Brevet FR2029714A1 — publié le 19701023

La présente invention concerne le réglage de réchauffeurs alimentés par de l'huile particulièrement des fours a huile, où le mécanisme régulateur de l'huile qui dirige la quantité d'huile fournie par seconde au bradeur par un organe de commande où cet organe de commande est influencé par la température ambiante1 moyennant un thermostat.Par organe de commande on veut désigner dans ce contexte un organe qui ppssède un mécanisme de couplage guidé, qui dirige à son tour le combinateur du régulateur d'huile qui a son tour commande le passage de l'huile dans le régulateur d'huile L'organe de contrôle est influencé par un thermorelais d'après les signaux d'un thermostat qui capte la température ambiante et demande de la chaleur par un couplage oui-non ot la température ambiante désirée peut étre choisie d'avance. En faisant cela, une quantité d'huile minime n'est jamais dépassée.. Cette interprétation connue de la régulation d'un four en relation avec l'inertie du thermostat implique que la température ambiante réelle oscille toujours autour de la valeur indiquée, mais ne l'atteint jamais. Le devoir de-l'invention, c'est de régler la température du four de telle sorte qu'elle s'adapte de façon continue à la température ambiante voulue , et cela aussi aux changements brusques de la température, comme par exemple l'aération de la chambre. L'invention est caractéristique pour la résolution de ce pro blème parce que d'une part elle fournit un tâteur de chaleur réglable sur la température ambiante voulue et d'autre part; par un dispositif annexe à l'organe de contrôle qui produit un signal proportionnel à la quantité de chaleur désirée qui réagit sur l'organe de direction pour qu'il modifie de façon continue le débit d'huile entre deux limites d'extrêmes.Par là on aboutit au mode de réglage suivant: un changement dans la régulation apparaît quand à la mise en fonction du poêle de capteur de la température constate une différence entre la température désirée, et la température ambiante réelle, ce qui exige une fourniture de chaleur. Le signal de régulation commande le régulateur d'huile. A mesure que diminue la différence quand la température ambiante monte, le signal de régulation diminue et par là aussi la quantité d'huile, si bien qu'en négligeant les perturbations extérieures, la température ambiante réelle s'adapte de façon continue à la température désirée.A cause de l'inertie de la régulation cette approche n'est pas asymphotique, mais il se produit une irrégulation limitée, si bien que finalement la température ambiante désirée s'arrête, suivant une oscillation à une valeur constante. Uniquement des influences extérieures comme l'ouverture de portes ou de fenêtres ou une mo di fi cation de la température désirée peuvent changer ce mode de régulation. La nouvelle & égulation du four influence la quantité d'huile, entre un maximum et un minimum. Si pendant une période transitoire, on produit trop de chaleur et cela à écoulement minimum de l'huile on doit éteindre le four. Pour rendre la régulation automatique on propose suivant une autre invention que l'amenée d'huile peut être supprimée, quand ia limite inférieure de la quantité d'huile est dépassée où on a fixé au brûleur un deuxième capteur de chaleur lequel commande un interrupteur pour 1 'ouvertu- re du circuit régulateur et par là, indépendamment de la grandeur du signal régulateur, entrave l'amenée d'huile, quand la température du bruleur est trop élevée. Quand lue bruleur s'est refroidi,l'a- menee d'huile fonctionne à nouveau. De cette façon, il est possible d'élargir le circuit régulateur du maximum-minimum au non fonctionnement, si bien quand le mécanisme est embranché, l'amenée d'huile peut être coupée pendant une période transitoire. Ainsi on arrive à supprimer l'amenée d'huile, malgré la demande de chaleur quand le brûleur n'est pas suffisamment refroidi. Autrement l'huile s'évaporerait dans le bruleur et lors d'un allumage ultérieur peut être par autre allumage et le four pourrait exploser. C'est la vraie raison, pour laquelle des réglages de four ne fonctionnent pas en-dessous d'une quantité minime d'huile et demandent une coupure manuelle du poêle quand la température ambiante est trop élevée.Une nouvelle enb trée d'huile, quand la température du braleur est trop élevée,n' est pas exclue, même si par un dispositif de sureté d'allumage, le moment de l'allumage est retardé. Entre temps, une quantité suffisante d'huile peut être entre dans le brûleur et être vaporisée Si bien que le danger d'explosion existe pour le four. I1 entre dans le cadre de l'invention d'accélérer le refroidissement du bruleur en cas de coupure d'huile. Ce but peut être atteint en usant d'un ventilateur. L'invention utilise ce ven tilateur.également pour fournir l'air nécessaire à-la combustion ce qui est un fait connu. Le problème de satisfaire à ces deux exigences est résolu par l'invention en introduisant un ventilateur, à nombre de tours variables dans;la chambre de combustion lequel fournit l'air nécessaire à la combustion. La fourniture d'air dépend du signal de régulation respectivement, de la quantité d'huile dosée. En circuit fermé le ventilateur tourne faiblement même quand l'amenée d'huile est coupée jusqu'à ce que le bru- leur soit entièrement refroidi.Par ce procédé, le brûleur reçoit toujours autant d'air qu'il a besoin pour bruler convenablement la quantité d'huile injectée, le cas échéant avec un certain excès d'air. La hauteur de la flamme reste par excellence uniformément basse si bien qu'un maximum de la chaleur produite se transmet par convection et un minimum de cette chaleur entre dans la cheminée. Cet effet qui favorise la rentabilité du four résulte du problème initial d'installer un ventilateur pour refroidir plus rapidement le bruleur quand l'amenée d'huile est coupée. La mesure d'alimenter le brûleur en air moyennant le signal de régulation, signal dont dépend aussi la quantité d'huile fournie, doit jouir indépendamment de la protection, c'est-à-dire en dehors de ce que l'amenée d'huile est coupée ou/non. Le ventilateur peut être utilisé pour favoriser la convection en dérivant pour une partie par exemple les 2/3 du flux d'air c'est-à-dire un tiers seulement sert d'air de combustion. Le tâteur de chaleur peut être fixé en tant que thermostat à l'extérieur du four, mais il est préférable de présenter au consommateur un four prêt à servir et de rendre superflus tous les autres travaux d'installation. C'est pour cela que le tâteur de chaleur est fixé de préférence dans le flux d'air de convection de four. L'idée principale de l'invention, à savoir la production d'un signal de régulation, modulée et dépendant du besoin de chaleur peut être réalisé de façon différente. On préfère une solution électrique en choisissant comme tâteur de chaleur un semiconducteur ou une résistance à coefficient de température négative laquelle est précédée d'une résistance variable pour fixer la tem pérature ambiante voulue dans le courant ou le voltage est ampli fie dans un amplificateur électronique et réchauffe comme signal de régulation un thermorelais pour le guidage modulé de l'organe de réglage de l'huile. En vue d'éviter pour des raisons de prix dès circuits de réglage secondaires et de produire un signal régulateur qui d'a pries son voltage peut faire fonctionner un thermorelais et peut actionner le moteur d'un ventilateur,en propose un couplage de deux circuits électriques mis-en parallèle sur le réseau dont le pre mier circuit comprend en série un amplificateur électronique pour la formation du signal de réglage respectivement du courant du circuit, un thermorelais pour actionner de fagon continue l'organe de direction, du régulateur d'huile, et un interrupteur pour couper le courant du premier circuit qui est mécaniquement couplé au thermorelais et qui s'ouvre quand le signal régulateur dépasse une valeur correspondant à la quantité d'huile minimum ou dans un fil de branchement du premier circuit est inséré un interrupteur qui est sous l'influence d'un deuxième mateur de chaleur et cela pour ouvrir le premier circuit quand la température du brûleur est élevée et dont le deuxième circuit électrique passe par le moteur du ventilateur, où le fil qui comprend le signal de réglage communique avec le fil d'amenée du deuxième circuit du moteur du ventilateur. Sur la figure est représenté un réglage de la température électronique suivant l'invention. La Figure 1, montre schématiquement un four à huile, la Figure 2, montre un couplage. Le four comprend essentiellement la ch-ambre de combustion 1, avec le brûleur 2, et les chambres de convection 3 et 4, autour de la chambre de combustion et où l'air dérivé monte. Le four comprend un ventilateur qui d'une façon non précisée, sur la Figure dirige le flux d'air pour 1/3 vers la chambre de combustion, et pour 2/3 dans la chambre de convection où se trouve un premier tateur de chaleur. Un deuxième tâteur de chaleur 7, se trouve dans le manteau du brûleur 2 auquel est amené l'huile par une conduite 8 qui provient du régulateur d'huile non montré sur la Figure. Sur la Figure de couplage 2, on reconnaît les éléments de la régulation du four, et leur disposition entre les conduites R et MP de la distribution du courant. Par un interrupteur principal 10 le dispositif de régulation et par là le four sont embranchés. Entre les deux piles R et MP se trouve un premier circuit électrique il et en parallèle un deuxième circuit électrique 12. Dans le premier circuit électrique 11 se trouve d'abord l'amplificateur électronique 13, avec le premier tâteur de chaleur 6, à cdté de la résistance variable 25 comme c'est dessiné sur la première figure. En série, avec l'amplificateur 13, se trouve un thermorelais 14, derrière lequel le circuit électrique 11, se subdivise en une partie lîa et llb. Les deux lignes peuvent etre coupées par les interrupteurs 15 et 18. Le thermorelais 14 a une triple fonction ce qui est signifiée par les lignes tiraillées l4a, 14b, 14c qui représentent un accouplement mécanique. La fonction principale, est remplie par 14a ou le couplage dirigé 16 de l'organe de direction est réglé, qui règle lui-meme la cheville de direction 17a du régulateur d'huile 17 qui influence le passage de l'huilé à travers le régulateur d'huile. La conduite de sortie 8 du régulateur d'huile mène d'après la Figure 1, dans le brûleur 2. Par 14b, on ouvre l'interrupteur 18 dans la ligne de dérivation îîa quand le chauffage du thermorelais 14 est électriquement coupé. Dans 14ct on actionne un interrupteur 19 qui abouti à la dérivation lîb du premier circuit électrique 11 et par là il peut être ouvert par l'interrupteur 15 qui est actionné par un deuxième tuteur de chaleur 7 fixé au brûleur 2. Le deuxième circuit électrique 12 passe par le moteur du ventilateur 5 ou la conduite au ventilateur 5 est reliée par la conduite 21 au premier circuit électrique 11 et en particulier, à la sortie de l'amplificateur 11. Dans la jonction 21, se trouve une résistance de parage pour influencer la dérivation du courant vers l'amplificateur. Avant le noeud de dérivation 23 dans le deuxième circuit électrique 12 se trouve une autre résistance de parage 24. Les résistances variables 22 et 24, servent au parage de la régulation du four et à l'adaptation aux circonstances et aux perturbations qui sont direction nord ou sud de la chambre de grandes ou petites fenêtres l'isolent de la chambre etc... Le fonctionnement de la régulation du four-reproduit est le suivant. La température ambiante désirée est réglée à la résistance série 25 du premier tâteur de chaleur résistance qui sur le schéma indiqué est une résistance à coefficient de température négative. Pour embrancher le four l'interrupteur principal 10 est fermé. Suivant la différence de la temperature désirée, et la température repérée par le tateur de chaleur 6, donc suivant la demande de chaleur, il se-produitXdans le premier circuit électrique 11 un courant, et cela par l'impulsion de l'amplificateur 13, qui est désigne être le signal de régulation proportionnel à la température demandée.Ce signal de régulation réchauffe le thermorelais 14 qui par le couplage mécanique 14, influence le couplage dirigé de l'organe directeur qui actionne la cheville di rectrice 17a du régulateur d'huile 17. Le debit de la conduits d'huile dans le régulateur d'huile devient plies grand à mesures qu'augmente la quantité de chaleur desirée respectivement; lorsque grandit le signal de régulation dans le circuit électrique ?i, L'interrupteur 15 reste fermé lors de la mise en fonction du four parce que le deuxième tuteur de chaleur 7, trouve leur refroidi si bien que le premier circuit électrique li es fermé sur la dérivation 11b. L'interrupteur 18 fermé par 14b. mesure que le thermorelais s'échauffe, parce que l'interrupteur @@@ s'ouvre à mesure que le brûleur s'échauffe si bien que penc:;'-- fonctionnement du four le premier circuit électrique reste sur la dérivation 11a. L'interrupteur d'allumage 19 est ouvert lors de la mias en fonction du four et se ferme à mesure que le thermorelais s'i- chauffe donc avec l'apparition d'un signal de régulateur. Le br'- leur s'enflamme. Pendant ce temps là le circuit d'allumage 2fl reste fermé sur la dérivation 11a, quand l'interrupteur 15 est a vert. Si lors de la mise en fonction du four il se produit- dans le circuit électrique 11, un courant de réglage élevé, il s pn- duit également un courant élevé dans le deuxième circuit electri- que 12, à cause de la jonction 21, ce qui veut dire que le venti- lateur fait correspondre à une grande quantité d'huile une Si la demande en chaleur devient tellement petiteque la fourniture minime en huile est dépassée et que la température minime des gaz perdus est dépassée, le thermorelais 14 coupé net l'amenée d'huile par 14a, 16 et 17. Cet écart dans le foncti-- --c- ment du relais qui opère de façon continue entre l'amenée d'huile maximale et minimale peut etre atteint par la caractérisque du thermorelais 14, ou de l'amplificateur 13 ou par les deux en dant par exemple inefficace l'amplificateur 13 par une connexion flip flop lorsque la demande en chaleur est trop minime. Par aF 1 c signal de régulation s'effondre et la cheville de direction ka se ferme. Par la jonction 21, passe toujours un courant qui garantit un nombre de tour minimals du ventilateur ce qui refroidit ra pidement le brûleur. Jusqu'à ce que le tâteur de chaleur lorsque le bruleur est refroidi ouvre un interrupteur 26 dans le deuxième circuit électrique 12. Avec la coupure du régulateur d'huile 17, l'interrupteur d'allumage 19, s'ouvre par 14c. Puisque le four doit se rallumer automatiquement quand l'interrupteur principal 10 est fermé, le couplage précisé empêche l'ouverture du régulateur d'huile 17 et un découplage du circuit d'allumage 20, quand le brûleur n'est pas encore suffisamment refroidi. On atteint par là qu'indépendamment de la demande de chaleur, il ne peut y avoir de 'courant dans le circuit électrique 11 aussi longtemps que l'interrupteur 15 reste ouvert à cause de la température trop élevée du bruleur, car les interrupteurs 18 et 19 ont été comme on a précisé ouverts lors de la détente du relais. Si l'interrupteur 15 se ferme le processus est le même que lors du démarrage à froid. REVENDICATIONS 1. Un réglage ae fours alimentés par de l'huile avec un régulateur d'huile amenée au brûleur, dans un organe directeur influencé par un capteur de la température ambiante régle l'amenée d'huile qui passe par l'organe régulateur, on réduit cette amenée d'huile à un minimum, caractérisé par un capteur de chaleur réglable sur la température ambiante voulue et par un dispositif fixé à l'organe directeur pour produire le signal de régulation porportionnel à la chaleur demandée qui actionne de façon continue l'organe directeur qui fixe la quantité de l'huile de passage. 2. Un réglage caractérisé par le fait que l'amenée d'huile peut être coupée quand le signal de régulation devient trop petit ou on a fixé au brûleur 2 un deuxième capteur de chaleur qui actionne un interrupteur 15, lequel ouvre le circuit de réglage et empêche par là indépendamment de la valeur du signal de régulation toute amenée d'huile quand le brûleur est trop chaud. 3. Un réglage, d'après la revendication 2, caractérisé par un ventilateur au nombre de tours réglables pour 1' amenée de 1' air de combustion dans la chambre de combustion dont la quantité dépend du signal de régulation respectivement de la quantité d' huile dosée. te ventilateur tourne lentement encore quand l'amenée d'huile est coupée. 4. Un réglage d'après la revendication 3, caractérisé par le fait que les 2/3 du flux d'air sont dévids dans la chambre de convection. 5. Un réglage selon l'ensemble des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le capteur d' air 6 qui est influencé par le signal de régulation est fixé dans la chambre de c nection de l'air du four. 6. Un réglage d'après la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur de chaleur est un semi-conducteur ou une résistance à coefficient de température négative auquel-est fixée une résistance en série pour le réglage de la température ambiante dont le courant ou le voltage de sortie est amplifié dans un amplificateur électronique 13 et pour signal de régulation et un thermorelais (13) est chaufié pour actionner l'organe de direction du régulateur d'huile 7.Un réglage selon l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé par un couplage de deux circuita électriques en parallèle qui ménent du courant dont le premier circuit électrique a en série un amplificateur électronique (13) pour la formation du signal de régulation un thermorelais 14 qui actionne de façon continue l'organe de direction 16 du régulateur d'huile 17 et un interrupteur pour interrompre le premier circuit électrique qui est couplé de façon mécanique au thermorelais 14 et s'ouvre quand le signal de régulation dépasse sa valeur minimale ou dans une conduite de dérivation lb, du premier circuit électrique 11 est inséré un interrupteur 15 influencé-par un capteur de chaleur fixé au brûleur 2 qui ouvre le premier circuit électrique quand la température du brûleur est élevée et dont le deuxième circuit électrique (12) passe par le moteur du ventilateur (5) où la sortie de l'amplificateur électronique (13) dans le premier circuit électrique (11) est reliée au deuxième circuit électrique. 8. Un couplage d'après la revendication 7, caractérisé par le fait que dans la jonction 21 entre la sortie de l'amplificateur (13) et du circuit électrique 12 est insérée une résistance d'équilibrage. 9. Un couplage caractérisé par le fait que le deuxième capteur de chaleur 7, ouvre iun interrupteur 26 dans le deuxième circuit électrique quand le brûleur s'est refroidi.