Brevet FR2512933A1 — publié le 19830318

Cette invention concerne un dispositif de sécurité pour appareils de chauffage mobiles et plus particulièrement un dispositif de surveillance de la chaleur produite et d'avertisse- ment destiné à des poèlesà pétrole mobiles pour le chauffage de locaux. Les poêles à pétrole sont des appareils sûrs sous des conditions normales de fonctionnement et d'utilisation Les combustibles liquides présentent cependant toujours un facteur de risque, lequel croit en cas de mauvais emploi, si l'appareil est malmené ou s'il en est fait un mauvais usage par un utilisateur insouciant Il en est également ainsi pour les poêles à pétrole mobiles offrant normalement toute sécurité La négligence de l'uti- lisateur peut conduire, par exemple, à l'utilisation par inadver- tance de combustibles ne convenant pas ou de combustibles pollués, à l'emploi du poêle dans un environnement inflammable, à une mauvaise utilisation de l'appareil, par exemple en réglant la mèche trop haut, ou à l'accumulation dans le tube d'air primaire de peluches provenant de revêtements de sol ou de tapis, ce qui peut mettre le feu aux peluches et au sol Les négligences dans l'emploi de po Ples à pétrole mobiles peuvent entraîner une surchauffe de l'appareil au-delà de sa température maximale de fonctionnement sûr. Les tentatives pour éviter la surchauffe de tels appa- reils de chauffage ont notamment porté, jusqu'à présent, sur l'inclusion de mécanismes extincteurs de flammes et de mécanismes pour couper l'alimentation en combustible Ces mécanismes sont normalement commandés par des dispositifs thermostatiques tels que des lames bimétalliques ou des tubes de Bourdon, qui sont placés près de la zone de combustion et qui déclenchent un élément extinc- teur chargé par ressort ou un élément analogue lorsque le brûleur atteint une température prédéterminée. Toutefois, il s'est avéré que ces dispositifs de l'art antérieur ne sont pas totalement efficaces lorsqu'ils sont appliqués à des poêles à pétrole mobiles Il s'est avéré en parti- culier que, dans le cas de l'emballement d'un poêle à pétrole, le feu risque d'avoir été mis à l'arrivée du combustible ou au réser- voir même avant que l'extincteur ne soit actionné En pareil cas, le feu peut continuer même après l'actionnement du mécanisme extinc- teur, de sorte que celui-ci ne sert pas à grand-chose sinon à rien. Il existe par conséquent un grand besoin d'un dispositif de sécurité pour poêles à pétrole mobiles, qui protège convenablement l'utilisa- teur contre des inadvertances ou contre sa propre négligence. Selon l'invention, un appareil de chauffage à combus- tible liquide est équipé d'un dispositif de détection qui est destiné à détecter un niveau de température excessif dans l'appa- reil et qui comprend un avertisseur pour produire un signal d'aver- tissement en réponse à l'indication, fournie par un organe sensible à la température, qu'une température prédéterminée a été dépassée. L'organe sensible à la température est placé généralement près de la zone de combustion de l'appareil de chauffage Cet organe com- porte des moyens pour capter la température près de la zone de combustion et il fournit une indication de surchauffe lorsque la température captée dépasse une température prédéterminée, corres- pondant généralement à la température maximale de fonctionnement sûr de l'appareil La température prédéterminée est choisie supé- rieure à la température correspondant au rapport maximal entre la puissance calorifique et la température mais inférieure à la température correspondant à un état de surchauffage Bien entendu, cette température prédéterminée dépendra de l'emplacement de l'organe sensible à la chaleur sur un appareil de chauffage donné. L'emplacement exact de cet organe sera déterminé en tenant compte en premier du rapport particulier qui existe entre la puissance calorifique développée par l'appareil et la température régnant à l'emplacement considéré. L'invention est applicable, par exemple, aux poêles à pétrole radiants et à convection du type à mèche, o le dispositif de sécurité selon l'invention sera installé en particulier dans les zones o sont produites les flammes L'invention est naturelle- ment applicable aussi à d'autres appareils de chauffage Il est possible également d'utiliser plusieurs organes sensibles à la cha- leur pour capter la température à plusieurs endroits. Le signal d'avertissement peut être un signal sonore, un signal visuel ou tout autre type de signal fournissant une indi- cation claireà l'utilisateur de l'appareil de chauffage, afin que celuici puisse prendre les mesures qui s'imposent pour éliminer ou réduire les conditions dangereuses produisant le surchauffage. L'invention est bien entendu applicable en combinaison avec d'autres dispositifs conventionnels de sécurité, tels que des mécanismes extincteurs et/ou de coupure de l'alimentation en combustible. Comme mentionné, l'avertisseur selon l'invention est destiné à avertir l'utilisateur que l'appareil de chauffage produit trop de chaleur ou est sur le point de s'emballer, ce qui risque de se produire même si l'appareil est équipé d'un mécanisme extincteur de flammes ou d'un autre dispositif d'arrêt de sécurité, en plus du dispositif selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'un poêle à pétrole à mèche du type à enveloppe de convection, comprenant un dispositif de détection de la chaleur produite et d'avertissement selon l'invention; la figure 2 est une vue analogue de la chambre de combustion d'un poile à pétrole à mèche du type à convection et radiation combinées, montrant différents emplacements possibles pour un ou plusieurs organes sensibles à la température ou capteurs selon l'invention; la figure 3 est une vue en élévation latérale de la chambre de combustion d'un poêle à pétrole à mèche du type à convection, montrant également différents emplacements possibles pour un ou plusieurs capteurs de température selon l'invention; la figure 4 est le schéma électrique d'un dispositif selon l'invention; et la figure 5 représente un dispositif thermomécanique utilisé dans une variante du dispositif selon l'invention. L'invention étant susceptible d'être mise en oeuvre sous de nombreuses formes, il est souligné que les modes de réali- sation représentés à titre d'exemples sur les dessins et décrits dans ce qui va suivre ne sont nullement limitatifs. La figure l représente, partiellement en coupe, un poêle à pétrole 10 de type conventionnel avec une enveloppe de convection Le poêle 10 possède une mèche 12 entourant un tube d'air primaire 13 Ce dernier comporte une partie supérieure 14 et une partie médiane 16 La mèche se prolonge jusque dans un réservoir de combustible 18 Pendant le fonctionnement, la mèche 12 amène du combustible jusqu'au bord supérieur de la mèche, o se produit la combustion primaire. Un organe 20 sensible à la chaleur sous forme d'un interrupteur thermostatique est disposé dans la région de la chambre de combustion du tube d'air primaire Cet interrupteur possède des contacts qui sont normalement ouverts mais qui se ferment lorsque la température de l'environnement dans lequel il est placé dépasse une valeur choisie Cette température prédéterminée est choisie au-dessus de la température maximale de fonctionnement str mais au-dessous de la température de surchauffe du poêle 10. La température maximale de fonctionnement sûr de l'appareil dépend normalement de la conception de l'appareil considéré mais, une fois cette température prédéterminée établie, on peut choisir un organe sensible à la température qui convient, par exemple sous la forme d'un interrupteur thermostatique. Il est préférable que l'organe sensible à la chaleur ou capteur 20 occupe une position telle qu'il constitue un indica- teur thermiquement sûr de l'état de fonctionnement de l'appareil sur lequel il est installé Comme une alternative ou en plus de l'emplacement du capteur dans la région de la partie supérieure du tube d'air primaire 14 dans l'exemple de la figure 1, le capteur peut également être placé, par exemple, dans la région de la par- tie médiane 16 du tube d'air primaire, dans la région de la partie inférieure de la mèche dans le réservoir de combustible 18, ou encore à l'emplacement désigné par 22 et se trouvant à peu près au niveau de la flamme sur la mèche entre la cheminée intérieure et la cheminée extérieure On comprendra de ce qui précède que l'emplacement du capteur doit être fixé après établissement de la courbe température-puissance calorifique développée pour plusieurs emplacements particuliers comme ceux indiqués ci-dessus, le choix 12933 final de l'un de ces emplacements tenant compte en premier lieu de la courbe température-puissance calorifique développée la plus fidèle fournie par les différents emplacements L'emplacement ayant été choisi, il s'agit de choisir un capteur thermique qui commute à une température située entre la température maximale de fonctionnement sûr et la température de surchauffe, comme décrit dans ce qui précède De nombreux capteurs connus conviennent à cet effet. Lorsqu'on se reporte de nouveau à la figure 1, on voit que les deux fils 32, 33 venant du capteur 20 sont branchés sur un bottier 34 contenant différents composants électriques, dont le circuit est représenté figure 4. On voit sur cette figure que les deux fils 32, 33 du capteur 20 sont branchés en série avec une source 36 de courant continu, de préférence une pile, et avec un transducteur ou un avertisseur sonore 38 Donc, lorsqu'une température prédéterminée est captée par l'interrupteur thermostatique 20, celui-ci ferme ses contacts, ce qui produit l'alimentation électrique de l'aver- tisseur sonore et la production parcelui-ci d'un signal sonore continu Un dispositif 37 pour contr 8 ler le niveau d'énergie dispo- nible de la source de courant continu 36 est branché parallèlement à cette source Lorsque l'énergie contenue dans cette dernière tombe au- dessous d'un niveau prédéterminé, le dispositif 37 délivre, par un conducteur 40, un signal de faible puissance provoquant l'émission d'un signal sonore intermittent par l'avertisseur 38. L'utilisateur est ainsi averti que la pile doit être remplacée. La figure 2 représente une chambre de combustion 111 de type radiant, avec une mèche 112 Les références 150, 151, 152 et 153 désignent des emplacements proposés pour un capteur thermique 20 selon l'invention La chambre de combustion 11 de la figure 2 fait partie d'un poêle à convection et radiation combinées o la flamme est contenue entre une cheminée intérieure 119 et une cheminée extérieure 121, ce qui crée un effet de chauffage par rayonnement vers l'extérieur à partir de la cheminée extérieure et un chauffage par convection dans le sens vertical et par le processus de combus- tion sur la mèche 112 Comme dans le premier exemple décrit, les emplacements 150 à 153 proposés, de même que d'autres emplacements possibles, pourraient être essayés en vue de la détermination de l'emplacement préféré pour le capteur, en prenant en considération en premier l'emplacement donnent la courbe température-chaleur pro- duite la plus fiable pour ce type particulier de poile à convection et radiation En cas d'utilisation de plusieurs capteurs, ils sont à brancher en parallèle électriquement. La figure 3 représente une chambre de combustion 112 à convection avec une mèche 212 Les références 250, 251, 252 et 253 désignent des emplacements proposés pour un capteur 20 selon l'invention. Les figures 1 et 5 représentent un capteur thermo- mécanique 70 qui peut être utilisé en plus de l'interrupteur thermo- statique de la figure 1 Ce capteur thermomécanique comprend un élément bimétallique 72 destiné à être installé généralement à proximité de la zone de combustion de l'appareil de chauffage L'élé- ment bimétallique comporte un poussoir 73 qui se déplace en fonction de la température et qui est disposé à proximité d'un extincteur mécanique 74, de manière que ce dernier soit actionné lorsque la température prédéterminée est atteinte. Il ressort de ce qui précède que l'invention apporte un dispositif d'avertissement qui fournit à l'utilisateur d'un appareil de chauffage mobile une indication sûre que la température de fonctionnement en sécurité de l'appareil a été dépassée et que l'utilisateur doit prendre des mesures afin de réduire le risque de s'exposer lui-même ou d'autres personnes à des dangers ou afin d'éviter des dégâts matériels Naturellement, comme mentionné, l'invention est applicable en combinaison avec d'autres dispositifs de sécurité, par exemple avec des dispositifs extincteurs de flammes qui coupent, soit l'arrivée d'air primaire, soit l'alimentation en combustible Cependant, comme décrit au début, comme l'appareil de chauffage peut déjà se trouver en état de surchauffe ou d'embal- lement des flammes au moment o l'un de ces autres dispositifs de sécurité entre en action, l'invention fournit un moyen pour, dans tous les cas, avertir l'utilisateur de façon positive afin que toute mesure supplémentaire puisse être prise. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisa- tion décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modi- fications, sans pour autant sortir de son cadre. 12933 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Dispositif de détection pour détecter un niveau de température excessif dans un appareil de chauffage à combustible, en particulier dans un appareil de chauffage mobile à combustible liquide, caractérisé en ce qu'il comprend un organe ( 20) sensible à la température, qui est placé généralement près de la zone de combustion de l'appareil et qui possède des moyens pour capter la température près de cette zone et fournir un signal d'indication lorsque la température captée dépasse une température prédéterminée supérieure à la température maximale de fonctionnement sûr et infé- rieure à la température de surchauffage de l'appareil, ainsi qu'un avertisseur ( 38) pour produire un signal d'avertissement lorsque l'organe ( 20) sensible à la température fournit l'indication que ladite température prédéterminée a été dépassée. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une source de courant continu ( 36) pour alimenter l'avertisseur ( 38) et un dispositif ( 37) pour con- trôler le niveau de puissance disponible de ladite source de cou- rant et pour produire un signal indiquant une faible puissance lorsque ce niveau tombe au-dessous d'un niveau de puissance prédé- terminé, et en ce que l'avertisseur ( 38) produit un signal d'aver- tissement de faible puissance en réponse à ce signal d'indication de faible puissance. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'avertissement est un signal sonore. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal d'avertissement de faible puissance est un signal sonore intermittent et le signal d'avertissement de température excessive est un signal sonore continu. 5 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe ( 20) sensible à la température est un interrup- teur thermostatique qui est commuté lorsque la température captée dépasse la température prédéterminée. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif extincteur thermo- mécanique ( 70) possédant un élément bimétallique ( 72) situé géné- 12933 ralement près de la zone de combustion de l'appareil de chauffage et portant un levier ou un poussoir ( 73) qui est déplacé sous l'effet d'un changement de température, de même qu'un extincteur ( 74) qui est actionné par ledit poussoir quand la température pré- déterminée est dépassée. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs organes ( 20) sensibles à la tempé- rature et en ce que l'avertisseur ( 38) est actionnable par chacun de ces organes.