Brevet FR2201439A1 — publié le 19740426

La présente invention est relative à un dispositif d'allumage automatique particulièrement destiné à un brûleur à gazéffication,et à son utilisation dans un ensemble de régulation. Dans les appareils de chauffage connus, utilisant ce type de brtleur, il est nécessaire de raccorder le pot de combustion d'une part à un dispositif d'allumage du brftleur, et d'autre part à une arrivée de carburant. Un tel montage nécessite un double perçage du pot du brûleur et oblige le fabricant a prévoir deux joints d'étanchéité qui sont souvent source d'ennui a' à Les brailleurs connus comportent une arrivée latérale de combustible, à partie inférieure, par l'intermédiaire d'un dispositif généralement désigné sous le nom de "té décrasseur".Ces dispositifs comportent des moyens pour effectuer le grattage des résidus cokéfiés dans la zone d'allumage, ceci par l'intermédiaire de lames d'acier animées manuellement de l'extérieur d'un mouvement alternatif rotatif et rectiligne. La gazétfication du fuel et son allumage sont assurés par des résistances chauffantes, à bas voltage, placées sur le passage obligé du fuel à son arrivée dans la chaudière et de l'air comburant. Comme on l'a précisé, les fils d'alimentation en électricité des résistances d'allumage pénètrent, dans les dispositifs connus, au niveau du pot par un orifice indépendant des orifices par lesquels pénètr & espectivement la commande des lames d'acier destinées au grattage et l'arrivée en comburant et en carburant. Les joints d'étanchéité nécessités par chacun de ces orifices demandent des usinages supplémentaires précis du pot et constituent des sources de fuite possible. Un des premiers buts de l'invention est de proposer un dispositif d'allumage automatique dont l'orifice d'entrée dans le pot de l'alimentation en électricité soit aménagé directement dans le "té décrasseur" pour permettre la suppression d'un premier orifice. Un autre but de la présente invention est d'aménager dans "le té décrasseur" un passage pour la tige de manoeuvre des lames de grattage. Cette disposition est autorisée du fait que l'invention prévoit que la tige de manoeuvre sera constituée par les conducteurs d'alimentation en électricité des résistances d'allumage. On a ainsi ramené le nombre des orifices percés dans le pot à un seul alors que la technique antérieure en employait souvent deux ou trois. L'orifice dans lequel peut coulisser la tige de manoeuvre des lames est aménagé directement dans le "té décrasseur". Cedi constitue un avantage important puisqu'il est plus facile d'usiner le té décrasseur, de faible dimension, plutôt que la paroi de la chaudière. Le dispositif d'allumage automatique selon invention est caractérisé en ce que des moyens d'alimentation électrique de l'allumeur sont disposés à l'intérieur même du conduit affecté à l'alimentation du brûleur en combustible et en comburant. Une autre caractéristique de l'invention est que ce dispositif d'allumage automatique peut être commandé par l'intermédiaire d'une bilame qui agit sur un organe électrique d'information ou de sécurité. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante et augdessins annexésvrelatifsà un mode d'exécution non limitatifJsur lesquels - la figure 1 est une vue schématique du dispositif allumage selon l'invention, intégré dans un ensemble de régulation, et monté sur un brûleur, - la figure 2 est une vue de face suivant la flèche F de la tête d'allumage, - la figure 3 est un schéma électrique simplifié de l'ensemble électromécanique de régulation et de sécurité de l'allumage, - la figure 4 est un détail de la figure 3. La figure 1 montre en 10 le té décrasseur, qui autorise l'arrivée du fuel dans le pot 23 par l'intermédiaire d'un conduit 20 placé à sa partie inférieure l'arrivée de l'air comburant, au cours de l'allumage et de la mise en régime du brûleur, s'effectue par la cheminée f5 disposée en regard du conduit 20. Le débit de l'air de la cheminée 15 est réglé par un volet 21 mobile en rotation. La position du volet par rapport à l'orifice 22 de la cheminée 15 est déterminée par une bilame 17 constituant avec l'interrupteur 16 un témoin de flammes qui sera décrit plus loin en référence à la figure 3. Le té-décrasseur 10 est fixé sur le brûleur, designs généralement par 23, par l'intermédiaire d'un tube 8 d'alimentation en combustible solidaire d'une douille 9 soudée sur la paroi 18 du pot. I1 est à noter que la douille 9 et le té décrasseur 10 sont des éléments existant sur les brûleurs non équipés du dispositif d'allumage selon invention et que, par conséquent, ce dispositif pourra être mis en place sur des brûleurs en service. Le dispositif d'allumage selon invention comprend essentiellement une ant teste d'allumage 19 placée à l'intérieur du pot à un endroit correspond au passage obligé du fuel et à l'arrivée de comburant, Cette tête comprend une résistance électrique 3, à bas voltage, pour le pré-chauffage à basse température et la gazétfication du fuel, qui est ensuite allumé au moyen d'une autre résistance à bas voltage 4 portéeà haute température. L'alimentation en électricité de ces résistances peut se faire. par l'intermédiaire de deux conducteurs souples ou rigides dès l'instant où ils sont disposés à l'intérieur du conduit 8 affecté à l'alimentation en combustible et en comburant. Dans un mode d'exécution préféré de l'invention, l'alimentation électrique des résistances 3 et 4 se fait par l'intermédiaire de deux conducteurs rectilignes, rigides, coaxiaux 2 et 5. Ces deux conducteurs doivent être isolés électriquement l'un de l'autre par un matériau inaltérable et étanche tel qu'un revetement d'émail vitrifié. Ces conducteurs coaxiaux forment un corps cylindrique placé à l'intérieur du tube d'alimentation 8 dans lequel il est centré par la douille 7 soudée sur le conducteur extérieur 5 au moyen de pattes. Cette douille constitue à son extrémité le support des résistances 3 et 4. A l'extrémité opposée à celle où se trouve fixée la tête d'allumage 19, les deux conducteurs 2 et 5 traversent le té décrasseur 10. L'étanchéité est assurée par une garniture 11 et un écrou de presse -étoupe 12 connu Les conducteurs sont reliés à la source d'alimentation en électricité par une cosse 1, fixée au conducteur intérieur 2 et une cosse 6 solidaire du conducteur extérieur 5. Lorsque l'on réalise la commande électrique des résistances d'allumage au moyen de conducteurs rigides, l'invention prévoit également d'utiliser ces conducteurs comme organes de liaison permettant la commande du mouvement de lames de grattage par l'intermédiaire d'un bouton extérieur. A cet effet, un volant de manoeuvre 14 est rendu solidaire de l'enveloppe 5 par un moyen connu. Ce volant permet les manoeuvres de décrassage par l'intermédiaire de lames d'acier 13 soudées à la tête 19. Ces lames viennent gratter la paroi 18 du pot dans la zône d'allumage lorsque l'on imprime à la tête 19 des mouvements de rotation et de translation au moyen du volant 14. On décrira maintenant, en se référant plus particulièrement aux figu res 3 et 4, un dispositif électro-mécanique de commande et de régulation auquel peut être associé le dispositif d'allumage suivant l'invention. Ce disposés tif comporte une manette de commande du dstributeur 31 montée en rotation devant un repère et pouvant occuper diverses positions dont certaines, indiquées par A, correspondent à un chauffage en hiver et d'autres, indiquées par B, correspondent à un chauffage en demi-saison. Cette manette 31 commande un interrupteur 32 normalement ouvert lorsque la manette est en position 0 et un commutateur 33 fermant un contact 33a ou 33b, suivant que la manette 31 est en position A ou B.L'interrupteur 32 est branché en série, dans le circuit d'alimentation électrique, avec un thermostat 34 et un premier ensemble de régulation 35 comportant une résistance 36 en série et une bilame 37 chauffée par cette résistance. Le contact a du commutateur 33 est branché entre l'interrupteur 32 et le thermostat 34 d'une part, et un contact de sécurité 38 faisant partie d'un ensemble d'autorisation de débit et de sécurité 39 comportant une résistance 40 chauffant une bilame 41 agissant sur le contact 3ss. Le contact b du commutateur 33 est branché entre le thermostat 34 et la résistance chauffante 36 d'une part, et un témoin de flammes 42 comportant l'interrupteur 16 représenté sur la figure 1, actionné par la bilame 17. En position de repos, c'est-à-dire à froid, l'interrupteur 16 est placé sur le c o nt a. c t 1 6 b. Le c o nt a c t d e t r a v a i 1 1 6 b d e l'interrupteur 16 est relié à un transformateur 43 connecté en série avec une sécurité munie de temporisation 44.Le secondaire de ce transformateur 43 alimente un allumeur 45, tel que celui décrit en référence à la figure 1, lequel est connecté en série avec un relais d'intensité 46 commandant une lame d'interrupteur 47 qui, en position de repos, est placée sur un contact 47a établissant un circuit entre le contact de sécurité 38 et la résistance chauffante 40. En position de travail, la lame d'interrupteur 47 se trouve sur un contact 47b établissant une liaison entre le contact 16b du témoin de flammes 42 et la résistance chauffante 40. Les bilames 37 et 41 sont disposées de la manière représentée sur la figure 4 et leurs extrémités constituent des butées pour une tige doseuse 48 commandant le débit de combustible. Le fonctionnement des dispositifs de commande automatique et de régulation qui vient d'être décrit est le suivant. Pour amorcer ce fonctionnement, on a déplacé la manette de commande du distributeur 31 de sa position 0 à sa position A ou B. On supposera tout d'abord quelton désire obtenir une production calorifique moyenne, lors d'un fonctionnement en demi-saison. sur On place alors la manette 31 une position telle que l'index fixe se trouve en regard de la plage "demi-saison" B , correspondant au niveau d'allure désirée. La rotation de la manette 31 entraine alors la fermeture d'un interrupteur 32 et le passage du commutateur 33 en position 33b. Le thermostat 34 étant fermé, la fermeture de l'interrupteur 32 entrasse l'alimentation de la résistance de chauffage 36 de l'ensemble 35 si bien que la bilame 37 se déforme. Cette dernière libère alors la tige doseuse 48, qui reste toutefois maintenue par la bilame 41 non encore déformée. Le passage du commutateur 33 en position 33b entraîne l'alimentation du transformateur 43 à travers le témoin de flammes 42 dont l'interrupteur 16 se trouve en position 16b. Si l'allumeur 45 est en état de marche, le courant d'allumage parcourt alors ce dernier ainsi que le relais d'intensité 46 branché en série. Ce relais 46 transfère l'interrupteur 47 en position 47b, ce qui provoque l'alimentation de la résistance de chauffage 40 de l'ensemble 39, à travers l'interrupteur 16 sur le contact 16b. La bilame 41 se déforme alors et elle ferme le contact de sécurité 38. Par ailleurs, son extrémité libère la tige doseuse 48 qui autorise alors l'écoulement du combustible.L'allumeur 45 porté au rouge enflamme le combustible et la bilame du témoin de flammes 42, sous l'effet de la chaleur, coupe lecircuit d'allumage en faisant passer l'interrupteur 16 sur le contact 16a. La résistance de chauffage 40 reste cependant alimentée par le circuit suivant : interrupteur 32 fermé, thermostat 34 fermé, commutateur 33 en position 33b, interrupteur 16 sur le contact 16a, contact de sécurité 38, interrupteur 47 sur le contact 47a, Le régime de combustion "demi-saison" est alors obtenu à la valeur présélectionnée. Dès que la température désirée est atteinte, le thermostat 34 s'ouvre et c o u p e l'alimentation électrique des résistances de chauffage 36 et puis 40. La mise en position de la bilame 41 de l'ensemble 39 entraîne le rappel de la tige doseuse 48 en position de fermeture, ce qui entraide la suppression de l'écoulement du combustible. La production calorifique est alors arrêtée, la bilame du témoin de flammes 42 se refroidtet elle fait alors passer l'interrupteur 16 en position 16b. Le témoinde flammes 42 se trouve alors prêt pour un nouveau cycle d'allumage qui démarre dès que le thermostat 34 se referme. On considèrera maintenant le cas où l'on désire une production calorifique maximale ce qui est le cas du fonctionnement en hiver. On réalise tout d'abord un premier allumage en procédant comme il a été exposé ci-dessus, c'est-àdire en plaçant tout d'abord la manette de commande du distributeur 31 en position B pour otztenir l'allumage. Ensuite on fait tourner la manette de manière à placer l'index en face d'une valeur située dans la zone "hiver" A. Cette manoeuvre fait passer automatiquement le commutateur 33 dans la position hiver 33a, les autres organes restant dans leur position de fonctionnement. Dès que le thermostat 34 s'ouvre, ceci entraîne seulement la coupure la de l'alimentation de résistance de chauffage 3si bien que la bilame 37 se refroidit et rappelle la tige doseuse 48 dans une position intermédiaire de débit réduit. Des que le thermostat 34 se referme, la résistance de chauffage 36 est réalimentée, ce qui entraîne le retour au régime présélectionné. Outre les sécurités nécessaires à I ' alluma g e (absence de débit de combustible si l'allumeur est défectueux), et en cas de non allumage (mise en sécurité et fermeture d'admission du combustible ), le dispositif qui vient d'être décrit assure une protection en cas de coupure d'alimentation électrique. En effet, en fonctionnement normal, le contact de sécurité 38 est normalement fermé sous l'action de l'ensemble bilame 41 - résistance 40. Lors d'une coupure de courant, l'ensemble 39Jse refroidisaant,ouvre l'interrupteur 38 et coupe le débit du combustible par l'intermédiaire de la tige doseuse 48. Lors du retour du courant, le débit de combustible ne peut être rétabli qu'à condition que l'interrupteur 16 du témoin de flammes 42 soit revenu en position correspondant à l'alimentation de l'ensemble de l'allumeur. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'allumage automatique d'un appareil de chauffe à combustible liquide, équipé dtun bradeur à gazéification et d'un allumeur électrique, caractérisé en ce que des moyens d'alimentation en électricité de l'allumeur sont disposés à l'intérieur même du conduit affecté à l'alimenttttion au combustible et en comburant du brtleur. 2) Dispositif d'allumage automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation en électricité de l1allumeur sont constitués par des conducteurs rigides. 3) Dispositif d'allumage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'allumeur est disposé à l'intérieur d'une Ate d'allumage, équipée de lames permettant d'effectuer le grattage des résidus cokéfiés dans la zone d'allumage, cette tête d'allumage étant solidaire d'une tige constituée par les dits conducteurs rigides, cette tige pouvant être manoeuvrée en rotation et en translation par l'intermédiaire d'un bouton de manoeuvre accessible de l'extérieur de l'appareil. 4) Dispositif d'allumage automatique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les dits conducteurs électriques sont disposés coaxialement, et sont constitués d'un conducteur extérieur formant enveloppe tubulaire rigide, et d'un conducteur intérieur isolé électriquement par rapport au conducteur extérieur 5) Dispositif d'allumage selon la revendication 1 comprenant un dispositif de commande et de régulation d'un brdleur à combustible liquide comportant un ensemble témoin de flammes2 composé d'une bilame soumis à llaction de la chaleur produite, et commandant l'ouverture ou la fermeture d'un volet d'admission d'air d'allumage, caractérisé en ce que la dite bilame agit également sur un organe électrique d'information ou de sécurité. 6) Dispositif d'allumage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bilame agit sur un interrupteur 16 à deux voies branché en série, à chaud, avec un contact de sécurité 38, normalement fermé, et une résistance 40 de chauffage d'une deuxième bilame 41 commandant la fermeture du contact de sécurité, et, à froid, d'une part avec un transformateur 43 faisant partie dlun ensemble d'allumage du brflleur et autre part avec la dite résistance de chauffage 40. 7) Dispositif de commande et de régulation d'un brûleur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la deuxième bilame constitue, par sa partie extrême mobile, une butée pour l'extrémité d'une tige doseuse 48 commandant le débit de combustible, cette butée s'écartant de la tige doseuse lors du chauffage de la bilame, et la partie extrême mobile de la bilame 41 agit sur le contact de sécurité 38 respectivement ouvert ou fermé lorsque la bilame est froide ou chaude.