Brevet FR2387421A1 — publié le 19781110

La présente invention concerne des appareils de combustion de combustible fluide et, plus particulièrement pour de tels appareils, des systèmes sans pilote d'allumage direct à étincelles qui soient exempts de panne. Dans l'art antérieur, on a utilisé des oscillateurs dans des systmes d'allumage direct à étincelles et Irun drentre eux a été décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 3.853.455. Cependant, de tels oscillateurs étaient alimentés par du courant redressé à l'aide d'un détecteur de flamme. Le but de la présente invention est donc de réaliser un système d'allumage qui ne présente pas l'inconvénient précité ainsi que d'autres inconvénients des systèmes de l'art antérieur. L'objet de la présente invention est donc un système d'allumage direct è étincelles dans lequel les inconvénients des systèmes de l'art antérieur sont éliminés à l'aide d'un oscillateur commande qui est maintenu en fonctionnement par un détecteur de flamme. Ainsi, peu ou pas de puissance est nécessaire pour faire osciller l'oscillateur. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'un système d'allumage direct à étincelles. réalisé selon la présente invention ; et - la figure 2 est un schéma d'un générateur d'étincelles. Selon la présente invention, un dispositif de chauffage peut comprendre, tel qu'illustré sur la figure 1, un brûleur 10 ayant une entrée de gaz 11 connectée a une vanne 12. La vanne -12 est une vanne à solénoïde dont l'enroulement est référencé 13. Le circuit de la figure I comporte des bornes d-'entrée 14 et 15, la borne 14 étant à un potentiel positif par rapport à la borne 15. Un conducteur 16 est connecté å la borne 15 ainsi qu'aux jonctions 17, 18, 19, 20, 127, 21, 22, 23, 24 et 25. Lajonction 18 est à la masse en 27 et il en est de même du brûleur 10 en 28. Un commutateur thermostatique ou tout autre commutateur 29 connecte la borne d'entrée 14 à une des deux entrées du générateur d'étincelles 42 par l'intermédiaire d'une jonction 30 sur un conducteur 31, à une lampe 47 par l'intermédiaire d'une jonction 31' sur le meme conducteur 31 -et 9 la jonction 22 sur le conducteur 16 par l'intermédiaire d'une résistance 85, d'une jonction 55 et d'une diode Zener 86 dont la cathode est connectée à la jonction 55. Le-générateur d'étincelles 42 est relié à une électrode 43. L'autre entrée du générateur d'étincelles 42 est connectée à une extrémité d'un enroulement secondaire 35 d'un transformateur 33 par l'intermédiaire d'un conducteur 99 ; autre extrémité dudit enroulement secondaire est connectée à la jonction 19 du conducteur 16. La première extrémité nommée de l'enroulement 35 est connectée à la masse au point 18 par l'intermédiaire d'une jonction 37, d'une diode 41 et d'un circuit comportant en. parallèle un condensateur 40 et l'enroulement 13 reliés en des points communs référencés 38 et 39. La diode 41 a sa cathode connectée à la jonction 37 et son anode connectée au point 38. L'une des extrémités de ltenroulement primaire 34 est connectée en 50, d'une part, à la lampe 47 par l'intermédiaire d'un enroulement 65 et d'une jonction 44 et, d'autre part, à la base 77 d'un transistor PNP 74 par l'intermédiaire d'un condensateur 72 et d'une jonction 53. La base 77 du transistor PNP 74 est connectée à la jonction 23 du conducteur 16 par l'intermédiaire d'une résistance 122. La jonction 44 est connectée, d'une part, à la masse au point 17 du conducteur 16 par l'intermédiaire d'un condensateur 46 et, d'autre part, à la base 69 d'un transistor NPN 66 par l'intermédiaire d'une résistance 70 et des jonctions 51 et 126. Cette dernière jonction 126 est connectée à la masse au point 127du conducteur 16 par une résistance 128. Le transistor NPN 66 a son émetteur 68 connecté directement à la masse au point 20 du conducteur 16 tandis que son collecteur 67 est connecté directement à l'autre extrémité de l'enroulement primaire 34, opposée à la jonction 50. Le point commun 51 de la résistance 70 et de la base 69 du transistor NPN est connecté, par l'intermédiaire d'un condensateur 71, au collecteur 76 du transistor 74 et au collecteur 80 d'un transistor PNP 75. Ce transistor PNP 75 a sa base 79 qui est connectée directement à l'émetteur 78 du transistor PNP 74 tandis que son émetteur 81 est connecté à la masse au point 21 du conducteur 16 par l'intermédiaire d'une résistance 82. On remarquera que le montage réalisé entre les transistors 74 et 75 constitue un circuit Darlington 73. Le point commun 52 des collecteurs des transistors 74 et 75 est connecté, d'une part, à l'extrémité 37 de l'enroulement secondaire 35 par l'intermédiaire d'une résistance 83 et d'une diode 62 et, d'autre part, à un détecteur de flamme classique 64 du brûleur 10 au point 54 par l'intermédiaire de cette même résistance 83, de la diode 62 et d'un condensateur 63. L'anode de la diode 62 est connectée directement à la résistance 83 et sa cathode est connectée au point commun 48 du condensateur 63 et de l'enroulement secondaire 35. La base 77 du transistor 74 est connectée au point 54 par l'intermédiaire de deux résistances 84 et 84' dont le point commun 53' est connecté au point 22 de la masse par l'intermédiaire d'un condensateur 97 et de la diode Zener 86. Le point commun 55 du condensateur 97 et de la cathode de la diode Zener 86 est connecté, d'une part, au commutateur 29 par l'intermédiaire de la résistance 85 et, d'autre part, au point commun 49 de la résistance 83 et de la diode 62 par l'intermédiaire d'un condensateur 87. Le point 55 est également connecté à l'anode 93 d'un redresseur commandé 92 du type SCR (silicon controlled rectifier) dont la cathode 94 est directement reliée à la masse. L'électrode de commande 95 du redresseur 92 est connectée au point commun 60 de deux résistances dont lunes référencée 90, est connectée au point de masse 24 tandis que l'autre, référencée 89, est connectée en 57 au conducteur reliant le point 55 à l'anode du redresseur 92. Un condensateur 91 est connecté entre le point 60 et la masse en 25. Le mode de fonctionnement du circuit de la figure 1 est alors le suivant. Le générateur d'étincelles 42, qui peut être d'un type entièrementconventionnel, a son conducteur d'entrée 99 qui reçoit, lors de l'allumage, un signal alternatif. Ce signal alternatif est redressé et doublé ou triplé dans le générateur 42, puis emmagasiné dans un condensateur non représenté qui se décharge ensuite sur l'électrode 43 du brûleur 10. L'allumage du brûleur 10 a lieu lorsque le commutateur 29 est fermé soit thermostatiquement, soit manuellement, soit de toute autre manière. Lorsque le commutateur 29 est fermé, les condensateurs 87 et 97 commencent à se charger et il en est de même du condensateur 91. Lorsque la tension de charge du condensateur 91 est suffisamment élevée, l'amorçage du redresseur 92 se produit. Comme la jonction 25 est à la masse, la jonction 57 est automatiquement mise au potentiel de la masse dès que le redresseur 92 conduit. Ceci signifie que la jonction 56 est aussi au potentiel de la masse et que les jonctions 49 et 53' sont à un potentiel négatif par rapport à la masse (le condensateur 97 s'étant chargé selon les polarités montrées sur la figure 1). I1 en est de même des polarités de charge montrées pour les condensateurs 87 et 91. En conséquence, le potentiel de la jonction 53 devient négatif. I1- en est de même du potentiel de la jonction 49. L'oscillateur se met alors à osciller. La base 77 du transistor 74 doit avoir une polarisation négative. Le circuit général de l'oscillateur comprend lé transistor NPN 66 dont le circuit de contre-réaction entre jonction 50.- et base 77 du transistor 74 comporte le condensateur 72. Le circuit Darlington 73, qui se comporte comme une porte, transmet le signal de contre-réaction à ia base 69 du transistor 66 par l'intermédiaire du condensateur 71. Lorsque les charges des condensateurs 87 et 97 reviennent à zéro, l'oscillateur s'arrêtera d'osciller parce que la base 77 du transistor 74 n'est plus à un potentiel négatif convenable. Cependant, si le brûleur 10, après 1'essai d'allumage, est en fait allumé par le générateur d'étin- celles 42, le détecteur de flamme 64 chargera le condensateur 63, ce qui permettra ltouverture du circuit Darlington de manière à maintenir l'oscillation de I'oscillateur. Pendant l'essai d'allumage, l'enroulement 13 de la vanne 12 est sous tension et le gaz ou tout autre combustible entre dans le brûleur 10. Si l'allumage est réalisé, la vanne 12 reste ouverte. Si l'allumage ne se fait pas, l'oscillateur n'oscillera plus, ltenroulement 13 ne sera pas sous tension, la vanne 12 sera fermée et le brûleur ne recevra plus de mazout ou de gaz; Le générateur d'étincelles 42 est montré de manière détaillée sur la figure 2. Dans le montage de la figure 2, le générateur d'étincelles 42 ne fournira pas, après l'allumage, les étincelles au brûleur 10 par l'inter Iraédiaire de l'électrode 43. En effet, un conducteur 100 d'un enroulement secondaire 101 est connecté a une jonction 102 tandis que l'autre conducteur 103 dudit enroulement est connecté à l'électrode 43.Une diode 104 redresse le signal apparaissant sur le conducteur d'entrée 99 et est connectée de manière a laisser passer le courant vers la jonction 105. Cette jonction 105 est connectée, d'une part, à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur 111 et d'un conducteur 112 et, d'autre part, 9 une extrémité d'un enroulement primaire 119. L'autre extrémité de l'enroulement prinaire 119 est connectée a l'anode 114 d'un redresseur du type SCR 113 dont la cathode 115 est connectée directement à la masse au point 108.L'électrode de commande 116 du redresseur 113 est connectée, d'une part, au point 110 de la masse par une jonction 107 et une résistance 120 et, d'autre part, à une électrode d'un transistor unijonction 117 qui déclenche le redresseur commandé 113. L'autre électrode de ce transistor unijonction 117 est connectée d la jonction 30 du schéma de la figure 1 par l'intermédiaire de la jonction 106 tandis que son électrode de commande est connectée au point commun 102 d'une résistance 118 et d'un condensateur 121. L'autre extrémité de la résistance 118 est reliée à la jonction 30 en passant par la jonction 106 et l'autre extrémité du condensateur 121 est reliée au point 109 de la masse. Le point commun 102 est également connecté a la masse au point 124 par .l'intermédiaire d'une jonction 123 et d'une diode 125 dont l'anode est a la masse. Le fonctionnement du générateur d'étincelles 42 de la figure 2 est le suivant. Le signal alternatif appliqué au conducteur 99 est redressé par la diode 104. Le condensateur 111 emmagasine la charge correspondant au courant redressé. Le redresseur SCR 113 se déclenche alors après un certain temps de retard défini par le temps de declenchement du transistor unijonction 117 qui est connecté à l'électrode de commande 116. Le temps de déclenchement du transistor unijonction 117 est déterminé par le potentiel du-point commun 102, ce potentiel s'accroissant en fonction du courant à travers la résistance 118 jusqu'à ce qu'il atteigne le seuil de conduction du transistor unijonction 117. En d'autres termes, le temps de déclenchement du transistor unijonction 117 dépend du temps de charge du condensateur 121. Lorsque le transistor 117 conduit, le redresseur SCR 113 conduit également. Le condensateur 111 se décharge alors à travers l'enroulement primaire 119 et une étincelle apparaît à l'électrode 43 du brûleur 10 pour l'allumer. Une fois que l'allumage a eu lieu, une résistance de masse de grande valeur appariait entre l'électrode 43 et lamasse du brûleur 10, masse qui est produite pour effectuer une mise à la masse en alternatif du point 102 à travers le condensateur 121 et conduit à la décharge de celui-ci. Il y a aussi une résistance en c-ontinu placée en parallèle sur le condensateur 121 qui l'empêche de se charger. Pour cette raison, le transistor unijonction 117 ne peut continuellement amorcer le redresseur SCR 113. La liaison du conducteur 100 à la jonction 102 déconnecte ainsi le générateur d'étincelles 42 lorsque le brûleur est allumé. Bien entendu, les exemple de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système d'allumage direct à étincelles caractérisé en ce qu'il comprend un brûleur à combustible fluide, une vanne à commande électrique connectée audit brûleur potier commander l'arrivée du combustible, un oscillateur, un circuit de base de temps destiné a faire osciller l'osciîlateur pendant une durée prédéterminée, un générateur d'étincelles connecté audit oscillateur pour allumer le combustible provenant dudit brûleur et un détecteur de flamme pour maintenir les oscillations dudit oscillateur après la durée prédéterminie lorsqu'une flamme existe au brûleur, ledit oscillateur comportant un amplificateur ayant une chaine de contre-réaction avec une porte, ledit détecteur de flamme étant connecté à ladite porte pour la rendre passante et pour compléter la channe de contre-réaction de manière à maintenir les oscillations après ladite durée prédéterminée lorsqu'une flamme existe, ledit détecteur de flamme maintenant ladite porte bloquée en l'absence de flamme pour permettre auxdites oscillations de s'arrûter. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite porte est un circuit Darlington ayant un transistor d'entrée avec une base d'entrée, ledit détecteur de flamme comportant un condensateur et une cellule de détection connectée audit oscillateur et disposée à proximité dudit brûleur, ledit condensateur étant connecté à ladite base d'entrée de manière a rendre passante ladite porte après ladite durée prédéterminée lorsqu'il y a une flamme entre ledit brûleur et ladite cellule et a bloquer ladite porte lorsqu'il nty a pas de flamme après ladite durée prédéterminée.