Brevet FR2487952A1 — publié le 19820205

La présente invention concerne d'une manière générale les chaudières à brûleur, qu'il s'agisse de chaudières à combustible gazeux ou de chaudières à combustible liquide. Le corps de telles chaudières est usuellement équipé d' une prise d'air, pour le passage, en période de fonctionnement, de l'air nécessaire au balayage et à la combustion. En période de veille, cette prise d'air est à l'origine d'une déperdition calorifique non négligeable, l'air entrant alors entraînant inévitablement un refroidissement inutile du volume gazeux présent dans le corps de la chaudière, et donc de celui-ci. Pour pallier cet inconvénient, il a déjà été proposé des dispositifs propres à un contrôle automatique du flux d' air traversant le corps d'une chaudière à brûleur, suivant l'état de veille ou de fonctionnement de ce brûleur. Un dispositif de ce type se trouve par exemple décrit dans la demande de brevet français déposée le 30 Décembre 1977 sous le NO 77 39755. Ce dispositif comportait un volet d'obturation associé à l'entrée d'air du brûleur et piloté par un organe de commande dont l'alimentation est asservie à celle du brûleur la mise en route du brûleur impliquant l'alimentation de 1' organe de commande assure l'ouverture de l'entrée d'air, tandis que l'arrêt du brûleur provoquant une coupure de cette alimentation, ladite entrée d'air se trouve automatiquement fermée. vec un volet d'obturation constitué d'une plaque ajourée mobile au contact d'une lame fixe, l'organe de commande pouvait être constitué par un simple électro-aimant. La présente invention vise un dispositif de conception semblable mais se prêtant à une construction plus simple et plus économique et offrant cependant d'importants avantages et facilites a l'usage. Selon une disposition principale de la présente invention le volet d'obturation est constitué par une feuille métallique recouvrant une plaque dans laquelle est ménagé l'orifice d'entrée d'air du brûleur, ladite feuille étant fixée à la plaque selon un bord et soumise à la poussée de l'organe de commande selon un bord libre opposé au précédent. Grâce à cette disposition > . le volet se trouve réduit à une simple feuille de clinquant s'appliquant élastiquement sur l'entrée d'air et permettant l'ouverture par une déforma tion élastique du flambage. Ce dispositif ainsi réalisable s'avère extrêmement avantageux par un faible coût et. une grande fiabilité; une absence totale d'usure. I1 offre, au surplus, l'avantage inattendu de constituer tout naturellement une soupape de sécurité en cas de surpressions accidentelles dans le corps de chauffe de la chaudière. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d' exemple, en référence au dessin annexé dans lequel ; la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif la figure 2 est une vue correspondante en plan la figure 3 est une vue en détail en coupe relative à une variante la figure 4 est un schéma électrique simplifié la figure 5 montre le schéma d'une variante de montage électrique. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée (figures 1, 2) le dispositif de contrôle suivant l'invention comporte une plaque 10 constituée par une tôle en acier comportant des perçages 11 pour fixation, par vis par exemple, sur le caisson. non représenté, d'un bruleur, tandis qu'un orifice 12 ménagé dans la zone centrale de cette plaque est adapté à former l'entrée d'air du brûleur. La tôle comporte d'un côté de la plaque 10 un décrochement à angle droit 10A, suivi d'une partie légèrement inclinée formant support d'organe de commande. Le plan de ce support 13 forme avec le plan de la plaque 10 un angle compris entre 1 et 15 , de préférence 5 . Sur la plaque est couchée une feuille 15, avantageusement en acier inoxydable d'une épaisseur de 0,2 mm par exemple jouant le rôle de volet d'obturation de la plaque au contact de l'orifice 12 au moyen d'une lame ressort 16 ladite feuille ainsi que ce ressort étant fixés sur la plaque 10 par une ligne de points de soudure 17. A l'opposé de cette ligne de fixation, la feuille 15 comporte une partie terminale 15A la prolongeant au delà du décrochement lOA, ce prolongement étant sensiblement parallèle au support 13. Sur le support 13 est disposé l'organe de commande constitué par un électroaimant 18, à noyau plongeur 19, prolongé par une tige axiale filetée 20 présentant à son extrémité libre une fente longitudinale 21 dans laquelle est adaptée à s'engager la partie terminale 15A du volet 15. L'arête de la partie terminale 15A est en butée sur un écrou 22 prévu à cet effet sur la tige filetée 20 et servant à limiter dans une mesure ajustable la pénétration de ladite partie terminale 15A dans la fente 21. Un contre-écrou 23 sert à bloquer en position l'écrou 22 et un ressort 24, faiblement comprimé entre le contre-écrou 23 et la carcasse de l'électroaimant 18, assure en position de repos de ce dernier le maintien de l'écrou de butée 22 au contact de l'arête de la partie 15A du volet 15. Un micro-interrupteur 25 est disposé, d'autre part, en regard de la partie terminale 15A du-volet, de telle sorte que ce micro-interrupteur est ouvert en position de repos du volet 15 et fermé en position active de celui-ci. Enfin un poussoir 27 disposé sur une équerre 28 ménagée à cet effet en bout du support 13, est adapté à permettre de repousser le noyau plongeur 19 de I'électroaimant et de bloquer celui-ci en cas de besoin dans sa position avancée. En fonctionnement normal , la mise en route du brûleur est subordonnée à la mise en action préalable de l'organe de commande ; c'est ce que montre le schéma électrique simplifié de la figure 4 où la référence 30 indique le circuit (non détaillé) desservant le brûleur, tandis que les bornes 31 et 32 sont raccordées au secteur d'alimentation par l'intermédiaire de l'interrupteur (non représente) d'un thermostat par exemple. L'application de la tension aux bornes de l'électroaimant 18 doit provoquer la fermeture préalable du micro-interrupteur 25. Cette fermeture est obtenue par un déplacement vers la droite (figure 1) du bord 15A du volet sous la poussée du noyau plongeur 19 qui prend alors sa position avancée à l'intérieur du bobinage de l'êlectroaimant. Ce déplacement vers la droite du bord 15A provoque un flambage du volet 15 à l'encontre de l'actiode son ressort de fermeture 16. En raison de ce flambage la zone intermé diaire du volet décolle de la plaque 10 et dégage un accès d'air vers l'orifice 12 de part et d'autre ; c'est la position d'ouverture indiquée en pointillés sur la figure 1. L'amplitude de cette déformation par flambage est naturellement fonction de celle du déplacement du bord 15A qui demeure au contact de l'écrou de butée 22. La course de 1' électroaimant étant avantageusement fixe, (environ 4 mm par exemple), la course utile peut être ajustée à la demande par réglage de la position de l'écrou de butée 22 sur la tige filetée 20 du noyau plongeur . On peut régler ainsi dans de larges limites le débit d'air absorbé par le brûleur en période de chauffe. En cas de panne du dispositif d'obturation, il demeure possible de permettre le fonctionnement du brûleur en faisant intervenir le poussoir 27 de blocage manuel. En cas de surpression accidentelle des gaz dans le corps de chauffe de la chaudière en période d'arrêt du brûleur, le volet 15 demeure toujours susceptible de s'ouvrir dès que la pression dépasse un seuil déterminé par la force du ressort de rappel 16 ; il joue ainsi un rôle précieux de soupape de sécurité. Selon la variante de la figure 3 l'orifice est avantageusement pourvu d'un bord relevé légèrement saillant en regard du volet 15 ; cette disposition favorise l'étanchéité de l'obturation. I1 est également possible de parfaire encore, si on le désire, cette étanchéité en disposant autour de l'orifice un joint torique par exemple. L'inclinaison donnée à l'êlectroaimant, au moyen du support 13, permet une réduction intéressante de la poussée nécessaire à la commande du volet ; l'expérience a montré qu'en adoptant pour cette inclinaison une valeur de 50 par exemple, la poussée requise pour un volet et un ressort donnés a pu être réduite à la moitié environ de la valeur nécessaire avec une poussée exercée selon une direction alignée avec le plan du volet. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 5 l'alimentation de l'électroaimant 18 est assurée par l'intermédiaire du contact 33 d'un relais sensible 34. L'enroulement d'excitation de celui-ci est connecté par une résistance 35 aux bornes d'un condensateur de temporisation 36 qui est relié au secteur par l'intermédiaire d'une diode 37 et d'un interrupteur 38 On comprend que cette disposition offre le double avantage de permettre une réduction de la puissance de commande, d'une part, et l'introduction d'un retard à l'allumage, d' autre part ; la commande de chauffage s'effectue en effet ici par fermeture de l'interrupteur 38 qui n'a à supporter que le courant de charge du condensateur de temporisation, tandis que la fermeture du circuit principal desservant l'electroaimant 18 et le brûleur est assurée par le contact 33. L'invention n'est bien entendu pas limitée aux détails des formes de réalisation ci-dessus décrites à titre d'illustration. I1 est possible d'envisager ainsi d'autres dispositions du micro-interrupteur de sécurité 25 ou un dédoublement de celui-ci afin de contrôler, par exemple, l'ouverture ou l'absence d'ouverture du volet même en cas d'échappement accidentel de celui-ci de la fente 21 du noyau plongeur dans l'éven- tualité d'une surpression particulièrement violente dans la chaudière. La lame ressort 16 peut être éventuellement supprimée si le volet 15 est d'une épaisseur convenable (supérieure à 0,2mm) ou si la matière qui la constitue est plus élastique que l'acier inoxydable (bronze ou glucinium par exemple). REVENDICATIONS 1) Dispositif pour le contrôle automatique du flux d' air traversant le corps d'une chaudière à brûleur suivant l'état de veille ou de fonctionnement dudit brûleur, du genre comportant un volet d'obturation piloté par un organe de commande dont l'alimentation est asservie à celle dudit brûleur, caractérisé en ce que le volet d'obturation est constitué par une feuille métallique recouvrant une plaque dans laquelle est ménagé l'orifice d'entréè d'air du brûleur, ladite feuille métallique étant fixée à la plaque selon un bord et soumise à une poussée de l'organe de commande selon un bord libre opposé au précédent. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille métallique est sollicitée en position de fermeture par une lame ressort. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille métallique et la lame ressort sont fixees à la plaque selon une ligne commune de fixation. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de commande étant constitué par un électroaimant à noyau plongeur, la poussée de celui-ci est orientée selon une direction faisant avec le plan de la feuille un angle aigu. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'angle aigu en question est compris entre 10 et 150. 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'angle de poussée est d'environ 5 . 7) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le bord libre de la feuille est engagé en butée dans une fente ménagée dans le noyau de l'électroaimant. 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le noyau plongeur comporte en regard du bord libre de la feuille une tige filetée dans laquelle est pratiquée la fente d'emboîtement de ce bord, et en ce qu'un écrou vissé sur cette tige sert de butée audit bord.