 3o Détecteur de flamme selon la revendication 1 ou revendication 29 caractérisé en ce que son dispositif qui agit en fone-15 tion de la charge prise par son condensateur comporte un transistor dont l'un des circuits d'entrée comprend ledit condensateur monté de façon que ce transistor passe de l'état conducteur à l'ëtat non conducteur lorsque le condensateur a pris une charge sous l'effet de la présence d'une flamme » 20 4e Détecteur de flamme selon la revendication 3, caractérisé en ce que son transistor est branché selon le mode collecteur commun ou émetteur rmivemr, et que la charge du condensateur est appliquée sur la base de ce transistor, ce dernier passant d8us état non conducteur à un état conducteur lorsque le condensateur 25 a pris îms cliarge pas5 suit*3- de la présence d'une flamme0 5c Détecteur de flamme salon la revendication 4» caractérisé en es qu-i-:.i deuxième transistor est branché sur 15émetteur suiveur c.v. trémie;* 'transi c-v or et de .façon qu'il cesse d'être 'con~ 6;. Déts-r-teur dç s-::on la revendication »r. ce i-.? r .?n :! ^ si ère s est dc -an type complément sirs "elui â? »o-.i ;:r?p-ie.v transi a-'-"r monté suivant le mode émetteur sui rer»T BAD ORIGINAL 6929259 9 2016454 7« Détecteur de flamme selon l'une aes revendi cations 1 à 6 et caractérisé en ce que son dispositif oui agit en fonction de la charge prise par son condensateur contrôle les opérations d'un élément de commutation semi-conducteur dont l'é-5 tat de commutation change lorsque la charge prise par le condensateur varie du fait de la présence d'une flamme. 8. Détecteur de flamme selon la revendication 2 ou 7» caractérisé en ce qu'il est associé à une soupape à commande électrique qui contrôle l'alimentation en combustible de la flamme et/ou 10 de ladite ou desdites autres flammes, cette soupape se fermant lorsque ledit élément de commutation passe d'un état de commutation à l'autre en réponse à l'extinction de la flamme. 9. Détecteur de flamme selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que son condensateur est monté 15 entre une electrode oui se trouve dans la flamme d'un brûleur lorsque celui-ci est correctement allumé et un point dudit brûleur. 10» Detecteur de flamme selon la revendication 9, caractérisé en ce que son électrode peut être alimentée en courant alternatif 20 par l'intermédiaire d'un condensateur d'arrêt qui empêche les courants continus de passer« 11. Système de détection d'une pluralité de flammes caractérisé en c.a au'il comporte une pluralité de détecteurs conformes à l'une aes revendications 1 à 10 et des dispositifs 25 déclencheurs .jUi agissent sur l'ensemble des signaux émis par les détecteurs, ces dispositifs agissant à la fois en réponse à la présence et a l'absence des flammes sur tous les détecteurs considérés collectivement et a la présence et à 1'absence d'une flamme sur l'un quelconque ae ces aetecteurs. 30 12o Système ae détection selon la revendication 11, caracté risé en ce que lésait? dispositifs àécxencfceurs agissent sur un premier relais qui est mis sous tension lors cru1 un signal indiquant la présence d'une flamme est émis par l'un auelcon^ue de ses détecteurs et sur un deuxième refais oui est mis sous tension 35 lorsqu'il reçoit oirault salement ae ohecur des aeteeteur- un s?j indiquant la présence g.'une flamme® 13. Systeme Je ait-ration selon ly revendication 12, caracté- BAD ORIGINAL ' 6929259 10 2016454 rise en ce qu'il comporte en outre un dispositif qui contrôle l'alimentation en combustible des brûleurs auxquels sont associés chacun à chacun lesdits détecteurs, ce dispositif de contrôle étanx associé »ux relais de façon aue les brûleurs ne puissent 5 être alimentés en combustible en vue de leur allumage que lors-nue ces deux relais.ont été préalablement mis hors tension» 14° Système de détection selon la revendication 13, caractérisé en ce que, après que les brûleurs ont été allumés, son dispositif de contrôle ne permet l'alimentation en combustible de 10 :es brûleurs de façon que l'installation puisse être laissée sans surveillance que si les deux relais, sont tous deux sous tension,» BAD ORIGINAL