Brevet FR2137136A1 — publié le 19721229

L'invention concerne un dispositif détecteur de flamme plus précisément destiné à la surveillance d'un brûleur d'appareils de chauffage au gaz. Pour déclencher la combustion d'un combustible, notamment le gaz d'un appareil de chauffage du genre chauffe-eau ou chaudière, il est habituel de prévoir un allumeur disposé à côté d'une veilleuse, et un dispositif annexe de sécurité permettant l'interruption d'arrivée du gaz en cas d'extinction de la flamme. La détection de cette flamme se fait de multiple manière et les détecteurs correspondants sont, on le sait2 raccordés au dispositif de commande des moyens de sécurité. I1 faut donc que ces détecteurs soient économiques et simples bien que capables de répondre rapidement, pour être utilisables comme moyens de contrôle satisfaisant du fonctionnement dtun brûleur. De nombreux détecteurs connus utilisent des électrodes placées dans la flamme du brûleur pour recueillir le courant d'ionisation de ces flammes et on sait que ces détecteurs nécessitent un circuit de mesuriassoeié, avec une source de tension continue stabilisée et une électrode de contrôle, e'est-à-dire que le prix de revient de l'ensemble en est relativement élevé. En outre ces détecteurs ne s'adaptent pas toujours de manière facile à tous les brûleurs puisqu'il faut fixer les électrodes dans les flammes et souvent développer des fils dans des zones difficilement accessibles de l'appareilS pour leur raccordement. L'invention propose un type de détecteur de flamme tout à fait différent, qui se prête à un montage facile sur n1 importe quel appareil à brûleur, qui est fiable, précis et peu coûteux puisqu'il résulte de l'adaptation d'un émetteur couramment fabriqué et de faible prix de revient, à l'appareil considéré. Suivant l'invention on provoque l'émission d'une onde haute-fréquence, à l'aide d'un émetteur constitué de manière connue en soi d'un oscillateur muni d'une antenne, cette antenne pouvant canaliser l'énergie haute fréquence vers la ou les flammes et sty réfléchir en partie, du fait que les flammes constituent un plasma fluctuant et donc une cible mouvante. L'énergie réfléchie ap parait donc au détecteur sous la forme d'une variation du taux d'onde stationnaire et/ou d'un effet Doppler; une amplification dans la zone du spectre correspondant, relève le niveau reçu, et est raccordée au dispositif de sécurité et de contrôle de l'appareil. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre en se reportant au dessin annexé qui représente une vue en coupe d'un appareil du genre chaudière murale mixte à gaz, Cette chaudière est munie comme on sait, dtun corps de chauffe 1 qui surmonte une rampe de brûleurs 2 dont les flammes se situent sensiblement au niveau de la jupe extérieure du corps de chauffe. Un détecteur 3 émet un faisceau d'ondes qui se réfléchit sur le plan incliné conducteur 4 et pénètre par une fenêtre en mica 5, prévue sur le corps de chauffe 1 'a à l'intérieur de la chambre de combustion, à la hauteur des flammes du brûleur. Au lieu dtun plan incliné, jouant le roule de miroir, on pourrait tout aussi bien utiliser une série de miroirs ou un guide d'onde apte à modifier la direction du faisceau haute-fréquence émis. L'oscillateur 3 est dtun type connu équivalent à une " fusée de proximité ". Il se compose d'un oscillateur 31 muni d'une antenne 32 et d'un amplificateur à courant alternatif 33. L'oscillateur, on le sait, comporte - un élément passif constitué par une cavité, ou une ligne et un circuit imprimé qui résonne à une fréquence donnée : - un élément actif qui annule la réqistance positive constituée par l'élément passif. Cet élément actif est un tran sistor, une diode tunnel, gunn ou read etc.00 . L'oscillateur 31 31 est relié à une antenne 32 dont la directivité est suffisante pour canaliser l'énergie hautefréquence vers le miroir 4 et de là vers les flammes des brûleurs 2. Les flammes constituent un plasma fluctuant et, par là même, upelci~ ble mouvante. L'énergie réfléchie par cette cible mouvante, apparait comme pour une fusée de proximité, sous la forme, d'une variation du taux tonde stationnaire, et/où d'un effet Doppler. Il reste donc disponible, aux bornes du sysiè- me oscillateur, une composante alternative de fréquence dont on disposera de tolet ou partie du spectre. Un amplificateur 33 relève le niveau et agit sur un dispositif de contrôle et de sécurité 34. On peut donc localiser au moyen d'un filtre la composante de fréquence correspondant à la présence d'une flamme et avoir ainsi un détecteur de flamme efficace. La présence de l'écho fixe sur l'autre côté de la jupe peit être une auto sécurité de fonctionnement du détecteur. L'invention a été décrite en- référence à un exemple particulier de réalisation montrant que le dispositif est facilement incorporé dans un appareil de petite dimension, mais elle ne se limite pas à cet exemple d'application et peut comporter des variantes. REVENDICATIONS 1 ) - Détecteur de flamme spécialement apte à être utilisé pour le contrôle du fonctionnement d'un brûleur à gaz du type habituellement monté dans les appareils du genre chauffe-bains ou chaudières à gaz, caractérisé par le fait, - qu'on adapte à l'appareil, un émetteur 3 comportant un oscil lateur haute-fréquence, connu en sois de telle manière que l'énergie haute fréquence émise soit canalisée vers les flammes du brûleur qui constituent un plasma fluctuant et donc une cible mouvante susceptible de réfléchir une partie de énergie émise sous forme d'une variation du taux d'onde stationnaire et/ou d'un effet Doppler, - et qu'on amplifie et masure aux bornes de l'amplificateur la composante alternative de fréquence correspondant à cette variation due à l'énergie réfléchie, pour obtenir un signal représentatif de l'absence ou de la présence d'une flamme, ainsi que de l'auto sécurité de fonctionnement du détecteur. 20) - Détecteur de flamme selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on canalise l'énergie haute-fréquence émise par l'oseillateur en la faisant se réfléchir sur une plaquette conductrice inclinée 4 jouant le rôle de miroirS et solidaire du corps de chauffe, pour atteindre par une fen8tre 5 prévue à cet effet, la zone des flammes à l'intérieur du corps de chauffe, et que l'énergie réfléchie par les flammes effectue un trajet inverse identique pour parvenir au boitier de l'oscillateur0