Brevet FR2439943A1 — publié le 19800523

La présente invention concerne certaines améliorations apportées aux systèmes de sécurité totale pour brûleurs à gaz. Dans la présente invention on conserve les éléments essentiels qui existent dans les systèmes de sécurité totale pour brûleurs à gaz de types connus en supprimant certains éléments auxiliaires et en prévoyant une disposition fonctionnelle plus favorable des éléments du dispositif, dans le but d'obtenir une plus grande simplicité de construction et de réduire le nombre de pièces. En même temps, on obtient l'avantage de pouvoir utiliser des tolérances plus généreuses dans le montage et l'åssem- blage des différents composants, en raison de l'élimination des nomes exhaustives et restrictives de précision pour la coordination de tous les éléments qui font partie des systèmes conventionnels en question. Cependant, le principe de base de ces systèmes est conservé dans cette demande de brevet et, par conséquent, on conserve également les avantages inhérents à ces systèmes connus jusqu'à présent. Dans ce sens, il convient de signaler que l'invention présentée est applicable particulièrement aux radiateurs à gaz dotés d'un brûleur de thermoréaction catalytique, radiateurs dans lesquels il est nécessaire de contrôler l'allumage de leur thermoréacteur et qui doivent être dotés d'un indicateur analyseur d'atmosphère pour que, en cas de fonctionnement anormal de l'ensemble, par exemple en cas d'extinction du thermoréacteur ou d'un appauvrissement en oxygène de l'atmosphère ambiante, ces anomalies soient détectées et donnent lieu automatiquement à une interruption du passage du gaz vers lesbrûleurs du radiateur. Jusqu'à présent, les radiateurs conventionnels sont généralement dotés d'un robinet pourvu d'une double vanne de sécurité ; c'est-à-dire de deux électrovannes qui sont excitées par le signal envoyé par les thermocouples de contrôle correspondants. Ces deux électrovannes contrôlent le passage du gaz au travers du robinet d'alimentation de façon que si une électrovanne se trouve en position ouverte le gaz arrive à la chambre contrôlée par l'autre électrovanne laquelle, si elle est également ouverte, donnera passage au gaz qui pourra donc arriver aux différents points de consommation.Cependant, s'il existe une anomalie dans l'un quelconque des points contrôlés, comme il a été indiqué plus haut, le thermocouple de contrôle correspondant n'activera pas l'électrovanne associée avec lui et, par conséquent, on obtiendra l'extinction totale du radiateur et l'élimination du risque que pourrait faire courir l'anomalie en question. Par conséquent, il existe dans les radiateurs conventionnels deux thermDcouples qui sont placés, l'un, dans la zone d'influence de la flamme du pilote analyseur d'atmosphère et, l'autre, dans la zone d'influence du thermoréacteur catalytique, ce dernier étant doté d'une disposition particulièe du fait que la thermoréacteur exige un certain temps pour que le thermocouple arrive à la température de régime, motif pour lequel celui-ci est placé de façon qu'il soit également soumis à l'influence de la flamme d'un pilote normal, non analyseur, dont la mission est d'allumer le thermoréacteur et le pilote analyseur.En raison de cette structure, ce pilote est toujours allumé et, par conséquent, si le thermoréacteur s'éteint, par exemple en raison d'un courant d'air, le pilote s'allumera de nouveau immédiatement. Les systèmes de sécurité totale connus prévoient un système de contrôle de plus grande efficacité que celle fournie par les systèmes conventionnels, du fait qu'ils comportent un ensemble formé par deux éléments bimétal que l'on appellera respectivement bimétal large et bimétal étroit. La fonction de ces deux éléments bimétal consiste en ce que, au commencement de l'allumage du radiateur, le bimétal étroit, soumis à l'influence du pilote analyseur, se déforme et tend à placer une ailette dont il est pourvu, entre ce pilote analyseur et le termocouple associé, de façon à obtenir la fermeture de l'électrovanne correspondante et, par conséquent, l'interruption du passage du gaz vers les brûleurs. Cependant, dans des conditions normales, c'est-à-dire lorsque le thermoréacteur est allumé, il se produit simultanément une déformation du bimétal large, placé dans la zone d'influence du thermoréacteur, et étant donné que les deux éléments bimétal, large et étroit, sont solidaires par la partie supérieure, cette déformation du bimétal large influe sur le déplacement du bimétal étroit et l'arrête totalement du fait qu'un rebord solidaire du bimétal large pénètre dans une rainure formée dans un plateau de support, ce qui empêche la désactivation du thermocouple mentionné plus haut, et fait que l'ensemble permette le fonctionnement normal. Dans ces conditions, s'il se produit une anomalie quelconque, le bimétal large ne se déforme pas et permet que le bimétal étroit interrompe l'influence du pilote analyseur sur son thermocouple, ce qui donne lieu à la désactivation du système. Les améliorations introduites par la présente invention, par rapport à la technique mentionnée, concernent essentiellement la dispo sition et la forme des éléments bimétal décrits plus haut, en conservant leurs éléments communs déjà existants dans d'autres systèmes conventionnels, tels que l'installation du pilote analyseur d'atmosphère dont la mission consiste à allumer le thermoréacteur, un thermocouple qui produit la force électromotrice nécessaire pour activer l'électrovanne montée dans le robinet d'alimentation de gaz et une bougie génératrice d'étincelle pour l'allumage d'un pilote analyseur d'atmosphère. En ce qui concerne les éléments bimétal appelés dans la technique antérieure "large" et "étroit", dans la présente invention on les appellera "bimétal d'allumage" et "bimétal de contrôle général". Le bimétal d'allumage comporte associée avec lui une ailette appelée "déflecteur de flamme" et il intervient seulement au commencement de l'allumage du radiateur. Dans la position d'allumage, c'est-àdire lorsque le bimétal est froid, le déflecteur de flamme aplatit la flamme du pilote analyseur d'atmosphère du radiateur et la dirige vers le thermoréacteur ce qui donne lieu à l'allumage de ce dernier, et, par conséquent, au chauffage progressif du bimétal de contrôle général. Simultanément, et en raison de l'échauffement tant du bimétal d'allumage que du déflecteur de flamme, ces deux éléments se séparent du pilote analyseur d'atmosphère et libèrent la flamme du pilote en lui permettant de réaliser sa mission d'analyseur d'atmosphère. D'autre part, le bimétal de contrôle général présente des caractéristiques intrinsèques qui constituent des différences importantes par rapport au système de sécurité totale décrit plus haut et une nouveauté totale par rapport aux systèmes conventionnels. En effet, ce bimétal comporte, associé avec lui, un élément d'ancrage dans lequel est fixé le thermocouple qui actionne l'électrovanne d'allumage et, par conséquent, ce thermocouple suivra les déplacements du bimétal, et l'on obtiendra ainsi un système avec thermocouple mobile. Ce bimétal de contrôle général est placé dans la zone d'influence du thermoréacteur ou panneau catalytique de façon que, au fur et à mesure que celui-ci s'approche du régime de catalyse, le bimétal de contrôle général se déforme progressivement en éloignant l'une de ses extrémités du thermoréacteur. Au cours de ce déplacement, le support d'ancrage du thermocouple réalise une trajectoire prévue de telle façon que le thermocouple se situe en face de la flamme de l'analyseur d'atmosphère, tout ceci se succédant de façon rapide et peu de temps après que l'utilisateur du radiateur ait commencé l'opération manuelle d'allumage, ce qui fait que le thermocouple atteint également sa tempéra ture de régime et génère, à condition que la flamme de l'analyseur d'atmosphère soit en contact avec lui, la force électromotrice nécessaire pour actionner l'électrovanne du robinet d'alimentation de gaz, ce qui fait que le passage de celui-ci se maintient automatiquement en permettant un fonctionnement normal. D'autre part, avec les améliorations que présente l'invention, on élimine le plateau prévu dans les systèmes de sécurité totale de types connus, car avec la disposition en question il n'y a pas de gaz non brûlés à recueillir, du fait que l'onfait en sorte que la flamme pilotesoit directement en contact avec le thermoréacteur, ce qui permet d'obtenir une combustion totale et absolue des gaz des les premiers moments de l'allumage et de la mise sous régime du panneau catalytique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 correspond à une vue de profil du système selon l'invention, et l'on peut voir que le thermocouple est dans un plan différent du plan du pilote analyseur d'atmosphère. Cette position est la position initiale d'allumage du radiateur, étant donné que peu de temps après, lorsque le dispositif a atteint son régime, le thermocouple se situe en face de l'analyseur d'atmosphère et est soumis a l'action calorifique de la flamme de l'analyseur. La figure 2 représente une vue en élévation de face qui correspond à la vue de la figure précédente. La figure 3 représente une vue en plan du système selon l'in invention Les figures 4, 5, 6 et 7 représentent le support de fixation des différents éléments qui composent l'invention, dans les différentes positions de celui-ci. Dans les différentes figures mentionnées plus haut, on peut voir les différents éléments qui composent l'invention, laquelle comporte un panneau thermoréacteur catalytique (1), un bimétal d'allumage (2) solidaire d'un déflecteur de flamme (3) disposés dans une zone proche de le zone d'influence d'un pilote analyseur d'atmosphère (6). Le dispositif comporte en outre un nouveau bimétal de contrôle général (10) doté d'un élément (7) de fixation pour un thermocouple (4), tous les éléments qui font partie de l'invention étant montés sur un support (8) fixé sur le panneau thermoréacteur (1) au moyen d'un élément d'ancrage (9), ce support (8) étant doté d'une pièce emboutie (12) qui augmente la course du thermocouple (4) dans son mouvement d'éloignement par rapport à la flamme du pilote analyseur (6), circonstance très intéressante en raison de l'espace limité dans l'ensemble.En outre, le thermocouple (4) est doté d'un appendice (13) dont la mission consiste à empêcher une déformation excessive du bimétal de contrôle général (10) et qui détermine la position correcte du thermocouple (4), position qui doit être également critique pour le pilote analyseur (6), pour lequel on a prévu la butée de positionnement (11). Une bougie (14), de modèle conventionnel, produit une étincelle qui, en traversant la veine de gaz qui sort du pilote (6), produit l'allumage du radiateur, cette bougie (14) étant pourvue d'une ailette de fixation (5). Finalement, il a été prévu une butée (15) de déplacement du thermocouple (4), qui est constituée par un gradin formé dans une aillette pliée du support (5) de bougie et contre laquelle bute l'appendice (13) mentionné plus haut, en limitant la course du thermocouple. En accord avec la structure décrite, le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant, en partant de la position de repos, c'est-à-dire les éléments bimétal étant froids, position qui correspond à celle qui est représentée dans les figures ci-jointes. Lorsque l'on ouvre le passage du gaz, en agissant manuellement sur le robinet d'alimentation prévu dans le radiateur, le gaz traverse le pilote (6) et le thermoréacteur (1), et en meme temps on agit sur un générateur piézo-électrique qui provoque la formation d'une étincelle dans la bougie (14). Cette bougie enflamme le gaz du pilote et produit une flamme laquelle, au commencement, est de forme aplatie et est orientée par le déflecteur (3) vers le panneau thermoréacteur (1), ce qui donne lieu à l'inflammation du gaz qui traverse le thermoréacteur. En raison de la transmission de chaleur produite par le déflecteur (3), le bimétal (2) commence à se déformer en s'éloignant du pilote (6) et du panneau (1), ce qui fait que la flamme du pilote (6) prend sa forme normale, et ce pilote (6) commence à exercer sa mission d'analyseur d'atmosphère. Pendant ce temps, le panneau (1) arrive progressivement au régime de catalyse, et le bimétal (10) se déforme aussi, en éloignant son extrémité libre du panneau thermoréacteur (1), ce qui fait que le thermocouple (4) se situe dans la zone d'influence de la flamme du pilote (6) et, peu de temps après la mise en marche manuelle du radiateur, le thermocouple (4) est également soumis à la température de régime et génère une force électromotrice suffisante pour actionner l'unique électrovanne existante dans le robinet, ce qui fait que le passage du gaz continue automatiquement vers le radiateur. Si la flamme du pilote (6) s'éloigne de celui-ci en raison d'un appauvrissement de l'atmosphère, ou pour toute autre cause, le thermocouple (4) ne sera plus actionné par cette flamme et l'électrovanne se fermera en interrompant le passage du gaz, ce qui évitera ainsi la possibilité d'accidents chez les utilisateurs. Si c'est le panneau thermoréateur (1) qui s'éteint, le bimétal (10) revient à sa position initiale en raison du refroidissement auquel il est soumis, en éloignant le thermocouple (4) de la flamme du pilote (6), ce qui permet d'obtenir le même effet que celui que est décrit plus haut. Par conséquent, on obtient un dispositif de sécurité totale du radiateur qui, en plus de satisfaire les normes établies pour ce type d'appareils, constitue une réalisation industrielle qui réduit le coût de fabrication et également le nombre de pièces qui font partie du dispositif, sans porter préjudice à la sécurité qui, au contraire, est augmenté Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'Homme de l'Art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Améliorations apportées aux systèmes de sécurité totale pour brûleurs à gaz, qui sont constituées principalement par un pilote ana lyseur d'atmosphère, avec une seconde fonction d'allumage d'un panneau thermoréacteur, d'un thermocouple associé à une électrovanne et d'un dispositif piézo-électrique d'allumage, caractérisées essentiellement en ce qu'elles comportent un élément bimétal situé sensiblement de façon parallèle au panneau pour recevoir les radiations de celui-ci, cet élément bimétal étant solidaire d'un support du thermocouple, placé de telle façon qu'il puisse introduire l'extrémité du thermocouple dans la flamme du pilote analyseur d'atmosphère lorsque cet élément bimétal a atteint une température suffisante, étant prévu un second élément bimétal qui comporte, à son extrémité libre, un déflecteur de flamme situé de telle façon qu'il puisse dévier la flamme du pilote analyseur vers le panneau thermoréacteur, à condition que cet élément bimétal soit suffisamment froid.