Brevet FR2437574A1 — publié le 19800425

L'invention se rapporte à un dispositif de sécurité et de contrôle du débit d'air nécessaire à la combustion d'un brûleur à gaz plus particuliere- ment pour les chaudières du type étanche à tirage force. Dans les appareils à gaz du type etanche à tirage force on sait que la circulation de l'air nécessaire à la combustion ainsi que simultanément l'é- vacuation des gaz brûlés sont assurées au moyen d'un ventilateur qui peut être placé -soit en aval du corps de chauffe de l'appareil sur l'aspiration des produits de combustion, -soit en amont du corps de chauffe sur l'arrivée de l'air de combustion. Ces appareils doivent toutefois fonctionner avec des puissances variables suivant les besoins. I1 faut alors que la quantité d'air admise aux brûleurs soit asservie au débit du gaz admis aux injecteurs si l'on veut obtenir un rendement et une stabilité corrects en toute condition de fonctionnement. D'autre partj l'utilisation d'un ventilateur pour assurer l'entrainement de l'air nécessaire à la combustion oblige à prévoir un dispositif de sécurite qui subordonne l'admission du gaz au brûleur au fonctionnement normal dudit ventilateur, c'est-à-dire à l'apparition du débit d'air necessaire à cette combustion. Différentes solutions sont actuellement utilisées pour la réalisation de ce dispositif de sécurite, en particulier - l'utilisation d'un contact électrique actionne par un volet pivotant dispose en un point approprie du circuit de combustion et soumis en ce point à l'action due à la vitesse de l'air ou des produits de combustion ; - l'utilisation d'un contact electrique actionné par un pressostat soumis à la différence de pression créée entre l'entrée et la sortie du ventilateur ou créée par un dispositif venturi ou encore par un diaphragme placé en un point du circuit de combustion. Mais tous ces dispositifs de sécurité présentent des inconvénients. En effet, ils ne permettent pas de contrôler le débit d'air fourni en fonction de la puissance demandée. Par conséquent, si l'excès d'air est trop important, une partie de la puissance fournie sert à chauffer cet air, inutile à la combustion. I1 s'ensuit donc une chute du rendement de l'appareil. L'air de combustion devant donc être proportionnel en débit au gaz fourni pour la combustion, on voit qu'il est avantageux de réduire l'apport d'air lorsque l'appareil fonctionne en petite puissance. I1 est par conséquent nécessaire de mesurer le débit d'air variable fourni par le ventilateur pour commander l'arrivée du gaz au brûleur de 1 'appa- reil en fonction de la puissance demandee afin d'obtenir un rendement correct même quand l'appareil fonctionne à faible puissance. Le dispositif suivant l'invention assure cette fonction de maniere simple et efficace ; il présente en outre l'avantage de se raccorder facilement à un appareil de série, c' est-à-dire qu'on peut le rajouter sans modification importante à l'appareil que l'on veut munir d'un ventilateur d'extraction. Suivant l'invention, deux pressostats raccordés à au moins un organe depromogène, localisé dans la canalisation de circulation d'air necessaire à la combustion des brûleurs, mesurent le petit et le grand débit d'air et commandent chacun un interrupteur électrique qui agit sur 1 'électrovalve d'alimentation du gaz aux brûleurs en fonction de la puissance demandée. Suivant une caractéristique particulière, les deux pressostats réglés à une puissance différente sont montés en parallèle sur un même organe déprimogène formé par exemple par un diaphragme. Suivant une variante de l'invention, un premier pressostat contrôle le grand débit d'air en mesurant la dépression cause par la perte de charge d'un diaphragme et un second pressostat identique mesure la même dépression au col d'un venturi pour le petit debit. Suivant une autre variante de l'invention, le premier pressostat contrôle le grand débit d'air en mesurant la dépression provoquée par la perte de charge globale d'un venturi et un second pressostat identique mesure la même dépression au col dudit venturi pour le petit debit. D'autres caractéristiques de l'invention et ses avantages ressortiront de la lecture de la description suivante dans laquelle on se réfère aux dessins annexés qui representent - Figure 1 : une vue schématique du dispositif de contrôle conforme à l'invention. - Figure 2 : une vue schématique d'une premiere variante de l'inven tion. - Figure 3 : une vue schématique d'une seconde variante de l'inven tion. En se reportant à la figure 1, on voit que la canalisation 3 de circulation d'air, entrainé par un ventilateur non représente, nécessaire à la combustion des brûleurs d'un appareil à gaz, comporte un organe déprimogene 4 formé par exemple par un diaphragme. Un premier petit conduit de liaison 5 débouchant en amont du diaphrag me 4 relie la canalisation 3 avec les chambres haute-pression 10 et 20 de deux pressostats P1 et P2. Un second petit conduit de liaison 6 débouchant en aval du diaphragme 4 relie la canalisation 3 avec les chambres basse-pression 11 et 21 des deux pressostats P1 et P2. Ces deux pressostats P1 et P2 sont donc montés en parallèle entre les deux petits conduits de liaison 5 et 6. Les chambres basse-pression (11 - 21) et haute-pression (10 - 20) précitées sont respectivement séparées dans chaque pressostat P1 et P2, par les membranes 13 et 23. P1 est un pressostat petit-débit, tandis que P2 est un pressostat grand-débit réglé à une pression supérieure à celle de P1. La membrane 13 agit par lrintermédiaire d'une tige 14 sur un contact C1 qui commande le premier degré d'ouverture d'une électrovalve 7 correspondant à une alimentation à petit débit de gaz aux brûleurs. De même la membrane 23 agit sur une tige 24 qui commande, par l'intermédiaire d'un contact C2, l'ouverture complète de l'électro- valve 7 correspondant au grand débit de gaz. Selon une variante, le contact C1 peut commander une électrovalve petit-débit et le contact C2 une électrovalve grand-debit. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Quand l'appareil ne fonctionne pas et quand par conséquent il n'y a pas de circulation d'air dans la canalisation 3, les contacts C1 et C2 sont ouverts, la bobine d'induction de lélectrovalve 7 n'est donc pas sous tension et son clapet fermé. Le gaz n'arrive pas aux brûleurs. Dès qu'il y a une petite demande de calories, un dispositif approprié assure la mise en route à petite vitesse du ventilateur d'extraction et l'air circule dans la canalisation 3. La perte de charge créée par le diaphragme 4 provoque une différentielle de pression qui se répercute dans les petits conduits 5 et 6 et dans les chambres des deux pressostats P1 et P2. Quand cette dif férentielle de pression atteint sensiblement la Valeur de réglage du pressostat P1, elle s'applique sur la membrane 13 dans le sens de son décollement ce qui provoque la fermeture du contact C1. L'alimentation de la bobine d'induction de l'électrovalve 7 se fait donc par l'intermédiaire de la résistance R afin de limiter l'intensité et de déclencher le premier degre d'ouverture de ladite électrovalve correspondant au petit débit de gaz. Dans ce cas, la différentielle de pression s'applique également dans les chambres 20 et 21 du pressostats P2, mais elle est insuffisante pour entrainer la levée de la membrane 23 et le contact C2 reste donc ouvert. Si la demande de calories augmente, le ventilateur d'extraction fonctionne à grande vitesse et le débit d'air qui circule dans la canalisation 3 est donc plus important. La différentielle de pression créée par le diaphragme 4 augmente et des qu'elle atteint la valeur de réglage du pressostat grand-debit P2, elle provoque le décollement de la membrane 23 et la fermeture du contact C2. L'intensité appliquée aux bornes de la bobine d'induction de llelectrovalve 7 est donc maximum ce qui entraine le second degre d'ouverture de ladite électrovalve correspondant au grand débit de gaz. A la figure 2, on a représenté une variante de l'invention. La canalisation 3 comporte deux organes deprimogene, l'un constitué par un venturi 8 et l'autre par un diaphragme 9. Dans ce cas précis, les chambres 10' et 11' du pressostat petit-débit P'1 délimitées par la membrane souple 13', sont respectivement raccordees à la partie amont du venturi 8 et au col dudit venturi. Les chambres 20' et 21' du pressostat grand débit P'2 délimitées par la membrane 23', sont respectivement reliées à la partie amont et à la partie aval du diaphragme 9. Les deux pressostats Pi et P2, sont identiques et ont été réglés à une valeur identique de pression pour les deux débits differents que chacun doit contrôler, c'est-à-dire que le décollement des membranes 13' et 23' se pro- duit pour la même différentielle de pression provoquée par le venturi ou parle diaphragme. Mais etant donné que la perte de charge au col du venturi 8 est plus importante que celle provoquée par le diaphragme 9, la différentielle de pression déterminee est atteinte au col du venturi pour un débit d'air inférieur à celui qui est nécessaire pour atteindre la même différentielle de pression au diaphragme.Si bien que le pressostat P'1 ferme le contact petit-débit lorsque le ven tilateur d'extraction tourne à petite vitesse alors que le pressostat P'2 ferme le contact grand-débit quand le ventilateur tourne à grande vitesse. A la figure 3, l'organe déprimogène placé dans la canalisation 3 est constitue d'un venturi unique 30. Dans ce cas, le pressostat petit-debit P'1 mesure la differentielle de pression au col du venturi 30 et le pressostat grand débit P'2 mesure la différentielle de pression totale dudit venturi. Cette réa lisationfonctionne exactement de la même manière que pour le cas précédent. Il est bien entendu possible de placer les organes deprimogènes dans la conduite d'évacuation des produits de combustion et de contrôler le débit de ces produits pour commander l'arrivée du gaz aux brûleurs en fonction de la puissance demandée. Par conséquent, ce dispositif permet de mesurer deux débits d'air différents avec deux pressostats identiques, reglés pour la même dépression ou pour une dépression différente. De plus, il présente l'avantage de contrôler le débit d'air nécessaire à la combustion en fonction de la puissance de façon à obtenir un rendement constant de la chaudiere quelque soit le debit d'air. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation decrits mais en englobe également toutes les variantes constructives. REVENDICATIONS 10) - Dispositif de sécurité et de contrôle du débit d'air admis dans la chambre de combustion du brûleur à gaz d'un appareil à tirage force utilisant un ventilateur d'extraction à deux vitesses et permettant d'une part de me surer la différentielle de pression créée par au moins un organe déprimo gène prevu dans la canalisation d'arrivée d'air et d'autre part de comman der l'admission du gaz aux brûleurs en fonction du debit d'air qui circule dans ladite canalisation caractérisé par le fait qu'il comporte deux pres sostats, connus en soi, raccordés à au moins un organe déprimogène prévu dans la canalisation d'arrivée d'air ou d'évacuation des gaz brûlés et qui sont destinés à réagir aux différentielles de pression créées par le petit et le grand débit d'air, dans le sens d'une commande proportionnelle de l'admission du gaz aux brûleurs. 20) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'organe déprimogene est constitué d'un unique diaphragme 4 en amont duquel débou che un premier petit conduit de liaison 5 reliant la canalisation 3 avec les chambres haute-pression (10 - 20) des deux pressostats (P1 - P2) et en aval duquel débouche un second petit conduit de liaison 6 reliant ladite canalisation avec les chambres basse-pression (11-12) des deux pressostats P1 et P2. 30) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'organe deprimogène est forme à la fois par un diaphragme 9 et par un venturi 8 et par le fait que le pressostat P'2 contrôle le grand debit d'air en mesurant la différentielle de pression causée par la perte de charge du diaphragme 9 et que le pressostat P'1, réglé pour une dépression identique, mesure la même différentielle de pression au col du venturi 8 en contrôlant le petit débit d'air. 40) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'organe déprimogêne est formé par un venturi unique 30 et par le fait que le pres sostat P'2 contrôle le grand debit d'air en mesurant la différentielle de pression provoquée par la perte de charge globale du venturi 30 et que le pressostat P'1, réglé pour une pression identique, mesure la même diffe rentielle de pression au col du venturi 30 en contrôlant le petit débit d'air.