Brevet FR2389071A1 — publié le 19781124

L'invention concerne un circuit de pompage de brûleur comportant un dispositif destiné à purger l'air de ce circuit En particulier,l'invention concerne un circuit dans lequel ce dispositif comprend une valve de purge placée dans un conduit de sortie monté entre une pompe à combustible et le canal du bec du brûleur afin d'établir un dérivation par rapport au régulateur de la pression du combustible pour que. l'air du circuit soit déchargé directement dans le canal du bec du brûleur. Dans un circuit antérieur de ce type, le combustible d'une source est aspiré dans un conduit par une pompe à engrenage avec élément de séparation en forme de croissant,et il est introduit sous pression dans la chambre principale d'un régulateur de pression au moyen d'un canal de sortie qui établit une communication entre la pompe et la chambre. le combustible sous pression s'écoule de la chambre par un orifice de sortie et pénètre dans un canal communiquant avec un ou plusieurs becs de brûleur.Une valve de purge d'air est disposée dans un second canal de sortie monté en dérivation de l'orifice de sortie de la chambre principale, de manière à communiquer directement avec le canal du bec du brtleur. Dans ce circuit antérieur, la valve de purge d'air est rappelée par ressort vers une position de fermeture dans laquelle elle empêche le passage du combustible dans le second canal de sortie lorsque la pompe ne fonctionne pas. De plus, la pression du combustible régnant dans le circuit est alors inférieure à celle pouvant être produite par la pompe. Pour purger l'air du circuit lorsque la pompe est mise en marche, la valve s'ouvre après que la pression du fluide du circuit s'est élevée suffisamment pour vaincre la force de rappel du ressort.La valve de purge reste ouverte tant que la pression régnant dans le circuit est suffisante pour vaincre la force du ressort. Par conséquent, en cours de fonctionnement normal de la pompe, le fluide s'écoule dans le canal du bec du bruleur à la fois par l'orifice de sortie de la chambre principale et le second canal de sortie. Les brevets des Stats-Unis d'Amérique NO 3 566 901, NO 3 446 232, NO 3 446 231 et NO 3 446 230 décrivent des cir cuits de pompage de brûleur de ce type. les brevets des- Etats- Unis d'Amérique NO 9 273 513, NO 3 143 967, NO 2 931 314, NO 2 915 015 et NO 2 763 336 décrivent d'autres circuits comportant des dispositifs destinés à les purger de leur air. L1 invention concerne un circuit perfectionné de pompage de bruleur à combustible , du type comportant une valve destinée à purger ce circuit de l'air en permettant à ce dernier de sortir par le canal du bec du brûleur. Cette valve reste normalement fermée pendant le fonctionnement régulier de la pompe, mais elle peut être ouverte lorsque la pompe est mise enmarche pour purger le circuit de son air. La valve de purge du circuit selon l'invention est montée de manière à pouvoir etre commandée manuellement de llexté- rieur d'un bolier de la pompe. La valve peut être déplacée entre une position normale de fermeture dans laquelle elle em pêche l'écoulement du fluide dans le second canal de sortie et une position d'ouverture dans laquelle elle permet à l'air de s'écouler dans le second canal de sortie et dans le canal du bec du brûleur. L'invention concerne également un circuit de pompage comportant une valve destinée à le purger de l'air, cette valve étant du type restant fermé pendant le fonctionnement normal du brûleur lorsque ce dernier est monté dans un circuit du type comportant une valve d'arrêt qui empêche l'écoulement du combustible dans le bec du brûleur lorsque la pompe est arretée. Le circuit selon l'invention est conçu de manière que la valve de purge s'ouvre automatiquement et permette à l'air de sortir du circuit lors de la mise en marche de la pompe. La valve de purge se ferme ensuite automatiquement dès que le cir cuit est purgé. La valve automatique de purge selon l'invention se ferme lorsque la pression du combustible appliquée au régulateur de pression approche d'une valeur suffisante pour- amor sucer l'ouverture de ce régulateur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est un schéma, avec coupe partielle, du circuit de pompage de brûleur selon l'invention; la figure 2 est une coupe partielle de certaines pièces du circuit selon l'invention en position de déplacement; la figure 3 est un schéma, avec coupe partielle, d'une variante du circuit selon l'invention; et la figure 4 est une coupe transversale partielle, à échelle agrandie, d'un détail du circuit de la figure 3. Les figures représentent le circuit 10 de pompage de brûleur à combustible selon l'invention, du type alimentant un dispositif de chauffage (non représenté), par exemple un four ou une chaudière, en fuel-oil. Le circuit selon l'invention est décrit dans son application à une seule colonne montante, dans laquelle le combustible est refoulé d'une source convenable 13 vers une pompe 14 par une conduite unique 11. Il est cependant évident que de légères modifications peuvent être apportées à ce circuit pour l'adapter à d'autres types dtinstallations. Comme représenté sur la figure 1, la ppmpe 14 à combustible est montée dans un carter 15 et elle est du type à engrenage et à élément de séparation en forme de faucille. Bulle comprend un pignon 16 monté sur un arbre 17 de commande et logé excentriquement dans une couronne extérieure 19 avec laquelle il engrène. Un élément 20 en forme de faucille est placé entre les parties dentées du pignon et de la couronne n'entrant pas en prise,afin d'isoler hermétiquement et classiquement les chambres d'expansion, délimitées par le pignon et la couronne, des chambres de compression. La pompe communique par un orifice 21 d'entrée,réalisé dans son carter,avec un réservoir 23 délimité par un couvercle extreme 24 boulonné sur le carter et présentant un orifice 25 d'entrée auquel-la conduite 11 de combustible est reliée. Un filtre convenable 26 est monté à l'intérieur du réservoir, entre Orifice d'entrée relié à la conduite 11 et l'orifice d'entrée de la pompe, afin-de filtrer le combustible lorsqutil circule de la source vers la pompe. A la sortie de cette dernière, le combustible passe par un orifice 27 dans un conduit 29 qui communique avec un distributeur 30 de commande régulant la pression du combustible qui s'écoule vers un ou plusieurs becs de brûleur (non représentés) afin que cet écoulement soit à peu près constant. le distributeur 30 est monté dans le carter 15 et il règle la pression du combustible appliquée à un orifice 31 de sortie qui communique avec un; conduit 33 aboutissant à un ou plusieurs becs de bruleur. L'orifice de sortie comporte un raccord 34 vissé dans un alésage 35 d'une extrémité du carter. Ce raccord comporte une saillie 36 qui constitue un siège de clapet destiné à être fermé par le distributeur 30 de commande. En particulier, le distributeur de commande comprend une chambre principale 37 de pression qui communique avec le conduit 29 de sortie de la pompe. UE tiroir creux 39 coulisse dans la chambre principale et comporte une portée 40 centrée entre ses extrémités opposées. L'extrëmité avant de cette portée présente un évidement dans lequel est fixé un clapet 41 destiné à s'appliquer contre le siège 36 et à fermer l'orifice 31 de sortie. En cours de fonctionnement, du combustible à haute pression refoulé dans la chambre principale 31 par la pompe 14 déplace le tiroir 39 vers la droite, contre la force d'un ressort hélicoldal 43 de compression logé dans la partie creuse du tiroir et portant contre un siège 44 normalement fixe,mais pouvant être réglé à l'aide d'un ressort.Lorsque la pression régnant dans la chambre est suffisante pour vaincre la force de fermeture exercée par le ressort, le tiroir se déplace vers la droite de manière à ouvrir l'ouverture de sortie et à permettre au combustible de s'écouler dans le canal 33 du bec du bruleur. Seule une partie du combustible arrivant du conduit 29 de sortie de la pompe sort du distributeur 30 par l'orifice 31 de sortie, l'autre partie s1 écoulant en dérivation de cet orifice de sortie et stéchappant de la chambre principale par un orifice 45 de retour qui communique avec un conduit 46 revenant au réservoir 23.En fonctionnement normal, le débit de combustible refoulé par la pompe 14 est suffisant pour déplacer le tiroir 39 assez loin vers la droite pour que la portée 40 découvre l'orifice 45- de retour et que le combustible s'écoule en continu dans le conduit de retour alors que le tiroir, sous l'effet du ressort 43, régule à une pression constante le débit de combustible s'écoulant par l'orifice 31 de sortie dans le conduit 33 du bec du brûleur. Comme représenté sur la figure 1, le conduit 46 de retour communique avec un dispositif 47 a' joint d'arbre, logé dans le carter et empêchant le combustible de fuir le long de l'arbre 17 de commande et de sortir du carter 15. En particulier, ce dispositif comprend un joint 49 entrant en contact avec l'arbre de commande entre la surface extérieure du carter et une chambre collectrice 50 dans laquelle le combustible s'écoulant le long de l'arbre s'accumule de manière à ne pas pouvoir sortir du carter. le conduit 46 retourne de la chambre collectrice au réservoir 23 afin d'y ramener l'excédent de combustible de la chambre principale 30 et le combustible fuyant le long de l'arbre. Dans d'autres types d'installations, le conduit de retour peut être relié directement à la source 13 d'alimentation en combustible. Dans le circuit de pompage 10 de combustible représenté à titre d'exemple, pour purger liair de la pompe 14 après la mise en marche de cette dernière, un second conduit 51 de sortie est monté entre la pompe et le conduit 33 du bec du brûleur, en dérivation du distributeur 30 de commande, afin de permettre l'échappement de l'air et l'arrivée du mélange de combustible et d'air dans le conduit du bec du bruleur, pluton que son évacuation et sa récupération dans un récipient spécial. Lorsque la pompe est mise en marche, une valve 53 de purge,, montée sur ce conduit de sortie, peut être ouverte de manière que l'air retenu dans la pompe puisse être évacué du circuit sans affecter le dispositif de chauffage. L'invention concerne donc un circuit perfectionné 10 de pompage de combustible dans lequel la valve 53 de purge reste fermée pendant le fonctionnement normal de la pompe 14 afin dtempecher le combustible de s'écouler dans le second conduit 51 de sortie et dans le canal 33 du bec du brtleur après que le circuit a été purgé de son air. La valve 53 est conçue à cet effet et elle comprend un clapet mobile 54 maintenu normalement en position de fermeture de manière à empêcher l'écoule- ment de combustible dans le second conduit de sortie.Cependant, lors de la mise en marche de la pompe, le clapet peut être déplacé vers une position d'ouverture dans laquelle il permet à l'air d'etre évacué du circuit et au combustible de s'écouler dans le second conduit de sortie et dans le canal du bec du breur. Après que l'air a été purgé du circuit, la valve est refermée et reste dans cette position durant le fonctionnement normal de la pompe. Par ce montage, le combustible à haute pression ne peut s'écouler dans le second conduit de sortie et dans le canal du bec; dru brûleur pendant le fonctionnement normal de la pompe, afin de ne pas affecter le débit régulé de combustible s'écoulant de la chambre principale 37 dans le canal du bec du brûleur par l'orifice 31 de sortie. Dans une forme de réalisation selon 11 invention, représentée sur les figures 1 et 2, la valve 53 de purge est du type à commande manuelle et comprend le clapet 54 auquel un mécanisme est relié de manière à le déplacer entre des positions d'ouverture et de fermeture dans le second conduit 51 de sortie. Ce mécanisme se présente sous la forme d'une tige 55 réalisée d'une seule pièce avec le clapet et orientée vers l'extérieur en passant dans un alésage 56 réalisé dans le carter 15. Cette tige est reliée à une poignée 57 qui pivote sur l'extrémité extérieure de ladite tige à l'aide d'un axe 59, entre un écrou 60 vissé sur l'extrémité extérieure de la tige et un embout 61 vissé dans un trou 63 fraisé dans le carter. L'extrémité intérieure de ltembout présente un évidement 64 qui loge un ressort 65 monté télescopiquement sur la tige, entre le fond de ltévi- dement et un épaulement 66 situé en un point intermédiaire de la tige. Le ressort est suffisamment fort pour déplacer la tige vers l'intérieur afin que le clapet 54 soit maintenu contre un siège convenable 67 pour empêcher l'écoulement de combustible dans le second conduit de sortie sous les hautes pressions produites lors du fonctionnement normal de la pompe 14. Pour empêcher le combustible de fuir le long de la tige et de sortir du carter, un joint torique 69 est logé dans une gorge annulaire 70 de l'épaulement de manière à porter contre la paroi de l'alésage 56. Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus du circuit 10 de pompage selon l'invention, la poignée 57 est tirée vers l'extérieur (dans l'orientation de la figure 2) de manière qu'une première extrémité 71 de cette poignée porte contre l'embout 61 et, par effet de levier et à l'aide de l'axe 59, tire la tige 55 vers l'extérieur afin de purger l'air du circuit lorsque la pompe 14 est mise en marche. La tige tire ellememe le clapet 54 de manière à l'éloigner de son siège 57 et à ouvrir ainsi le second conduit 51 de sortie pour permettre à l'air de s'écouler dans ce conduit et de pénétrer dans le canal 33 du bec du bruleur. Par conséquent, l'air retenu dans la pompe peut être aisément évacué du circuit.Après que l'air a été totalement évacué, la poignée est simplement relâchée de manière que le ressort 65 ramène le clapet contre le siège pour fermer le second conduit de sortie. Les figures 3 et 4 représentent une variante du circuit selon l'invention dont les pièces communes à la forme de réalisation décrite précédemment portent les mêmes références numériques auxquelles le signe prime est ajouté. Le circuit 10' de pompage de combustible représenté sur les figures 3 et 4 comporte une valve convenable 71 d'arret, par exemple une électrovalve classique, montée sur le conduit 93' du bec du. bruleur, entre ce dernier et l'orifice par lequel le second conduit 51' de sortie aboutit dans le canal du bruleur.La valve d'arret est avantageusement soumise à l'action d'un thermostat (non représenté) qui commande la pompe 14' de manière que la valve ouvre et se ferme pour commander l'écoulement du combustiblevers ]ebru- leur lorsque la pompe est mise en marche et arretée, respectivement. En présence d'une telle valve dans le circuit, lorsque la pompe est mise en marche, la valve d'arrAet s'ouvre et permet l'écoulement du combustible vers le bec du bruleur. Cependant, au moment où la pompe est arrentée, la valve se ferme et empêche le combustible de s'écouler vers le bec du brûleur. La valve 53' de purge de l'air de cette forme de réalisation du circuit de -pompage selon l'invention peut être avantageusement mise en oeuvre automatiquement pour purger le circuit de l'air lorsque la pompe 14' est mise en marche, tout en empechant l'écoulement du combustible dans le second conduit 51' de sortie lorsque la pression du combustible dans le circuit approche des valeurs normales. Comme représenté sur la figure 4, la valve automatique de purge est boulonnée sur le carter 15' avec la pompe 14' à engrenage et à élément de séparation en forme de faucille, et elle est placée à ltintérieur du réservoir 23'.En particulier, le clapet 54t de la valve se présente sous la forme d'un plongeur à peu près cylindrique qui est relié à un élément sensible à la pression du fluide destiné à déplacer le clapet vers sa position de fermeture lorsque la pression de refoulement de la poulpe approche une valeur provoquant le début de l'ouverture du distributeur 30' de commande. Blélément sensible à la pression du fluide se présente avantageusement sous la forme d'un diaphragme souple 73. le plongeur comporte un rebord annulaire 74 dimensionné pour porter contre le siège 67' de la valve.Le plongeur est placé dans une chambre 75 de commande qui présente des orifices 7 d'entrée et 77 de sortie communiquant avec le second conduit 51' de sortie de manière que le combustible circulant dans ce dernier passe nécessairement dans la chambre de commande. Le diaphragme ferme l'extrémité extérieure de cette dernière et il présente des faces intérieure 79 et extérieure 80 communiquant directement avec cette chambre et le réservoir, respectivement. Un ressort 81, qui tend déplacer le plongeur et le diaphragme vers l'intérieur, est relié par une première extrémité à 1' extrémité extérieure du plongeur et porte par son extrémité extérieure contre une saillie extérieure d'une plaque 83 de fermeture.Cette dernière est fixée à un bloc 84 à l'inté- rieur duquel est réalisée la chambre 75, le diaphragme étant maintenu entre la plaque et le bloc. La force du ressort 81 permet avantageusement de déplacer le plongeur 54' vers l'intérieur jusqu'à ce que l'extrémité intérieure de ce plongeur porte contre la paroi intérieure 85 de la chambre de commande (figure 4) lorsque l'amplitude de la pression du combustible régnant dans la chambre est inférieure à environ 25% de la pression normale de fonctionnement du circuit. Il en résulte l'ouverture de la valve 53' de purge qui permet à l'air de s'échapper du circuit par le second conduit 51' de sortie et le canal 33t du bec du brûleur. Par conséquent, à chaque démarrage de la pompe, lorsque la pression du circuit descend au-dessous de 25% de la pression normale de fonctionnement, l'air présent dans le circuit s'échappe automatiquement par le second conduit de sortie et par le conduit du bruleur. Lorsque la pompe 14' commence à élever la pression du fluide sans que cette dernière dépasse la pression d'ouverture de la valve, la pression du fluide régnant dans la chambre 75 de commande repousse le diaphragme 73 vers l'extérieur, de sorte que le plongeur 54' est tiré et éloigné de la paroi intérieure de la chambre et que le rebord 74 porte contre le siège 67' afin d'empêcher l'écoulement du fluide dans la chambre de commande. Il convient de noter qu'en raison de ce mode de fonctionnement, la valve de purge reste fermée pendant le fonctionnement normal de la pompe, de manière que le combustible s'écoulant dans le conduit du brûleur ne provienne pas du second conduit de sortie et n'affecte pas le débit régulé de combustible provenant de la chambre principale 37' de pression. il ressort donc de la description précédente que le circuit perfectionné 10 de pompage de combustible selon ltinvention est conçu de manière que le combustible ne puisse s'écouler en dérivation du distributeur 30 de commande en cours normal de fonctionnement de la pompe 14, tout en permettant à l'air d'entre purgé aisément du circuit lorsque la pompe est mise en marche. Dans une forme de réalisation du circuit selon l'invention, ce résultat est obtenu par la présence d'une valve 53 de purge à commande manuelle, rappelée par ressort en position de fermeture dans laquelle elle empêche le combustible de s'écouler dans le second conduit 51 de sortie pendant le fonctionnement normal de la pompe. Cependant, cette valve peut- Aetre amenée manuellement en position d'ouverture lorsqu'il est souhaité de purger l'air du circuit. Dans une autre forme de réalisation, une valve automatique 53' de purge permet à l'air d'entre évacué du circuit lors de la mise en marche de la pompe 14'. Cependant, dès que la pression du circuit approche de la valeur normale présente en cours de fonctionnement, la valve se ferme et reste fermée pendant le fonctionnement normal de la pompe. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au circuit décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. RRVNICA9?I0N 1. Circuit de pompage de brûleur de combustible, caractérisé en ce qu?iî comporte une pompe à combustible présentant une entrée et une sortie, un distributeur de commande qui comprend une chambre principale de pression, un orifice de sortie, un tiroir mobile dans la chambre et - destiné à ouvrir et fermer l'orifice, et un élément destiné à déplacer le tiroir vers sa position de fermeture, un premier conduit de sortie établissant une communication entre la sortie de la pompe et la chambre principale pour faire passer le combustible sous pression de la pompe à ladite chambre, un conduit de bec de brtleur communiquant avec ladite chambre principale par ledit orifice de sortie, un second conduit de sortie établissant une communication entre la sortie de la pompe et le conduit du brtleur, une valve, montée dans ce second conduit de sortie, pouvant être déplacée entre des positions de fermeture et d'ouverture dans lesquelles elle empêche l'écoulement du combustible dans le second conduit de sortie pendant le fonctionnement normal de la pompe et ouvre le second conduit de sortie pour que 11 air puisse être évacué du circuit au début de la mise en marche de la pompe. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu?il comporte un carter qui contient la pompe, la valve comprenant un clapet monté dans le second conduit de sortie et mobile entre lesdites positions d'ouverture et de fermeture, un élément, relié au clapet et sortant du carter, permettant de déplacer ledit clapet à la main entre ses positions d'ouverture et de fermeture. 3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second conduit de sortie est disposé à l'intérieur du carter, l'élément relié au clapet comprenant une tige fixée audit clapet et sortant du carter, une poignée étant fixée à ladite tige, à l'extérieur du carter, de manière que le clapet puisse être déplacé entre des positions d'ouverture-et de fermeture. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce qupil comporte un ressort-relié à la tige, à l'intérieur du carter, et agissant entre le clapet et le carter afin de tendre normalement à déplacer ledit clapet vers sa position de fermeture. 5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que la poignée pivote sur la tige entre ses extrémités, de manière à pouvoir prendre appui sur le carter et à assumer ainsi la fonction d'un levier tirant la tige vers l'extérieur et déplaçant ainsi le clapet vers sa position d'ouverture. 6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un joint est monté entre le carter et la tige de manière à empêcher le combustible de fuir du carter en passant autour de la tige. 7. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve comprend un clapet monté à l'intérieur du second conduit de sortie et mobile entre lesdites positions d'ouverture et de fermeture, un élément, sensible à la pression du fluide, étant relié au clapet et tendant à le déplacer automatiquement vers sa position de fermeture lorsque la pression de refoulement de la pompe approche d'une valeur provoquant l'ouverture du distributeur de commande, un élément tendant à déplacer automatiquement le clapet vers sa position d'ouverture lorsque la pression de refoulement de la pompe est sensiblement plus basse que la précédente afin que l'air puisse s'écouler dans le second conduit de sortie et dans le conduit du brtleur. 8. Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une valve d'arret montée en aval de l'orifice par lequel le second conduit de sortie communique avec le conduit du bruleur, cette valve étant destinée à empêcher l'écou- lement du combustible dans le conduit du brtleur lorsque la pompe est arretée, ladite valve permettant 11 écoulement du combustible dans le conduit du brûleur lorsque la pompe fonctionne. -9. Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir dlentrée monté entre une conduite à combustible et l'entrée de la pompe, le réservoir recevant du combustible sous basse pression avant que ce combustible arrive à l'entrée de la pompe, l'élément sensible à la pression du combustible comprenant un organe mobile. relié au clapet afin de le déplacer vers sa position d'ouverture, cet organe étant monté entre le réservoir et le second conduit de sortie et présentant des première et seconde faces qui communiquent respectivement avec ledit réservoir et le second conduit de sortie. 10. Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un ressort agit sur ledit organe afin qu'il tende à déplacer le clapet vers sa position d'ouverture. 11. Circuit selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'organe est un diaphragme souple monté-de manière étanche entre le réservoir et le second conduit de sortie de manière qutun premier c8té du diaphragme constitue ladite première face et que l'autre c8té constitue ladite seconde face, le clapet étant relié au diaphragme afin d'en suivre les mouvements en se déplaçant entre ses positions d'ouverture et de fermeture sous l'effet de différences de pression, détectées par le diaphragme, entre le réservoir et le second conduit de sortie.