Brevet FR2049133A1 — publié le 19710326

70.19636 1 2049133 La présente invention concerne généralement .et a~ essentielle -: ment pour objet un dispositif formant foyer à double combustion ■ ou analogue pour combustibles solides et pour combustibles-. - „ fluides c'est-à-dire gazeux ou liquides ainsi que les diverses 5 applications et utilisations résultant de sa mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, appareils, équipements et installations pourvus de tels dispositifs. D'une façon connue, le dispositif formant foyer à double combustion possède une seule chambre de combustion, à feu ou 10 analogue qui est délimitée vers le bas par une grille ou analogue pour supporter ou recevoir les combustibles solides et présente une ouverture d'alimentation ou d'introduction pourvue d'une porté pour les combustibles solides. En outre, un brûleur pour le combustible fluide, c'est-à-dire gazeux ou liquide, débouche , 15 également de manière connue dans la chambre de combustion, auquel cas le brûleur est susceptible d'être mis en service et hors service par un circuit de courant électrique de commande associé et est agencé de telle façon que sa flamme soit dirigée vërs la., grille. ' 20 II a déjà été proposé d'utiliser un foyer à double combustion de ce type également pour l'incinération de déchets culinaires ou de cuisine ou d'ordures ou immondices ménagers par le fait que ces déchets sont jetés, comme d'autres combustibles solides, à travers l'orifice d'introduction sur la grille de la chambre -de 25 combustion et allumés ensuite à l'aide du brûleur et mis en feu ou incendiés. Lors de l'exploitation ou du fonctionnement normal du foyer avec du combustible fluide c'est-à-dire gazeux ou liquide, la mise en service et hors service du brûleur est alors cependant réglée par un ou plusieurs commutateurs, contacteurs 30 ou interrupteurs thermostat!ques ou analogues, qui réagissent par exemple à la température d'une chaudière d'eau chauffée par le foyer, à la température extérieure ou à la température des gaz brûlés de fumée ou d'échappement. Quand alors la matière solide, jetée dans la chambre de combustion, doit être brûlée 35 ou incinérée à l'aide du brûleur, des mesures particulières sont généralement nécessaires pour pouvoir mettre le brûleur en action , indépendamment de l'état actuel des commutateurs thermostatiques. 70 19636; 2 2049133 On doit ici pour ee.la modifier le réglage par exemple de l'un des commutateurs thermostatiques. On doit ensuite attendre la combustion ou l'incinération de la matière jetée dans la chambre de combustion et ensuite annuler les mesures entreprises ..pour la mise en action 5 du brûleur, par exemple ramener le commutateur thermostatique à réglage modifié de nouveau dans sa position normale initiale. Si cette dernière opération est omise, la commande du brûleur par ailleurs ordinairement entièrement automatique en fonction de la température est perturbée et des surchauffes et autres. 10 dommages peuvent se produire par la suite. Si par contre, après 1'introduction de la matière à incinérer dans la chambre de combustion on laisse effectuer l'allumage ou l'inflamation et la combustion de la matière précitée par la mise en action du brûleur conformément à sa commande entièrement automatique en fonction 15 de la température, il peut arriver que la matière introduite reste non consumée pendant, un temps relativement long ou est incomplètement détruite dans le cas d'une durée d'entrée en action ou de. fonctionnement du brûleur relativement courte. Cela est par exemple, le cas quand le foyer chauffe une chaudière de chauffage central •, 20 et lorsqu'il règne une température extérieure relativement élevée. L'état non consumé ou la combustion incomplète précités de la matière sur la grille de la chambre de combustion est indésirable en particulier quand il s'agit, relativement à la matière, de déchets culinaire ou. d'ordures, ménagères parce qu'alors des 25 mauvaises odeurs et éventuellement des gaz délétères, malsains -ou nuisibles à la santé peuvent être produits. On doit cependant aussi considérer qu'il peut être dangeureux de jeter de la matière inflammable, ou combustible ou des déchets dans la chambre de combustion quand le brûleur est précisément 30 en fonctionnement. Il peut alors se produire parfois des combustions, détonations ou déflagrations brusques et explosives qui effraient ou mettent en danger la personne introduisant, la matière. En outre, des gaz nocifs ou nuisibles à la santé, ou de la fumée peuvent se produire et s'échapper par l'orifice d'introduction. 35 L'invention a pour but d'empêcher les inconvénients précités. C'est par conséquent la tâche de l'invention d'améliorer ou de perfectionner un foyer à double combustion du. type mentionné au début de telle façon que, chaque fois après 1 'introduction de la 70 19636 3 2049T33 matière dans la chambre de combustion, le brûleur soit mis automatiquement en action pendant une certaine durée ou période de temps et que l'introduction de la matière soit possible seulement quand le brûleur est hors service, arrêté ou éteint. 5 Dans le cas d'un brûleur du type mentionné initialement, ce problème est résolu principalement par le fait que dans le circuit électrique de commande pour le brûleur est monté un commutateur-interrupteur, contacteur ou analogue qui peut être actionné depuis la porte de l'orifice d'introduction de telle 10 façon qu'il met le brûleur hors service quand la porte est ouverte et, après la fermeture de la porte, met le brûleur en action par l'intermédiaire d'un relais temporisé, retardeur, à action différée ou analogue pendant une durée prédéterminée, indépendamment du fait que le brûleur ait été ou non en action avant l'ouver-15 ture de la porte. Dans 1e, cas où un ou plusieurs commutateurs thermostatiques sont disposés dans le circuit électrique de commande du brûleur, l'agencement peut être avantageusement conçu de telle façon que le relais temporisé shunte ou court-circuite le ou les commuta-20 teurs thermostatiques après chaque fermeture de la porte de l'orifice d'introduction pendant la durée prédéterminée. la durée prédéterminée précitée peut être comprise entre 5 et 15 minutes et être égale de préférence à environ 10 minutes. Un autre problème lors de l'exploitation pratique d'un 25 foyer à double combustion, consiste dans l'amenée de suffisamment d'air de combustion pour la matière solide à brûler quand celle-ci doit être allumée ou enflammée et brûlée à l'aide du brûleur. Pour des raisons économiques ou de rentabilité, des brûleurs à huile et à gaz et les ventilateurs soufflants qui leur 50 sont associés sont réglés de telle façon que le ventilateur soufflant fournit seulement juste l'air de combustion nécessité par le brûleur avec un excéde.nt autant que possible réduit. Ceci conduit à ce que, lors de la combustion de matières solides à l'aide du brûleur, trop peu d1 oxygène.est disponible, ce qui a 35 pour conséquence une production de fumée et une formation de suie indésirables. Pour éviter cet inconvénient, il est prévu, dans un mode de 70 19636 4 2049133 réalisation avantageux du foyer à double combustion conforme à l'invention, qu'un organe, commandant,réglant ou pilotant l'amenée de combustible ou d'air au brûleur, est relié au relais temporisé de telle façon qu'après chaque fermeture de la porte 5 de l'orifice d'introduction, il actionne le brûleur pendant la période de temps ou durée prédéterminée avec un excédent d'air considérable. L'excédent d'air est alors de préférence d'environ 100 i°. Les caractéristiques spéciales et d'autres particularités 10 de l'invention et leurs avantages résultent des revendications, de la description d'un mode de réalisation qui va suivre maintenant et du.dessin annexé dans lequel un mode de réalisation. d'une chaudière de chauffage équipée d'un foyer à/touble combustion conforme à l'invention est représenté schématiquement, 15 purement à titre d'exemple. La figure unique représente la chaudière de chauffage partiellement en vue de côté et partiellement en coupe verticale à travers le foyer, le schéma électrique du circuit des connexions de l'agencement ou montage de commande pour le brûleur étant également représenté. 20 35a chaudière de chauffage 10, représenté dans le dessin, est pourvue d'un foyer à double combustion 11. Celui-ci comporte une chambre de combustion unique 12 formant caisse à feu ou analogue qui est délimitée vers le bas par une grille 13 servant de support ou de surface d'appui à des combustibles solides. La 25 chambre de combustion 12 présente un orifice d'introduction 15 pour les combustibles solides pourvu, d'une porte 14. Des tuyaux 16 pour gaz de fumée mènent de la face supérieure de la chambre• de combustion 12 à un conduit d'évacuation de fumée 17 qui est raccordé à une cheminée, non représentée. Un brûleur ou analogue 30 18 pour combustible fluide, c'est-à-dire gazeux ou liquide, débouche latéralement dans la chambre de combustion 12 et est agencé de telle façon que sa flamme 19 est dirigée vers la grille 13- Le brûleur 18 comporte un ensemble 20 à ventilateur soufflant et à pompes à combustible qui est suceptible d'être entraîné par 35 un moteur électrique 21. Le brûleur 18 est susceptible d'être mis en service et hors service de façon connue en soi par un circuit électrique de commande 70 19636 5 2049133 26 à 28 dans lequel est monté un commutateur-interrupteur■ou contacteur thermostatique 29 qui réalise une commande, conduite ou régulation.automatique, du brûleur 18 en fonction de la température, le commutateur thermostatique 29 peut réagir par 5 exemple à la température de la chaudière ou à la température des gaz de fumée dans le conduit d'évacuation des fumées 17. Quand la chaudière de chauiffage 10 est Gelle d'ion système de chauffage central, le commutateur thermostatique 29 peut cependant réagir à la. température ambiante des- locaus ou à la température exté-10 rieure. Il peut.éventuellement y -avoir.plusieurs.commutateurs , ; thermostatiques qui. réagissent individuellement à. diverses températures parmi les températures précitées- le circuit- électrique de commande 22 à 28 présente deux bornes de connexion, -ou de raccordement 30 et 31 qui sont à relier à une source de courant 15 électrique non représentée. • ■ Dans le. circuit électrique de commande 22 à 28. déjà mentionné est monté, entre les lignes d'embranchements.-27. et 28, un commutateur-interrupteur -32 qui est susceptible d'être actionné par la porte 14 de l'orifice d'introduction 15-et cela 20 de telle façon que, lors de l'ouverture de la porte 14, le commutateur 32' soit automatiquement ouvert et qu'ainsi,-la liaison ou communication entre les deux lignes de branchement -27 et 28 du circuit éLectrique de commande 22 à 28. soit interrompue. Ceci signifie que, lors de chaque ouverture de la porte 14-, le 25 brûleur 18 est mis automatiquement hors service s;'il était en fonctionnement immédiatement avant.. Au circuit - électrique de commande 22 à 28 est en outre associé un relais temporisé -ou analogue 33 qui- comporte, une bobine ou un- enroulememt d'excitation 34, un contact de repos ou 30 à ouverture 35, un contact de travail ou de. fermet-ure 36 et. un dispositif de retardement réglable ou analogue 37. Ce dernier est agencé de telle façon que les contacts 35 et 36 sont immédiatement actionnés respectivement lors de l'excitation, de la bobine 34 et restent alors actionnés pendant une période d'e temps ou 35 durée prédéterminée de 5 à 15 minutes, de préférence d'environ 10 minutes après quoi,- ils retournent automatiquement à leur postion initiale., la bobine d'excitation 3.4 est connectée-entre 6 2049133 les lignes de connexion ou de "branchement 22 et 27, de sorte que le flux d'écoulement de courant à travers la" bobine" 34 est réglé au moyen du commutateur 32. Le contact de travail 36 est branché en parallèle avec le commutateur thermostatique 29 pour 5 pouvoir court-circuiter ou shunter celui-ci. Le contact de repos 35 est par contre connecté d'une part à la ligne de branchement 24 menant au moteur 21 et d'autre part par l'intermédiaire d'un conducteur 38, d'un électro-aimant 40 et d'un conducteur 39, à l'autre ligne d'embranchement 23 menant au moteur. L'électro-10 aimant 40 est associé^ une vanne, valve ou analogue 41 qui agit sur l'alimentation en combustible du brûleur 18 et cela dé telle façon que la quantité de combustible,amenée au brûleur par unité detemps soit le débit de combustible, est, lorsque 1'électroaimant 40 est excité, deux fois plus grand que lorsque l'électrô-1-5 aimant est désexcité. Le mode d'emploi et de fonctionnement ou d'action du foyer de la chaudière de chauffage décrite est le suivant : Quand on fait fonctionner le foyer exclusivement avec du combustible fluide, c'est-à-dire gazeux ou liquide, le brûleur 20 18 est cycliquement ou périodiquement mis de la manière usuelle automatiquement en service et hors service en fonction ou sous . la dépendance de la température en étant asservi pour la commande au commutateur thermostatique 29. La porte 14 de l'orificé d'introduction 15 reste alors constamment fermée'et les contacts 25 35 et 36 du relais temporisé 33 sont dans les positions de commutation représentées. Le circuit électrique 38, 39 de l'élec-tro-aimant 40 est fermé par l'intermédiaire du contact de repos 35, de sorte que, chaque fois lors de la mise en service du brûleur 18,1'électro-aimant 40 est également excité et la vanne 30 ou valve 41 est ainsi ouverte. Le brûleur 18'reçoit donc la pleine quantité de combustible chaque fois qu'il est mis en action par le commutateur thermostatique 29. L'amenée d'air au brûleur 18 est alors réglée de telle façon que le brûleur fonctionne seulement avec un faible excédent d'air. 35 - Quand on ouvre la porte 14 de l'orifice d'introduction 15, l'interrupteur 32 s'ouvre automatiquement et le circuit électrique 22 à 28 est ainsi interrompu, indépendamment de la position de 70 19636 7 2049133 commutation occupée par le commutateur thermostatique 29 à ce moment. Si, immédiatement avant l'ouverture de la porte 14, le brûleur 18 était encore en fonctionnement, il est immédiatement mis hors service et maintenu hors service par l'ouverture de la 5 porte tant que la porte est ouverte. On peut donc, lorsque la porte 14 est ouverte, jeter sans danger des combustibles solides, par exemple aussi des déchets culinaires ou des ordures ménagères à travers l'orifice d'introduction 15 dans la chambre de combustion 12. 10 Dès que la porte 14 est ensuite fermée, l'interrupteur 39 retourne automatiquement à sa position fermée, de sorte que le circuit électrique est fermé par la bobine d'excitation 34 du relais temporisé 33- De ce fait, immédiatement le contact de travail 36 du relais temporisé est fermé et le contact 15 de repos 35 est ouvert. La fermeture du contact de travail 36 réalise un shuntage ou court-circuitage du commutateur thermostatique 29, de sorte que le circuit électrique 22 à 28 est fermé et le brûleur 18 est mis en service, indépendamment de la position du commutateur thermostatique 29 et•indépendamment du fait que 20 le brûleur ait été ou non en service immédiatement avant. 1fouverture de la porte 14. En même temps le contact de repos 25, maintenant ouvert, du relais temporisé 33 fait que 1'électro-aimant 40 n'est pas mis en circuit et la vanne 41 réduit, à approximativement la moitié de la quantité normale de service, le débit de combustible 25 ou la quantité de combustible amenée par unité de temps au brûleur 18. L'alimentation en air du brûleur reste cependant inchangée, de sorte que le brûleur 18 fonctionne alors avec un excédent d'air d'environ 100 i<>. Ainsi suffisamment d'oxygène pour la combustion de la matière introduite dans la chambre de combustion 12 est 30 introduit dans la chambre de combustion avec l'oxygène nécessité par le brûleur lui-même. La matière solide introduite" est par conséquent impeccablement allumée et brûlée par le brûleur 18. Ce mode de fonctionnement du brûleur 18 est limité à une durée prédéterminée, fixée par réglage dans le relais temporisé 35 33- La durée précitée peut être choisie par exemple entre 5 et 15 minutes et dépend en premier lieu de la capacité ou contenance de la chambre de combustion 12 et de la puissance du " brûleur 18. Après 70 19636 8 2049133 écoulement de la période de temps prédéterminée, le dispositif de retardement 37 agit dans le relais temporisé 33 de façon que les contacts 35 et 36 occupent de .nouveau leur position initiale, bien que le circuit électrique reste par ailleurs toujours fermé 5 par la bobine d'excitation 34. Dès que le contact de travail 36 dans le relais temporisé 33 est ouvert, le commutateur thermosta-tique 29- est de nouveau actif pour la conduite ou commande du brûleur. En même temps, le contact de repos 35 referme le circuit électrique par 1'électro-aimant 40 de sorte que la vanne 41 laisse 10 de nouveau écouler le plein débit ou la pleine quantité de combustible par unité de temps vers le brûleur 18. Le brûleur continue ainsi alors à être actionné en service normal ou est arrêté, selon la position instantanée ou actuelle du commutateur thermostatique 29. Jusqu'aux ouverture et fermeture suivantes 1-5 de la porte 1-4 de l'orifice d'introduction, le foyer fonctionne donc de nouveau exclusivement sous la dépendance du commutateur thermostatique 29 auquel sa commande est asservie. Il est également possible de faire fonctionner le foyer de la chaudière de chauffage décrite seulement avec des combustibles 20 solides. A cet effet, le brûleur 18 est complètement mis hors circuit en déconnectant ou débranchant les bornes 30 et 31 de la source de courant électrique et le combustible solide est jeté à travers l'orifice d'introduction 15 sur la grille 13 de la chambre de combustion 12 et est enflammé, d'une manière classique 25 > quelconque. En variante, à l'exemple de réalisation décrit, il peut y avoir aussi bien un autre dispositif à la place de la vanne 41 pour la réduction du débit de combustible pendant la combustion des matériaux solides, lequel dispositif assure un doublement de 30 l'alimentation en air pour la même alimentation en combustible. Seul importe ici le rapport de la quantité de combustible amenée à la quantité d'air amenée, l'obtention d'un excès d'air considérable de préférence d'environ 100 ^ par rapport au fonctionnement normal avec le brûleur 18 étant seule visée pendant la combustion 35 des matières solides. Bien que le relais temporisé 33 soit représenté dans le dessin sous la forme d'un relais électromécanique, il peut aussi bien 70 19636 9 2049133 être réalisé sous la forme d'un relais temporisé électronique selon la technique des corps solides. I]_ ressort de la description précédente que le foyer à double combustion conforme à l'invention offre des avantages 5 considérables. G-râce à la mise hors service automatique du brûleur 18 chaque fois lors de l'ouverture de la porte 14 d'accès à la chambre de combustion 12, le risque ou danger pour des personnes est considérablement diminué ou complètement éliminé. Grâce à la mise en service automatique du brûleur 18 10 pendant une durée prédéterminée après chaque fermeture de la porte 14, on empêche que la matière, telle qu'en particulier des déchets culinaires ou ordures ménagères, reste sur place dans la chambre de combustion à l'état non brûlé ou non consumé pendant quelque temps et produit alors des mauvaises odeurs. G-râce au fonction-15 nement automatique du brûleur 18 avec, excès d'air d'approximativement 100 fo pendant la durée prédéterminée précitée, une combustion irréprochable de la matière introduite dans la chambre de combustion 12 est obtenue d'une façon sûre sans production gênante ou incommodante de fumées et d'odeurs. Enfin,.grâce au 20 passage automatique au fonctionnement normal du brûleur après écoulement de la période de temps prédéterminée, on obtient que le foyer ou la chaudière chauffé par celui-ci ne subit aucun dommage par une surchauffe éventuelle et que le fonctionnement normal du foyer avec du combustible fluide, c'est-à-dire gazeux 25 ou liquide, ne subit aucune perturbation par des interventions humaines. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et réprésenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens cons-30 tituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 70 19636 10 2049133 SE7BIBIC1TI0IS 1 - Dispositif formant foyer à double combustion pour combustibles solides et pour combustibles gazeux ou liquides, du type comportant une chambre de combustion unique qui est délimitée vers le bas par une grille servant de support ou de surface d'appui 5 aux combustibles solides et un orifice d'introduction pour les combustibles solides» pourvu d'une porte, et un brûleur pour le combustible gazeux ou liquide, d.ébouchant dans ladite chambre de combustion, lequel brûleur est susceptible d'être mis en service et hors service par un circuit électrique de commande 10 associé et est agencé de telle façon que sa flamme soit dirigée vers ladite grille, caractérisé en ce que dans ledit circuit électrique de commande pour ledit brûleur est monté un commutateur-interrupteur ou contaeteur qui est susceptible d'être actionné par ladite porte dudit orifice d'introduction de telle façon qu'il 15 met ledit brûleur1 hors service lorsque ladite porte est ouverte et met ledit brûleur en action par l'intermédiaire d'un relais temporisé pendant une durée prédéterminée après la fermeture de ladite porte, indépendamment du fait que ledit brûleur ait été ou non en fonctionnement avant l'ouverture de ladite porte. 20 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un organe, réglant l'alimentation en combustibles ou en air du brûleur précité, est relié au relais temporisé précité de telle façon qu'il fait fonctionner ledit brûleur avec un excès d ' air/pendant la durée prédéterminée précitée après la fermeture 25 de la porte précitée. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'excès d'air précité est approximativement 100$ pendant la durée prédéterminée précitée. 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce qu'après chaque fermeture de la porte précitée, le relais temporisé précité court-circuite ou shunte, pendant la durée prédéterminée précitée, un commutateur thermostatique monté dans le circuit de commande électrique du brûleur précité. 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 35 19636 2049133 caractérisé en ce que la durée prédéterminée précitée est comprise entre 5 et 15 minutes.