Brevet FR2138178A1 — publié le 19721229

L'invention a trait à un système régulateur pour brûleurs à mazout à valorisation, caractérisé par ce que le mazout est injecté dans une chambre de vaporisation où est soufflé de l'air chaud, de sorte qu'il y a formation de vapeur de mazout brûlée après-pas-5 sage d'une plaque trouée et chauffant ainsi l'air soufflé, et par ce qu'il est prévu un chauffage auxiliaire électrique commandé par un dispositif primaire de réglage à élément sensible, au moment où la température descend sous un minimum préréglé. Après installation d'un chauffe-eau équipé d'un tel brûleur, 1o il est nécessaire de le régler sur un rapport déterminé combustible/air. Ce réglage est nécessaire, par exemple, pour tenir compte du rendement escompté de l'appareil et du tirage de la cheminée^ ou de l'altitude du lieu d'installation ou d'une variation voulue ou non de l'alimentation en combustible. Conformément aux législa-15 tions en la matière, le fonctionnement des brûleurs doit être vérifié à des intervalles réguliers. Ce contrôle a pour but de faire relever d'éventuels défauts de combustion par suite d'une obturation de l'alimentation en air ou des oonduits d'évacuation, ou par suite d'un mauvais tirage. Un tel contrôle ne s1 effectuant- qu'à 2o des inteivalles assez longs, il se peut que, par suite d'un tirage modifié, la combustion, pendant une durée prolongée, soit c&ectu-euse et que les gaz de combustion présentent une composition inadmissible. L'invention a pour but de mettre au point des dispositifs 25 assurant la correction automatique des conditi ons de combustion en fonction des écarts relevés par rapport aux consignes, ainsi que le réglage de l'admission d'air en fonction du rendement demandé à l'appareil. Les corrections concernent le coefficient d' air, la formation de noir de fumée et la teneur en CO. 3o L'invention se base sur ce que le réglage de la combustion peut être obtenu par réglage de la température de vaporisation, et que cette température dans le foyer dépend du rapport combustible/air. Lorsqu'on règle la température de vaporisation par exemple par modification de l'admission d'air, l'alimentation en com-35 bustible restant constante} on peut maintenir presque constant le rapport combustible/air pour une température de vaporisation constante. Au cas où, pour une raison quelconque, la quantité d'air d' alimentation diminue, cette quantité réduite est chauffée plus for- 72 18584 2 2138178 tement par les gaz de ccrabustion circulant en contre-courant, de sorte que la température de vaporisation augmente. Par contre, lorsque la quantité d'air d'alimentation augmente, elle est moins fortement chauffée, ce qui se traduit par une diminution de la 5 température de vaporisation. Visant un système régulateur pour un brûleur à mazout à vaporisation du genre décrit précédemment, l'invention est caractérisée par ce qu'un diaphragme 42 en série avec une soufflerie 21^ peut être réglé par un servomoteur 41_ commandé en même temps que 1o les dispositifs primaire et secondaire de réglage 1_5, 1_6, en vue d'un réglage par tout ou rien de la température dans la chambre de vaporisation. Lorsque, dans une réalisation suivant l'invention à l'état staiionnaire, l'élément sensible signale une température inférieu-15 re au minimum préréglé et met le chauffage auxiliaire en marche, le servomoteur, à chaque mise en marche du chauffage auxiliaire, est de son coté mis en marche pour une durée déterminée pour réduire en conséquence l'admission d'air d'une quantité déterminée. Cela se poursuit jusqu'à ce que l'élément sensible n'enregistre 2o plus une température inférieure au minimum prévu. Il existe, en outre, des dispositifs secondaires de réglage réagissant sur le dépassement d'une température maxi, constaté par l'élément sensible, en mettant en marche le servomoteur en sens inverse pour obtenir une augmentation de la quantité d'air d'admission. 25 Les dispositifs primaires de réglage peuvent comporter un commutateur commandé par l'élément sensible, et qui, d'une part, "dans une position donnée, excite un relais assurant la mise en marche du chauffage auxiliaire et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un interrupteur actionné après un temps déterminé, par un 3o relais de temporisation, met le servomoteur en marche. Ce commutateur, dans une autre position correspondant à la température de vaporisation plus élevée, excite un contacteur d'enclenchement assurant la mise en marche de l'appareillage et l'amorçage du relais de temporisation. De cette façon, un réglage du diaphragme n'a lieu 35 que lorsque, après mise en route du chauffage, la température descend, en service normal, au-dessous - du minimum pfévu, c'est-à-dire non au début du chauffage. 72 18584 3 2138178 Il peut en outre être prévu un deuxième contacteur à thermostat, £--aisant partie des dipositifs secondaires de réglage et commandé par un élément sensible pour assurer, dans une position donnée, l'ouverture d'une ôlectrovalve agissant sur l'alimentation en 5 mazout. Ci-après, l'invention est décrite, à l'exemple d'un modèle reproduit par le dessin annexé, représentant schématiquement un chauffe-eau instantané équipé d'un brûleur à mazout conformément à l'invention, y compris le schéma des connexions correspondant. 1o Un chauffe-eau 1_ est relié à un retour 2 d'un système de chauffage. Au moyen d'une pompe 3, l'eau, après passage des radiateurs du système de chauffage, est refoulée dans un échangeur de chaleur 5_ à ailettes, chauffé à l'aide du brûleur 6 du chauffe-eau et alors reconduite, réchauffée, par le conduit 7 dans les radia-15 teurs 4.. Le chauffe-eau 1_,est branché à un réseau électrique par les bornes 5_o et 51_ (Mp, R) et mis à la terre par 5_2. Pour mettre en marche le chauffe-eau, on actionne l'interrupteur 8 fermant ainsi un circuit comportant un contact 9 d'un organe de commande 1_o> un 2o disjoncteur à maximum de température 1_1_, un thermostat d'appartement 1_2 raccordé aux bornes 53^ et 54, un thermostat V3 sur le départ, un monostat 1_4, un régulateur à minimum 1_5 et un contacteur 16 qui commande un dispositif de préchauffage 17. La température qu: règne dans une chambre de vaporisation 27 25 du brûleur est mesurée à l'aide d'un élément sensible 1_^* Cet élément agit sur le régulateur à minimum 1_5 et un régulateur à maximum 25. Lorsque, après actionnement de l'interrupteur 8, le dispositif de préchauffage 17. es^ mis en circuit par l'action du contacteur 16, la température dans la chambre de vaporisation 27 atteint en 3o peu de temps la valeur minimale prévue. Le régulateur 1_5, commandé par l'élément sensible 1_8, coupe le préchauffage 1_7 et passe à un contact 15 ' qui met en circuit un contacteur 1_9 agissant sur le dispositif de commande 1_o. Ce dispositif, par sa sortie 1 o ' , met en marche un moteur 2o actionnant une soufflerie 21_ et une pompe à ma-35 zout 22. En même temps, le dispositif 1_o met en circuit, par sa sortie 1 o ' ' , un transformateur d'allumage 2^3, de sorte qu'il y a production d'étincelles aux électrodes 24. Après ce démarrage, le 18584 4 2138178 dispositif 1_o met en circuit, par sa sortie 1 o ' ' 1 , grâce au régulateur 22, une électrovalve 26 assurant l'in^jection du mazout dans la chambre de vaporisation 27, où celui-ci est vaporisé au contact de l'air chaud; ensuite il s'échappe à travers les orifices de la plaque 6 du brûleur. La vapeur de mazout est enflammée par l'électrode d'allumage 24 et brûlée dans une chambre de combustion £8. Les gaz chauds cèdent de la chaleur, par l'intermédiaire de l'échangeur 5_, à l'eau en circulation et sont ensuite évacués par 1a, hotte 29 vers la cheminée. Lorsque, après mise en circuit de 1'électrovalve 26 et écoulement d'un délai de sécurité, il n'y a pas inflammation de la vapeur de mazout au-dessus de la plaque 6 du brûleur, le contact 9, sous l'action d'une sonde d'ionisation 3_o, interrompt le circuit et fait allumer en même temps une lampe-témoin 31_- Une panne peut par exemple se produire par manque de mazout. L'air refoulé par la soufflerie 21_ est chauffé au passage des canalisations circulaires 3_2 et 33_, concentriques par rapport à la chambre de combustion 28, dont la paroi 34 est en même temps refroidie. L'air chaud arrive dans la chambre de vaporisation 27 en partie à travers les orifices 36 de sa paroi, après passage d'une canalisation conique 35_, et en partie à travers un orifice 39 inférieur en face d'un injecteur de mazout 38. La chaleur cédée par la vapeur de mazout en combustion à la paroi 34 de la chambre de combustion sert à chauffer l'air amené par les canalisations circulaires 32. et 33.. Cet air est d'autant plus fortement chauffé que sa quantité est faible par rapport à la quantité de mazout injectée dans la chambre de vaporisation, et d'autant plus élevée sera la température de vaporisation mesurée par l'élément sensible 1_8. L'expérience a montré que de cette façon, c'est-à-dire par régulation de la température de vaporisation, mesurée à l'aide de l'élément sensible 1_8? on peut maintenir constant, d'une façon satisfaisante, le rapport mazout/air. Le commutateur 4o> d-ans sa position figurée dans le schéma des connexions, met, au moment de 1'actionnement de l'interrupteur 8, la pompe 3 en marche, si le disjoncteur à maximum de température 1J. et le thermostat d'appartement 1_2 sont fermés. Lorsque la température de l'eau chaude a atteint la valeur 72 18584 5 2138178 prévue, le thermostat 1_3 s'ouvre et arrête l'appareil. Lorsque la température dans l'enceinte est atteinte, l'appareil s'arrête également sous l'effet du thermostat 1_2. Au cas où, pour une raison quelconque, la température de l'eau de départ dépasse un maximum, 5 le chauffe-eau est arrêté par l'action du thermostat de sécurité 11/11'. Au moment de la mise en marche du chauffe-eau par actionne-ment de l'interrupteur 8, le préchauffage électrique 17. est mis en circuit. Peu après, la température de vaporisation dans la chambre 27 est atteinte. Par l'action de l'élément sensible 1_8, le régula-1o teur à minimum 1_5 est amené en position 15'. Le dispositif de commande 1_o entre en action, agissant, après un certain temps, sur un relais de temporisation 43 qui, avec un retard préréglé, ferme un contact. Pendant le début de chauffage, le préchauffage 1_7 peut, par l'action du régulateur à minimum 1_5, commandé par l'élément 15 sensible. 1_8, être mis en et hors circuit. Après, le relais de temporisation 43 ferme le contact. Si alors "ne importante quantité d'air est refoulée, ce qui se traduit par une continuelle mise en et hors circuit du pféchauffa-ge 1_Z par le régulateur 1_5, un servomoteur 41_, chaque fois où le 2o régulateur 15 passe dans la position figurée dans le schéma, est mis en marche par l'action du contact fermé du relais 43, du contact d'un relais de temporisation 44 ainsi que du contact du relais 45 fermé. Ce servomoteur 41_ agit sur un diaphragme 42 disposé dans le conduit d'adduction d'air et obturé pour diminuer la quantité 25 d'air aspirée. La durée de fonctionnement du servomoteur 41_ est réglée par le relais de temporisation 44. Celui-ci, actionné lorsque le régulateur 1_5 se trouve dans la position inférieure, ferme le contact correspondant qui ouvre de nouveau après un temps préréglé de courte durée. De cette façon, après mise en circuit du préchauf-3o fage 1_7 par l'action du régulateur 1_5, la quantité d'air varie d' une valeur déterminée à la fin du début de chauffage, délai dont la durée dépend du relais de temporisation 4_3. Cela se fait jusqu' à ce que la température minimale à laquelle le régulateur 1_5 entre en action, soit atteinte suivant mesure par l'élément sensible 18, 35 et puisse être maintenue. Lorsque, dans la chambre de vaporisation, la température dépasse un maximum, le régulateur à maximum 25 entre en action et fer 72 18584 6 2138178 me 1'électrovalve 26. Chaque fois, le servomoteur 41_, par l'action du relais de temporisation 44 et le contact du relais 45_, qui, é— tant donné que le relais 45_ est ouvert, se trouve dans la position figufée, est mis en marche en sens inverse. Le diaphragme 42 de la soufflerie 21_ s'ouvre en conséquence. Ainsi la quantité d'air aspirée augmente d'une valeur déterminée. Comme sous l'effet du régulateur à maximum 23, l'arrivée de mazout est fermée Le temps, de manoeuvre du régulateur 25, arrêtant l'alimentation en mazout, est inférieur au délai de sécurité du dispositif de commande de sorte que celui-ci ne réagit pas comme en cas de panne. Lorsque cependant le régulateur 25_ agit plusieurs fois de suite à bref intervalle, le dispositif de commande 1_o signale une panne. 72 18584 7 2138178 - REVENDICATIONS - 1.— Système régulateur pour un brûleur à mazout u wwor i sa I. i.-on, caractérisé par ce que le mazout est injecté dans une chambre de vaporisation où est soufflé de l'air chaud, de sorte qu'il y a formation de vapeur de mazout brûlée après passage d'une plaque 5 trouée et chauffant ainsi l'air soufflé, et par ce qu'il est prévu un chauffage auxiliaire électrique commandé par un dispositif primaire de réglage à élément sensible, au moment où la température descend sous un minimum préréglé, ainsi qu'un dispositif secondaire de réglage à élément sensible permettant d'arrêter automatique-1o ment l'alimentation en mazout au moment où une température maximale est dépassée^ grâce à un diaphragme en série avec une soufflerie et pouvant être réglé par un servomoteur commandé en même temps que les dispositifs primaire et secondaire le réglage, en vue d'un réglage par tout ou rien de la température dans la cham— 15 bre de vaporisation. 2.- Système régulateur pour un brûleur à mazout suivant la revendication 1., caractérisé par ce que les dispositifs primaires de réglage comportent un commutateur commandé par l'élément sensible et qui, d'une part, dans une position donnée, excite un re-2o lais assurant la mise en circuit du chauffage auxiliaire électrique et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un interrupteur actionné, après un temps déterminé, par un relais de temporisation, met le servomoteur en marche, ce commutateur, dans une autre position correspondant à la température de vaporisation plus élevée, exci-25 tant un contacteur d'enclenchement assurant la mise en marche de l'appareillage et l'amorçage du relais de temporisation. 3.- Système régulateur pour un brûleur à mazout suivant la. revendication 2., caractérisé par ce que les dispositifs secondaires de réglage comportent un deuxième commutateur à thermostat 3o commandé par l'élément sensible pour assurer, dans une première position de commutation, l'ouverture d'une électrovalve agissant sur l'alimentation en mazout. 4.- Système régulateur pour un brûleur à mazout suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par ce que le servomoteur peut 35 être mis en marche par un contact commandé par un cfeuxième relais de temporisation, le contact coupant à nouveau, après enclenche 18584 8 2138178 ment, le courant après un temps préréglé de courte durée. 5.- Système régulateur pour un brûleur à mazout suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4jcaractérisé par ce que, par l'intermédiaire d'une ommutateur à thermostat des dispositifs primaires de réglage, dans sa première position de commutation, un relais peut être excité, commandant le sens de rotation du servomoteur.