Brevet FR2523693A1 — publié le 19830923

La présente invention concerne un procédé et un dispositif assurant la sécurité de fonctionnement de brûleurs en particulier de brûleurs à gaz protégeant l'utilisateur contre les conséquences dommageables d'une extinction accidentelle de la flamme en cours de fonctionnement, par exemple par débordement de produits liquides mis à chauffer sur la flamme d'un brûleur. L'invention a plus particulièrement pour objet un procédé et un dispositif de sécurité qui soient à la fois économiques, donc ne revent pas trop le prix de revient de l'appareil, et ntim- posent pas à l'utilisateur des servitudes d'emploi désagréables. On connait des dispositifs de sécurité, notamment pour chauffe-eau et fours de cuisson, comportant un thermo-couple qui commande l'ouverture d'une vanne pneumatique lorsqu'il est suffisamment chaud. Tant que la mise en température du thermo-couple n'est pas faite, l'utilisateur doit maintenir la vanne pneumatique ouverte en appuyant sur un bouton poussoir, les temps de réponse variant habituellement de 30 secondes à 1 minute. En cas d'extinction intempestive de flamme, après refroidissemnet suffisant, le thermo-couple ferme automatiquement la vanne pneumatique assurant la mise en sécurité de l'appareil. Par contre, au moment de l'allumage, l'utilisateur est astreint à maintenir pendant le temps nécessaire à la mise en température du thermo-couple la vanne pneumatique ouverte par action mécanique sur le bouton poussoir, ce qui introduit une servitude désagréable.Si l'utilisateur relâche trop tôt le bouton poussoir, la flamme de la veilleuse s'éteint et il faut recommencer l'opération d'allumage. On connait également, plus particulièrement appliqués au domaine industriel, des dispositifs à ionisation de flamme qui, par l'intermédiaire d'une commande électronique programmée, permettent d'obtenir l'allumage d'une flamme et assurent la mise en sécurité d'un brûleur si la combustion au bout d'un certain temps ne se fait pas de façon satisfaisante. Cependant, ces dispositifs sont complexes et coûteux et ne sont donc pas adaptés à des dispositifs simples et économiques tels notamment que des réchauds à gaz, des tables de cuisson à gaz ou des fours à usage domestique. L'invention a pour objet de résoudre ces difficultés. A cet effet, conformément à l'invention, on utilise, comme selon l'art antérieur, une vanne automatique qui commandera l'arrêt du débit de combustible après détection de l'extinction, et lors de la phase d'allumage, on alimentera le brûleur par un circuit monté en dérivation sur ladite vanne, on maintiendra automatiquement ce circuit de dérivation ouvert assez longtemps pour permettre une mise en température suffisante du brûleur, on fermera ensuite automatiquement ce circuit de dérivation, et l'on empêchera toute réouverture de ce circuit tant qu'on n'aura pas commandé préalablement la fermeture générale du circuit d'alimentation en combustible du brûleur.De cette manière, il est possible d'utiliser une commande de mise en sécurité simple, par exemple du type thermo-couple commandant une vanne pneumatique, et simultanément d'éviter les servitudes d'emploi d'un tel dispositif grâce à l'adjonction dudit circuit de dérivation commandé par exemple par une électrovanne temporisée à la fermeture, de fonctionnement simple et de faible prix unitaire. En outre, le procédé de l'invention a l'avantage parmi d'autres d'empêcher toute fausse manoeuvre. L'invention concerne également un dispositif assurant l'allumage d'un brûleur en particulier à combustible gazeux et la mise en sécurité du brûleur en cas d'extinction intempestive de ce brûleur, brûleur du type utilisant une vanne automatique commandant l'arrêt du débit de combustible après détection de l'extinction, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il est prévu, en parallèle ou dérivation sur ladite vanne automatique, un circuit comportant une vanne temporisée à la fermeture qui est ouverte automatiquement lorsqu'on ouvre l'alimentation en combustible et qui se ferme ensuite automatiquement après écoulement du délai de temporisation, la réouverture de cette vanne temporisée ne pouvant être commandée qu'après fermeture de l'alimentation en combustible du brûleur. Selon une réalisation préférée, ladite vanne temporisée est une électrovanne qui est mise sous tension lorsque le robinet général d'alimentation du brûleur est ouvert, et hors tension lorsque ce robinet est fermé, la vanne étant commandée à la fermeture uniquement lorsque l'électrovanne est sous tension depuis un temps au moins égal au délai de temporisation choisi. De cette façon, après ouverture du robinet d'alimentation, l'utilisateur peut allumer la flamme, par exemple de la veilleuse d'un chauffe-eau ou bien la flamme normale d'un brûleur de cuisson, sans avoir davantage à se préocupper du fonctionnement. Après écoulement du délai de temporisation choisi, et sauf extinction intempestive entre-temps de la flamme pour une cause extérieure ou accidentelle, le brûleur étant mis en température, la vanne automatique de sécurité est ouverte, et en conséquence le circuit de dérivation peut être fermé sans conséquences pour la continuité du fonctionnement du brûleur. Par contre, si après un certain temps la flamme vient à s'éteindre, la vanne automatique commandera la fermeture de l'alimentation en combustible dès que le brûleur se sera suffisamment refroidi, et simultanément le circuit de dérivation restera fermé, sa réouverture n'étant possible qu'après fermeture préalable du robinet général d'alimentation à la suite d'une manoeuvre de l'utilisateur qui entre-temps aura pu rechercher la cause de l'extinction et y remédier éventuellement. D'autres objets > caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence au dessin unique annexé illustrant schématiquement un mode de mise en oeuvre. Selon le mode de réalisation représenté, l'invention est appliquée au brûleur 1 à gaz d'une plaque de cuisson (non représentée). Le brûleur est alimenté par une canalisation 2 d'arrivée de gaz par l'intermédiaire d'un robinet 3 manuel de commande générale. En 4 est schématisée la conduite d'arrivée de gaz. Dans l'exemple schématisé, le robinet 3 comporte un bouton de manoeuvre 5 que l'on peut tourner soit pour l'ouvrir dans le sens de la flèche 0, soit pour le fermer dans le sens de la flèche F. Un thermo-couple 6 est placé à proximité des flammes du brûleur 1 de façon à détecter la fonction d'allumage ou d'extinction de la flamme. Ce thermo-couple 6 commande, de façon en soi connue, une vanne pneumatique comprenant une commande pneumatique 7 et un clapet 8 placé sur la canalisation 2 d'alimentation de gaz entre le brûleur 1 et le robinet 3. Lorsque le thermo-couple est chaud, le clapet 8 est ouvert, de sorte que si le robinet 5 d'alimentation est ouvert et si la canalisation 4 est normalement alimentée en gaz, le brûleur 6 est convenable ment et continuellement alimenté.Par contre, si le thermocouple 6 n'est pas suffisamment chaud, par exemple au moment de l'allumage ou à la suite d'une extinction du brûleur, le clapet 8 est commandé à la fermeture. Tout ce qui a été décrit jusqu'd présent est classique dans la technique. Habituellement, au moment de l'allumage, il faut maintenir mécaniquement la soupape pneumatique 7 ouverte par application du doigt sur un bouton poussoir qui n'a pas ici été représenté et qui du reste n'est pas ici utilisé. Conformément à l'invention, en parallèle sur le clapet 8 est formé un circuit de dérivation ou by-pass 9 sur lequel est placé le clapet 10 d'une électrovanne dont le bobinage de commande est illustré en 11. L'électrovanne 10, Il est du type ouverte en position de travail, c'est-à-dire non alimentée, et fermée en position de repos, c'est-à-dire lorsqu'elle est alimentée en courant électrique de tension convenable. En 12, on aperçoit le circuit d'alimentation électrique du bobinage de commande 11 entre la phase 13 et le neutre 14. Ce circuit traverse un relais de temporisation comportant un bobinage 15 commandant un contact 16 à deux positions. Le bobinage 15 est alimenté en parallèle sur le circuit 12 entre la phase 13 et le neutre 14. Enfin, les deux circuits 12 d'alimentation de l'électrovanne 10, 11 et 17 d'alimentation du relais 15, 16 sont tous deux alimentés ou non alimentés à travers un contact électrique lié au robinet d'alimentation générale 5 du brûleur, comme schématisé en 18. Le contact est ainsi conçu que lorsque le robinet 5 est fermé, le circuit électrique reliant les pôles 13 et 14 est interrompu, tandis que lorsque le robinet est ouvert, ce circuit est fermé. Le fonctionnement du dispositif résulte clairement de ce qui précède. Tant que le robinet 5 est fermé, les circuits 12 et 17 d'alimentation de l'électrovanne 10, 11 et du relais 15, 16 ne sont pas alimentés. Dans ces conditions, l'électrovanne 10, 11 qui est au repos a son clapet 10 fermé. Lorsqu'on ouvre le robinet 5, on ferme le circuit d'alimentation électrique au niveau du commutateur 18, les circuits 12 et 17 d'alimentation de l'électrovanne 10, 11 et du relais 15, 16 étant sous tension. La mise sous tension du bobinage 11 de l'électrovanne commande l'ouverture du clapet 10, de sorte que le gaz admis par le robinet ouvert 5 arrive au brûleur en empruntant la dérivation 9, quand bien même le clapet 8 est fermé. Le bobinage 15 du relais temporisé étant alimenté, il vient commander en fin du délai de temporisation le basculement du commutateur 16 de la borne 19 à la borne 20, désalimentant alors le bobinage 11 de l'électrovanne et commandant la fermeture du clapet 10. Si entre-temps le brûleur a été correctement allumé, le thermo-couple 6 a commandé par l'intermédiaire de la commande pneumatique 7 l'ouverture du clapet 8 de la vanne pneumatique.En conséquence, le brûleur reste alimenté, non plus par la dérivation 9 mais directement par la canalisation 2 à travers le clapet 8 ouvert. Si une circonstance extérieure fait éteindre le brûleur, le thermo-couple 6 se refroidissant commandera la fermeture du clapet 8 et par suite la mise en sécurité du brûleur, étant donné que le clapet 10 reste fermé, le bobinage 11 n'étant pas alimenté du fait que le relais 15 est toujours sous tension. Dans ces conditions, il ne sera possible de réallumer le brûleur qu'en commandant préalablement la fermeture du robinet 5, ramenant l'installation à la situation de départ. Si désiré, et comme schématisé en traits pointillés en 21, on peut prévoir un circuit d'alimentation électrique d'une alarme 22 visible et/ou sonore dont l'alimentation se fera à travers un contact 23 actionné à la fermeture si le clapet 8 est fermé. Le contact 23 peut être commandé par la commande pneumatique 7 de la vanne pneumatique 7, 8. Avantageusement, l'alimentation de l'alarme se fera, comme représentd au schéma, également en série à travers le contact 16 de la vanne temporisée, lorsque celle-ci est fermée. Ainsi, l'alarme ne fonctionnera pas lors de la phase préliminaire d'allumage, mais uniquement lorsque cette phase étant dépassée le clapet 8 ne se sera pas ouvert ou se sera fermé par suite d'un défaut de fonctionnement. De nombreuses variantes peuvent être apportées au mode de réalisation illustré et décrit C'est ainsi en particulier que le thermo-ccuple 6 peut commander non pas une vanne pneumatique, mais par exemple une électrovanne, sans que le fonctionnement du dispositif soit modifié. De même, le thermo-couple peut être remplacé par une sonde à ionisation qui pourra commander l'électrovanne ou la vanne pneumatique précitée, la sonde à ionisation étant cependant d'emploi plus délicat et plus chère. On remarquera que l'invention peut s'appliquer parfaitement à des appareils ménagers et industriels à allumage programmé. Dans ce cas, il suffit de prévoir que en même temps que la mise en route du programme s'effectue la mise en route du dispositif de sécurité, c'est-à-dire la fermeture du circuit électrique au niveau d'un contact équivalent au contact 18 du schéma. REVENDICATIONS 1. Procédé d'allumage d'un brûleur en particulier à combustible gazeux et de mise en sécurité du brûleur en cas d'extinction intempestive du brûleur, brûleur du type utilisant une vanne automatique commandant l'arrêt du débit du combustible après détection de l'extinction, ledit procédé étant caractérisé en ce que lors de la phase d'allumage on alimente le brûleur (1) par un circuit (9) monté en dérivation (by-pass) sur ladite vanne (8), on maintient automatiquement ce circuit de dérivation ouvert assez longtemps pour permettre une mise en température suffisante du brûleur, on ferme ensuite automatiquement ce circuit, de dérivation, et l'on empêche toute réouverture de ce circuit tant qu'on n'a pas commandé préalablement la fermeture générale du circuit d'alimentation en combustible du brûleur. 2. Dispositif assurant l'allumage d'un brûleur en particulier à combustible gazeux et la mise en sécurité du brûleur en cas d'extinction intempestive du brûleur; brûleur du type utilisant une vanne automatique commandant l'arrêt du débit de combustible après détection de l'extinction, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il est prévu, en parallèle ou dérivation sur ladite vanne automatique (7,8), un circuit (9) comportant une vanne (10,11) temporisée (15,16) à la fermeture qui est ouverte automatiquement lorsqu'on ouvre l'alimentation en combustible, et qui se ferme ensuite automatiquement après écoulement du délai de temporisation, la réouverture de cette vanne temporisée (10,11) ne pouvant être commandée qu'après fermeture de l'alimentation en combustible du brûleur (1). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite vanne temporisée est une électrovanne (10,11) qui est mise sous tension lorsque le robinet général (5) d'alimentation du brûleur (1) est couvert et hors tension lorsque ce robinet est fermé, la vanne (10) étant commandée à la fermeture uniquement lorsque l'électrovanne (11) est sous tension depuis un temps au moins égal au délai de temporisation choisi. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la vanne automatique est du type vanne pneumatique (7,8) commandée par un thermo-couple (6) détectant les conditions de fonctionnement du brûleur. 5. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la vanne automatique est du type électrovanne commandée par un thermo-couple (6) détectant les conditions de fonctionnement du brûleur (1). 6. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la vanne automatique est du type électrovanne commandée par une sonde à ionisation. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'un dispositif électrique d'alarme 22 à signalisation visuelle et/ou sonore est actionné à travers un contact (23) commandé par la fermeture de la vanne automatique (7,8). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif d'alarme (22) est commandé en série à travers ledit contact (23) et le contact (16) de fermeture de ladite vanne temporisée (10,11). 9. Appareils comportant des brûleurs en particulier à combustible gazeux tels notamment que cuisinières, appareils de chauffage, fours domestique ou industriels, caractérisés en ce qu'il comporte des dispositifs du type décrit dans l'une quelconque des revendications 2 à 8. 10. Appareils selon la revendication 9, caractérisés en ce qu'ils sont du type à marche programmée, la mise en route du programme d'allumage commandant simultanément la mise en route du dispositif précité.