Brevet FR2454586A1 — publié le 19801114

L'invention concerne un chauffe-eau à chauffage instantané, de préférence portatif, avec une chambre de combustion disposée à l'intérieur de l'échangeur thermique, dont le brûleur est alimenté par une pompe à combustible et à laquelle est amené l'air de combustion par l'intermédiaire d'une canalisation d'air, par un ventilateur entrainé par un moteur, notamment un moteur à combustion interne, la pompe à carburant étant entraînée électriquement, de façon à pouvoir être commandée et réglée par un générateur de courant relié au moteur, et la canalisation d'arrivée d'air débouchant dans un volume annulaire qui entoure la chambre de combustion, volume à partir duquel de l'air secondaire pénètre dans la chambre de combustion en un endroit opposé à l'arrivée du combustble , Un tel chauffe-eau est connu d'après le brevet allemand 14 54 684. C'est un but de l'invention d'améliorer le réglage et la fiabilité d'un tel chauffe-eau à chauffage instantané. Conformément à 'invention, on raccorde à la canalisation d'arrivée d'air un manostat qui répond à une pression d'air minimale pré-rég'ée. D'autres caractélistiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-apres à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure est une vue schématique de la structure d'un chauffe-eau à chauffage instantané portatif selon l'invention; et - la figure 2 est un schéma de circuit du dispositif de commande. Le chauffe-eau A chauffage instantané représenté sur la figure 1 comporte un moteur à combustion interne 1, qui fonctionne avantageusement avec de l'air de refroidissement et dans ce but, est couplé directement à un ventilateur 8, sur lequel est placé un générateur de courant continu 10 entraîné également par le moteur à combustion interne 1. Le moteur 1 est alimenté en essence à partir d'un réservoir de combustble 3 par l'intermédiaire d'un clapet d'arrêt 2 et il est allumé à chaque temps de travail par l'intermédiaire d'une canalisation d'allumage 4. L'air transporté par le ventilateur 8 est amené par une canalisation d'air 9 à la chambre de combustion 24 d'un brû leur pulsatoire SB.de structure connue, qui comporte une chambre d pression 31 dans laquelle est introduit par l'intermédiaire de buses tubulaires inclinées 32 l'air comprimé refoulé par le ventilateur 8. L'alimentation de la chambre de combustion 24 en carburant s'effectue par une canalisation d'aspiration 22 à partir d'un réservoir 40, à l'aide d'une pompe à combustible 21 qui est alimentée, comme il sera décrit ci-après, par la tension de sortie du générateur de courant continu 10 et qui fait parvenir le combustible à la buse 30 par la canalisation d'aspiration 22 et par une soupape de dosage 19 réglable, déterminant la quantité à injecter; le combustible sort de la buse en jet finement pulvérisé dans la chambre de combustion 24.Afin d'enflammer le mélange Ccenbustible.-air en fin brouillard qui s'y est formé, on prévoit une bougie d'allumage 25 en saillie dansa chambre de combustion 24, qui est alimentée; par un câble d'allumage séparé 5, en énergie d'allumage sous la forme d'une série d'étincelles ou d'impulsions de tension d'allumage qui sont fournies par ur.e bobine d'allumage indiquée en 7. La chambre de combustion 24 est montée verticalement, avec la sortie de gaz de combustion orientée vers le bas, dans une enveloppe d'échangeur thermique 34 dans laquelle est logé un serpentin chauffant 33 servant d'échangeur thermique et dans lequel circule l'eau servant de caloporteur. Lorsque la chaleur aété cédée à l'eau coulant dans le serpentin 33, les gaz brûlés sont repoussés vers le haut en direction de la sortie des gaz 35.L'eau traversant le chauffe-eau circule depuis l'arrivée d'eau 17, par une soupape régulatrice de pression 16, dans le serpentin chauffant 33 en direction de la sortie d'eau 18; la pression d'eau est réglée par la soupape régulatrice 16 et le débit et la température de l'eau peuvent Btre réglés en fonction de la pression; on prévoit à la sortie d'eau un interrupteur thermostatique 14, qui peut agir comme il sera décrit ciaprès, sur le fonctionnement du chauffe-eau si la température de l'eau menace de dépasser une valeur maximale prédéterminée. La pression d'air dans la canalisation d'air comprimé 9 constitue un paramètre de fonctionnement essentiel lors du fonctionnement du chauffe-eau. Afin que la pression d'air ne descende pas en dessous d'une valeur minimale réglable de 0,5à 1,5 bar, on prévoit un manostat 29 dont les contacts de commande sont montés en série, comme il sera décrit- ciaprès, avec d'autres interrupteurs faisant partie du disposé sitif de commande et de contrôle de'l'invention, Etant donné qu'en raison des phénomènes de résonance, il peut se produire des oscillations de résonance entre la chambre du ventilateur 8, la canalisation d'air 9 et les volumes creux de la chambre de combustion,le manostat 29 est relié à la canalisation d'air par un élément amortisseur 39 ayant un effet d'étranglement pneumatique, de sorte que la valeur moyenne instantanée de la pression d'air régnant dans la canalisation d'air 9 peut être détectée par le manostat. On obtient ainsi que, lors de petites variations de pression, l'arrivée de combustible à la chambre de combustion ne soit pas arrêtée immédiatement, mais au contraire qu'une flamme régulière soit maintenue dans la chambre de combustion 24. Le mode de fonctionnement du chauffe-eau à chauffage instantané de l'invention va maintenant être décrit plus en détail en se référant au schéma de circuit de la figure 2. Le générateur de courant continu 10, couplé directement au moteur à combustion interne 1, est raccordé par son balai de sortie négatif au conducteur négatif commun 20 qui est relié à la masse électriquement conductrice du chauffe-eau et des éléments constructifs. I1 fournit le courant électrique nécessaire au fonctionnement de la pompe à combustible 21; en cas de changement de vitesse de rotation du générateur de courant 10, le régulateur 11 assure une tension constante. Dans le circuit entre le régulateur raccordé à la borne positive du générateur 10 et la pompe à carburant 21,on prévoit un régulateur de pression 13 pour mesurer la pression de l'eau, raccordé, avant la soupape régulatrice 16, à la canalisation d'arrivée d'eau 17, un interrupteur de débit 36 pour le débit d'eau, le manostat 29 raccordé par l'élément amortisseur 39 à B canalisation flair 9 pour le contrle de l'air de combustion, un thermostat 14 raccordé à la sortie 18 du serpentin chauffant 33, un interrupteur électrique principal 12, un bouton électrique de démarrage 27 et une lampe témoin 15. Le régulateur de pression 13, en liaison avec la canalisation d'arrivée d'eau 17, ne ferme avec ses contacts non référencés le circuit de commande du relais 26 que pour une pression d'eau minimale de 1,5 bar, par exemple.Les contacts, non références, de l'interrupteur de débit d'eau 36 sont montés en série avec les contacts du régulateur de pression 13 et du thermostat 14. On a ainsi l'assurance que la chambre de combustion 24 ne peut pas fonctionner sans une circulation d'eau minimale et une pression totale minimale de l'eau. Le manostat 29 raccordé à la canalisation d'air 9 coupe le courant de commande de la pompe à combt hlF 21 lorsque la vitesse de rotation du moteur 1 descend en dessous d'une valeur minimale de 3 500 tours/minute, par exemple. Le thermostat 14, relié à la canalisation de sortie d'eau 18 interrompt le circuit d'alimentation de la pompe à carburant 21 lorsqu'une température maximale de sortie d'eau est dépassée.Le régulateur de pression 13, le thermostat 14, l'interrupteur de débit 36 ainsi que le manostat 29 ont ensemble un roule d'organes de sécurité. Lorsqu'un de ces organes de sécurité réagit, le chauffe-eau est mis hors service, ou ne peut pas être mis en service. Le relais 26 sert à verrouiller le circuit de contrôle et de commande et ne peut Entre mis en circuit qu'à la main en actionnant le bouton de démarrage 27 et il est alors maintenu en circuit par l'intermédiaire de ses contacts de travail 43 et 44 ainsi que par une diode 42 montée en série avec ceux-ci.A cause de l'inductance inévitable de la bobine d'excitation du relais 26, on monte en parallèle, pour éviter les pointes de tension d'arrêt à la bobine d'excitation, une diode extinctrice 45 qui a pour effet que le régulateur de pression 13, ou le thermostat 14, ou l'interrupteur de débit 36 ou le manostat 29 peuvent interrompre le circuit de commande et de contrôle sans qu'il se produise aux contacts de l'interrupteur concerné des pointes de tension conduisant à des faux contacts. Le thermostat 14 est couplé à un thermomètre non représenté sur le dessin, qui indique la température de l'eau en traversant le serpentin chauffant 33. Au-dessus du serpentin 33 est disposé un clapet de surpression 23. La pression de l'eau de chauffage entrant par la soupape de réglage 16 est indiquée par un manomètre 28. Dans le chauffe eau qui vient d'être décrit, la lampe témoin 15 est commandée de telle sorte qu'elle s'éclaire lorsque la chambre de combustion est en fonctionnement normal et qu'elle s'éteint lorsque l'arrivée de courant à la pompe à combustible 21 est interrompue par suite de la réponse dtun des organes de sécurité. On assure ainsi un contrôle fiable du fonctionnement normal du chauffe-eau. REVENDICATIONS 1. Chauffe-eau à chauffage instantané comprenant une chambre de combustion disposée à l'intérieur d'un échangeur thermique, dont le brûleur est alimenté par une pompe à carburant et à laquelle est mené l'air de combustion par l'intermédiaire d'une canalisation d'air au moyen d'un ventilateur entraîné par un moteur, notamment un moteur à combustion interne, la pompe à combustible étant entraînée électriquement de façon à pouvoir Btre commandée et réglée par un générateur de courant relié au moteur, et la canali--. sation d'arrivée d'air débouchant dans un volume annulaire entourant la chambre de combustion, volume à partir duquel de l'air secondaire pénètre dans la chambre de combustion en un endroit opposé à l'arrivée de carburant, caractérisé en ce qu'à la canalisation d'arrivée d'air (9) est raccordé un manostat (29) qui répond à une pression d'air minimale pré-réglée. 2. Chauffe-eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manostat est raccordé à la canalisation d'arrivée d'air (9) par un élément amortisseur (39) réalisé sous forme d'étranglement. 3. Chauffe-eau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on prévoit au voisinage de l'entrée du serpentin de chauffage (33) disposé entre l'enveloppe d'échangeur thermique (34) et la paroi de la chambre de pression (31) un interrupteur dé debit (36) pour la circulation de l'eau. 4. Chauffe-eau selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on prévoit un régulateur de pression (13) raccordé à la canalisation d'arrivée (17) allant au serpentin chauffant (33). 5. Chauffe-eau selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'à la canalisation de sortie (18) du serpentin chauffant (33) est raccordé un thermostat (14). 6. Chauffe-eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on prévoit une lampe témoin (15) pourdndiquer le fonctionnement normal du chauffe-eau. 7. Chauffc-eau selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que chacun des organes de commande (36, 13, 14) est mécaniquement couplé à l'un de plusieurs interrupteurs qui sont montés électriquement en série les uns avec les autres et se trouvent dans le circuit de commande et de fonctionnement de la pompe à combustible (2-1).