Brevet FR2594938A1 — publié le 19870828

Dispositif de contrôle de la combustion. La présente invention concerne un dispositif de contrôle de la combustion pour commander l'entrainement d'un ventila- teur d'alimentation en air de combustion du brûleur. Comme dispositif de ce type. il a déjà été proposé par la de- manderesse un dispositif qui comprend un ventilateur d'ali- mentation en air de combustion du brûleur, un circuit de con- trôle de la température pour produire un signal correspon- dant à la différence de température entre la température de fonctionnement du brûleur et la température de réglage de ce- lui-ci et un circuit d'entraînement du ventilateur recevant en entrée un signal de sortie du circuit de contrôle de la tD_ 2594938 température et servant à modifier la quantité d'air de com- bustion débitée par le ventilateur en concordance avec le si- gnal d'entrée, de sorte que l'entraînement du ventilateur peut être commandé en fonction de la différence de températu- re précitée. Ce type de dispositif présente cependant un inconvénient par le fait que le contrôle précité ne peut pas toujours être, dans certains cas, effectué avec précision. Notamment par exemple, dans le cas d'un passage d'admission d'air ou d'un passage d'évacuation des gaz recevant des matières étrangè- res comme de la poussière ou analogue d'o résulte une résis- tance opposée à l'écoulement des gaz,cet inconvénient se ma- nifeste par le fait que le ventilateur ne peut pas fonction- ner avec une précision correspondant au signal d'entrée qu'il reçoit. En d'autres termes, il est à craindre que la quantité d'air de combustion fournie par le ventilateur au brûleur ne corresponde pas avec précision à la valeur du si- gnal d'entrée et risque par conséquent d'être plus ou moins réduite. La présente invention a pour but de créer un dispositif qui soit exempt de l'inconvénient précité et, dans un disposi- tif de ce type, il est prévu un ventilateur pour alimenter en air de combustion un brûleur, un circuit de contrôle de la température pour produire en sortie un signal correspon- dant à la différence de température entre la température de fonctionnement du brûleur et la température de réglage de ce- lui-ci, et un circuit d'entraînement du ventilateur qui re- çoit en entrée le signal de sortie du circuit de contrôle de la température et qui sert à modifier la quantité d'air de combustion fournie au brûleur par le ventilateur en concor- dance avec la valeur du signal d'entrée, de telle sorte que l'entrainement du ventilateur puisse être commandé en fonc- tion de la différence de température, dispositif caractéri- sé en ce qu'il est prévu un moyen de détection de la condi- tion d'entraînement du ventilateur et un circuit de correc- tion recevant en entrée le signal de détection provenant du moyen de détection de telle sorte qu'un signal de compensa- tion engendré dans le circuit de correction puisse être ap- pliqué au circuit d'entraînement du ventilateur. On va maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention: Dans le cas o des matières étrangères sont introduites dans le passage d'admission d'air ou le passage d'évacuation des gaz et lorsque, de ce fait, la résistance à l'écoulement des gaz est augmentée, le ventilateur re peut pas maintenir sa condition d'entraînement correspondant avec précision au si- gnal fourni par le circuit d'entraînement du ventilateur qui correspond au signal de sortie du circuit de contrôle de la température. Cependant, lors d'une telle éventualité, la con- dition d'entraînement du ventilateur,par exemple sa vitesse réelle de rotation, est détectée par le moyen de détection et, sur la base de ce signal de détection, le signal de com- pensation est fourni par le circuit de correction au cir- cuit d'entraînement du ventilateur de sorte que la condi- tion incorrecte d'entraînement du ventilateur est compensée de sorte que le fonctionnement d'entraînement correct prédé- terminé du ventilateur peut être rétabli et qu'on peut ain- si toujours maintenir un entraînement prédéterminé correct de ce ventilateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se- ront mis en évidence à la lecture de la description d'un mo- de de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, fai- te ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans les- quels: La figure 1 est une vue en élévation latérale et coupe d'un exemple d'un chauffe-eau à gaz équipé du dispositif conforme à l'invention; la figure 2 est un schéma synoptique représentant une partie importante de ce dispositif, et la figure 3 est un schéma du circuit correspondant. Sur la figure 1, la référence 1 désigne le corps principal d'un chauffe-eau à gaz qui est pourvu, à sa partie inférieu- re, d'une ouverture d'admission d'air 2 et, à sa partie supé- rieure, d'une cheminée d'évacuation 3, ce corps principal 1 contenant un carter de combustion 8 qui est pourvu, dans sa partie centrale, d'un échangeur de chaleur 4 et d'un brû- leur 5 pour assurer le chauffage de ce dernier tandis qu'il comprend, dans sa partie inférieure, un ventilateur 6 alimen- tant en air de combustion le brûleur 5 et, dans sa partie su- périeure, une ouverture d'évacuation 7 reliée à la cheminée 3 précitée de telle sorte que l'eau arrivant par une canali- sation d'alimentation en eau 9 en amont de l'échangeur de chaleur 4 puisse être chauffée et que de l'eau chaude soit obtenue à la sortie de la canalisation de distribution d'eau chaude 10 en aval de l'échangeur de chaleur 4, et qu'en mê- me temps les gaz chauds d'échappement puissent être évacués à l'extérieur par l'intermédiaire de la cheminée 3. Sur les dessins, la référence 11 désigne un passage d'alimen- tation en gaz relié au brûleur 5; une vanne électromagnéti- que d'ouverture et de fermeture 12 placée en amont et une vanne électromagnétique de commande proportionnelle 13 pla- cée en aval sont interposées dans le passage d'alimentation en gaz 11. Une commande d'augmentation et de réduction de la quantité d'air fournie au brûleur 5 est effectuée par un circuit d'en- traînement du ventilateur 16 agencé pour recevoir un signal provenant du circuit de contrôle de la température 15 incor- poré à un circuit de contrôle 14, comme représenté dans la figure 2. De façon plus détaillée, le circuit de contrôle de la tempé- rature 15 proprement dit est d'un type bien connu et le si- gnal correspondant à la différence de température entre la température réelle de sortie d'eau chaude, c'est-à-dire la température de fonctionnement, détectée par un élément ther- mo-sensible 17 placé dans la canalisation de sortie d'eau chaude 10 et la température de réglage établie dans le cir- cuit de contrôle de la température 15, est produit à la sor- tie du circuit de contrôle de la température 15 et ce si- gnal est appliqué à l'entrée du circuit d'entraînement du ventilateur 16 de telle sorte qu'un courant électrique cor- respondant à la valeur du signal puisse être appliqué au mo- teur électrique du ventilateur 6 et que la vitesse de rota- tion de ce dernier puisse être modifiée en correspondance. La structure décrite ci-dessus n'est pas particulièrement différente de celle de la réalisation précédemment proposée. Cependant, conformément à la présente invention, il est pré- vu un moyen de détection 18 pour détecter la condition d'en- traînement du ventilateur 6 et un circuit de correction 19 qui reçoit en entrée un signal de détection provenant du moyen de détection 18 de telle sorte que le signal de compen- sation produit par le circuit de correction 19 puisse être appliqué au circuit d'entraînement du ventilateur 16. Les détails correspondants sont, par exemple, clairement mis en évidence sur la figure 3. Notamment, dans l'exemple repré- senté, le moyen de détection 18 comprend un détecteur de ro- tation 20 du type à circuit intégré de Hall pour détecter la vitesse de rotation du ventilateur 6, et un circuit de con- version 21 pour convertir le signal pulsé provenant du détec- teur 20 en un signal de tension correspondant qui est émis et, d'autre part, le circuit de correction 19 comprend un comparateur 22 pour effectuer la comparaison entre le si- gnal de sortie du circuit de contrôle de la température 10, c'est-à-dire le signal de tension correspondant à la diffé- rence de température précédente, et le signal de tension émis par le circuit de conversion 21, ainsi qu'un amplifica- teur opérationnel 23 pour produire en sortie, comme signal de compensation, un signal de tension correspondant au si- lO gnal de différence obtenu sur le comparateur 22, et la condi- tion de fonctionnement incorrect du ventilateur 6 par le cir- cuit d'entraînement 16 du ventilateur est compensée par le signal de compensation de telle sorte que le signal de diffé- rence précédemment obtenu à la sortie du comparateur 22 puis- se être éliminé. En d'autres termes, il est possible, au moyen du signal de compensation du ventilateur, d'obtenir toujours une condition d'entraînement telle que sa vitesse de rotation corresponde exactement à la différence de tempé- rature précédente. On peut envisager une modification telle que celie représen- tée par des lignes en pointillés sur la figure 2 et selon la- quelle un circuit de calcul 25 est interposé entre le cir- cuit de contrôle de la température 15 et le circuit d'entrai- nement du ventilateur 16, et les signaux respectifs prove- nant du capteur de température d'eau 26 et du capteur de quantité d'eau 27, qui sont branchés dans la canalisation d'alimentation en eau 9 précitée, sont introduits dans ce 8z 2594938 circuit de calcul de telle sorte que le signal de sortie du circuit d'entraînement du ventilateur 16 puisse être compen- sé en concordance avec la variation de la température de l'eau d'alimentation ou de la variation du débit d'eau. Dans l'exemple représenté, le circuit de détection 18 est du type qui détecte la vitesse de rotation du ventilateur 6 mais on n'est pas limité à ce type et on peut adopter tout type désiré permettant de détecter la condition d'entraîne- ment du ventilateur 6, par exemple un élément qui détecte la quantité d'air débitée par le ventilateur 6 ou analogue. En conséquence, conformément à l'invention, il est prévu un moyen de détection de la condition d'entraînement du ventila- teur et un circuit de correction pour recevoir en entrée le signal de détection dudit moyen de détection de sorte que le signal de compensation engendré dans le circuit de correc- tion puisse être appliqué au circuit d'entraînement du venti- lateur, ce qui permet de commander le ventilateur pour le faire passer dans la condition d'entraînement correspondant toujours exactement ou juste à la différence de température, et il est commode de pouvoir également appliquer un tel agen- cement à un appareil de combustion du type à grande capaci- té dans lequel il est nécessaire de contrôler avec une gran- de précision la quantité d'air de combustion fournie. Revendications 1. Dispositif de contrôle de la combustion du type dans le- quel il est prévu un ventilateur pour alimenter en air de' combustion un brûleur, un circuit de contrôle de la tempéra- ture pour produire en sortie un signal correspondant à la différence de température entre la température de fonctionne- ment du brûleur et sa température de réglage, et un circuit d'entraînement du ventilateur recevant en entrée le signal de sortie du circuit de contrôle de la température et ser- vant à modifier la quantité d'air de combustion débitée par le ventilateur en concordance avec la valeur du signal d'en- trée de sorte que l'entraînement du ventilateur puisse être commandé en concordance avec la différence de température, caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen de détection (18) pour détecter la condition d'entraînement du ventilateur (6) et un circuit de correction (19) recevant en entrée le si- gnal de détection provenant du moyen de détection (18) de sorte qu'un signal de compensation engendré dans le circuit de correction (19) puisse être appliqué au circuit d'entrai- nement du ventilateur (16). 2. Dispositif de contrôle de la combustion selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le circuit de correction (19) com- prend un comparateur (22) pour comparer le signal de sortie du circuit de contrôle de la température (10) et le signal de sortie du circuit de détection (18), ainsi qu'un amplifi- -o cateur opérationnel (23) pour engendrer un signal de compen- sation correspondant au signal de différence obtenu par le comparateur (22) de sorte que le signal de sortie de l'ampli- ficateur opérationnel (23) puisse être appliqué au circuit d'entraînement du ventilateur (16).