Brevet FR2424481A1 — publié le 19791123

L'invention concerne généralement un dispositif de commande et de réglage d'une cheminée de chaudière ou analogue permettant d'obtenir une meilleure combustion du combustible gazeux ou liquide utilisé dans les brûleurs de la chaudière, et permettant également d'éviter les pertes de chaleur dans le conduit de cheminée. Comme on le sait, pour la combustion complète du carburant dans le ou dans les brûleurs du foyer d'une chaudière, il est nécessaire d'amener au brûleur, en mEme temps que le carburant utilisé, un certain débit d'air qui est fonction du débit de carburant utilisé. I1 faut également que l'air soit bien mélangé au carburant dans le brailleur. Pour cela, le brûleur est associé à des systèmes de pulvérisation de carburant et de soufflage d'air. Le réglage du débit d'air nécessaire se fait par réglage du canal d'aspiration d'air prévu sur le brûleur. Il est donc fait en principe une fois pour toutes. Cependant, le débit d'air amené au brûleur est influencé par le tirage de la cheminée associée au foyer de la chaudière, et le tirage de la cheminée est lui-même influencé par les conditions atmosphériques extérieures, de sorte que, en pratique, le tirage de la cheminée varie fréquemment, ce qui provoque des variations correspondantes du débit d'air amené au brûleur. Ces variations de débit d'air ne permettent pas d'obtenir une combustion optimale, et on constate en pratique une diminution du rendement de la combustion. De plus, quand le tirage de la cheminée augmente, le débit d'air amené au brûleur augmente également, et un excès d'air pénètre dans le foyer, sans participer à la combustion. Cet excès d'air est réchauffé dans le foyer, avant dure rejeté à l'atmosphère, et correspond donc à une perte de chaleur. La présente invention a précisément pour but d'éviter les inconvénients précités. L'invention a pour objet un dispositif de commande et de réglage de la cheminée d'une chaudière, permettant dsobte- nir un débit d'air constant amené au brûleur, et permettant donc d'obtenir une combustion optimale du carburant ou du combustible utilisé, et donc d'éviter les pertes de chaleur, Pour cela, l'invention propose un dispositif de commande et de réglage d'une cheminée de chaudière ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend un volet monté rotatif dans le conduit de cheminée autour d'un arbre transversal et pourvu d'au moins une masse d'équilibrage tendant à amener le volet dans une position de pleine ouverture du conduit de cheminée, le volet comprenant encore des moyens sensibles à la vitesse d'écoulement des gaz dans le conduit et agencés de façon à faire tourner le volet dans le sens d'obturation du conduit quand la vitesse des gaz dans le conduit augmente, par exemple par augmentation du tirage dans la cheminée. Ainsi, en modifiant la section de passage des gaz dans le conduit de cheminee en fonction des variations du tirage dans ce conduit, on réalise une correction automatique des variations du débit d'air amené au brûleur qui sont fonction des variations du tirage dans la cheminée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens précités sont constitués par une ailette, un rebord ou analogue, qui s1 étendent perpendiculairement à la surface du volet. Ainsi, plus le tirage dans la cheminée augmente, plus la vitesse des gaz dans le conduit de cheminée augmente, et plus le volet a tendance à fermer le conduit de cheminée et à réduire la section de passage des gaz, L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qul va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un conduit de cheminée pourvu d'un dispositif selon l'invention; et - la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1 On a donc représenté schématiquement dans les dessins annexés, une partie dtun conduit de cheminée, associé à un dispositif de commande et de réglage selon l'invention. Ce conduit 10 de cheminée peut être réalisé par exemple en tôle mince, et a une section rectangulaire dans l'exemple représenté. A ce conduit 10 est associé un volet 11, dont les dimensions sont légèrement inférieures à celles de la section transversale du conduit 10, et qui est monté rotatif autour d'un arbre transversal 12 dont les extrémités sont supportées par des paliers de roulement 13 prévus sur la surface extérieure du conduit 10. On notera que l'arbre 12-s'étend sensiblement au milieu du volet 11. La partie inférieure de ce volet comprend des masses d'équilibrage 14, par exemple au nombre de deux, qui tendent à ramener le volet Il dans la position de pleine ouverture du conduit 10, représentée aux dessins. Selon l'invention, le volet Il comprend encore des moyens, qui sont sensibles à la vitesse des gaz s'écoulant dans le conduit 10 de cheminée, comme indiqué par les flèches 15, et qui tendent à faire tourner le volet autour de l'arbre 12 depuis la position de pleine ouverture quand la vitesse de passage des gaz dans le conduit 10 augmente, c'est-à-dire que le volet Il tourne alors autour de l'arbre 12 dans un sens tendant à réduire la section de passage des gaz dans le conduit 10. Dans l'exemple représenté, ces moyens sont constitués par une ailette ou un rebord 16, qui est solidaire du volet 17 et qui s' étend perpendiculairement à la surface de celuici, et parallèlement à 11 arbre 12. Bien entendu, tout autre moyen ayant la m8me fonction donnant le même résultat peut être employé à la place du rebord ou de l'ailette 16. D'autre part, une extrémité de arbre 12, extérieure au conduit 10, est rendue solidaire de l'arbre de sortie d'un moteur électrique 17, par l'intermédiaire d'un réducteur 18o Le moteur 17 et le réducteur 18 sont supportés par une plaque 19 qui est fixée sur la surface extérieure du conduit 10 et qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal de ce conduit. Le moteur 17 et le réducteur 18 servent à faire tourner le volet 11 dans un sens ou dans l'autre, pour l'amener soit dans la position de pleine ouverture représentée sur les dessins, soit dans une position de fermeture complète du conduit 10. Le fonctionnement du moteur 17 est asservi au fonctionnement du ou des brûleurs de la chaudière0 Le système d'asservissement comprend un circuit de temporisation qui permet de fermer le conduit 10 au moyen du volet Il un certain temps, par exemple de 5 à 10 secondes, après l'arrêt du ou des brûleurs de la chaudière, et qui permet d'autre part d'ouvrir le conduit 10 en plaçant le volet Il dans la position de pleine ouverture un certain temps avant la remise en marche du ou des brûleurs0 En général, le fonctionnement du ou des brûleurs est lui-même commandé par un thermostat, qui provoque l'arrêt des brûleurs dès que la température de l'eau de la chaudière a atteint une valeur prédéterminée, et qui commande la remise en marche des brûleurs lorsque la température de l'eau de la chaudière est inférieure à une valeur prédéterminée. L'invention a également prévu un système de sécurité, associé au volet 11, et qui interdit la remise en marche du ou des brûleurs de la chaudière quand le volet 11, pour une raison quelconque, reste dans une position de fermeture complète du conduit 10e Ce système de sécurité peut être constitué par une came 20, montée sur une extrémité de l'arbre 12 du volet 11, et qui est associée à un interrupteur de commande du fonctionnement du ou des brûleurs. Quand le volet Il est dans la position de fermeture du conduit 10, la came 20est dans une position commandant 11 ouverture de l'interrupteur associé, de sorte que les brûleurs ne peuvent être mis en route. Quand le volet 10 est dans la position de pleine ouverture, ou dans une position voisine de fonctionnement normal, la came 20 permet la fermeture de l'interrupteur et donc le fonctioune- ment des brûleurs0 Ce dispositif fonctionne donc de la façon suivante La commande de mise en route du ou des brûleurs de la chaudière provoque tout d'abord, par l'intermédiaire du moteur électrique 17, du réducteur 18 et de.l'arbre 12, l'amenée du volet Il dans la position de pleine ouverture du conduit 10e Quelques secondes plus tard, le brûleur est mis en route, c'est-à-dire qu'il reçoit un débit de carburant ou de combus tille. On évite tout étouffement possible de la combustion, grâce au fait qu'il s'est établi un courant d'air avant même que le brûleur ne commence à fonctionner. Lorsque la température de l'eau de la chaudière a atteint une valeur maximale prédéterminée, le thermostat provoque l'arrêt du ou des brûleurs, et le système d'asservissement comprenant le circuit de temporisation ferme complètement le conduit 10 au moyen du volet 11 5 à 10 secondes après l'arrêt du brûleur. Cette fermeture retardée du conduit 10 permet d'éviter l'accumulation de suie sur les surfaces de chauffage de la chaudière. Si, pour une raison quelconque, le volet Il restait dans une position de fermeture du conduit 10 quand le ou les brûleurs fonctionnent, il se produirait des risques d'explosion et d'incendie. Ces risques sont évités grâce à la disposition de la came 20 sur l'arbre 12 du volet 11, qui interdit le fonctionnement du brûleur tant que le volet Il reste dans la position de fermeture du conduit 10. En fonctionnement normal, le volet Il prend à l'intérieur du conduit 10 une position qui est fonction de la vitesse des gaz passant dans le conduit 10. Quand le tirage dans la cheminee augmente, la vitesse des gaz dans le conduit 10 augmente également, et l'action des gaz sur l'ailette ou le rebord 16 du volet 11 a pour effet de faire pivoter ce volet dans le sens de la fermeture du conduit 10. La section de passage des gaz dans le conduit 10 est ainsi réduite, de sorte que le débit de gaz diminue, et que le débit d'air amené au brûleur diminue également, cette diminution compensant automatiquement l'augmentation provoquée par l'augmentation de tirage dans la cheminée. Le débit d'air amené au brûleur reste ainsi constant, quel que soit le tirage de la cheminée0 Inversement, quand le tirage diminue, les masses d'équilibrage 14 ont pour effet de faire tourner le volet Il dans le sens d'ouverture du conduit 10, et le débit d'air amené au brûleur reste également constant. On obtient ainsi une combustion optimale dans le foyer de la chaudière, et on évite les pertes de chaleur. Bien entendu,l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent, REVENDICATIONS ############ 1. Dispositif de commande et de réglage d'une cheminée de chaudière ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend un volet, monté rotatif dans le conduit de cheminée autour d'un arbre transversal et pourvu d'au moins une masse d'équilibrage tendant à ramener le volet dans une position de pleine ouverture du conduit, le volet comprenant encore des moyens sensibles à la vitesse d'écoulement des gaz dans le conduit et agencés de façon à faire tourner le volet dans le sens de fermeture du conduit quand la vitesse des gaz dans le conduit augmente, par exemple par augmentation du tirage dans la cheminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités sont constitués par une ailette, un rebord ou analogue, s'étendant perpendiculairement à la surface du volet. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arbre de rotation du volet est relié, par une extrémité, à l'arbre de sortie d'un moteur électrique, permettant d'amener le volet soit dans une position de fermeture, soit dans une position de pleine ouverture du conduit de cheminée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fonctionnement dudit moteur est commandé par le fonctionnement du ou des brûleurs de la chaudière. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un circuit de temporisation est interposé entre la commande du brûleur et la commande du moteur, de façon à fermer le volet un certain temps après l'arrêt du brûleur, et à rouvrir le volet un certain temps avant la remise en marche du brûleur. 6, Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qusil comprend un système de sécurité, interdisant la mise en marche du ou des brûleurs quand le volet est dans la position de fermeture du conduit de cheminée0 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de sécurité comprend une came montée sur l'arbre de rotation du volet et associée à un interrupteur d'arrêt et de mise en marche du ou des brûleurs.