Brevet FR2607905A1 — publié le 19880610

"Dispositif de vérification de l'état des fumées d'un générateur de chaleur ou de force brûlant un combustible". La présente invention concerne un dispositif de vérification de ltétat des fumées d'un générateur de chaleur ou de force brûlant un combustible. L'invention se propose de développer un tel dispositif de vérification qui soit d'une réalisation et d'un montage particulièrement simple ainsi que d'un fonctionnement très fiable. A cet effet, l'invention concerne un dispositif caractérisé en ce qu'il se compose d'un capteur détectant l'état oxydant ou l'état réducteur des fumées, et d'un circuit d'exploitation fournissant un signal à partir du siqnal fourni par le capteur pour commander un dispositif avertisseur sonore ou lumineux, d'émission d'un signal d'alarme ou une mise à l'arrêt de l'installation, ainsi qu'un moyen d'auto-vérification du bon fonctionnement du dispositif par ajout de produits réducteurs. Le dispositif selon l'invention permet une vérification particulièrement simple et en continu des fumées d'un générateur de chaleur ou de force (chaudière) par la détection de l'état oxydant ou de l'état réducteur des fumées, par exemple à l'aide d'un capteur constitué par une sonde au zirconium. Ce dispositif émet un signal d'alarme destiné à attirer l'attention du personnel de surveillance sur le mauvais état du fonctionnement du générateur de chaleur ou de force. Le circuit d'exploitation fournit également, le cas échéant, un signal d'arrêt au générateur si, par exemple, le mauvais état de fonctionnement persiste pendant une durée trop importante. Le moyen d'auto-vérification peut être déclenché de manière périodique. I1 est toutefois particulièrement intéressant de déclencher ce moyen d'auto-vérification pendant le fonctionnement du générateur de chaleur ou de force car, à ce moment, les fumées sont peu oxydantes de sorte que l'envoi d'une petite quantité de produit réducteur (gaz) sur la partie active du capteur ne provoque qu'une très faible combustion, protégeant ainsi le catalyseur du capteur et augmentant la durée de vie du capteur. Suivant une caractéristique de l'invention, le circuit d'exploitation est relié au générateur pour recevoir des signaux de l'état de fonctionnement (marchearrêt) du générateur (2) et/ou commander l'arrêt du générateur en cas de signal défavorable fourni par le capteur. Un moyen simple de détection du fonctionnement du générateur consiste à mesurer une élévation de température près du capteur car cela signifie que la combustion vient de commencer. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de vérification est constitué par une alimentation en gaz arrivant au niveau du capteur ainsi qu'une électrovanne commandant l'envoi d'une quantité de gaz (produit réducteur) nécessaire à l'auto-vérification de la sonde. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le capteur et le circuit d'exploitation constituent un ensemble monobloc. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le capteur est placé au fond d'un tube dont l'autre extrémité pénètre profondément dans le conduit de fumées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'alimentation en gaz se fait dans le tube reliant le capteur au conduit de fumées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de vérification est constitué par un petit tube débouchant au niveau du capteur et dont l'autre extrémité est munie d'un adaptateur à clapet pour permettre l'introduction de la buse d'un briquet à gaz et l'injection d'une faible quantité de gaz. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen d'auto-vérification est constitué par un générateur de gaz réducteur formé d'un morceau de matière synthétique et d'une résistance électrique chauffant ce morceau de matière synthétique pour lui faire dégager du gaz réducteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de vérification est constitué par une couche poreuse placée sur le capteur et un moyen d'alimentation électrique du capteur ou d'un autre capteur juxtaposé pour pomper de l'oxygène à travers cette couche poreuse et commander l'auto-vérification du capteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen d'auto-vérification du capteur est mis en oeuvre au moment de la mise en route du générateur ou après un certain nombre de mises en route. Un dispositif de vérification de l'état des fumées d'un générateur de chaleur ou de force brûlant un combustible sera décrit ci-après à l'aide de l'unique figure annexée qui est un schéma d'un tel dispositif. Selon la figure, le dispositif de vérification selon l'invention est destine à être monté dans le conduit de fumées 1 d'un générateur de chaleur ou de force 2 (par exemple une chaudière) pour surveiller l'état des fumées et générer un signal d'alarme et/ou couper le générateur, ce dispositif devant se vérifier automatiquement. Le dispositif se compose d'un capteur 3 relié à un circuit d'exploitation 4, lui-même relié soit au générateur 2 pour le couper en cas de danger, ainsi qu'à un avertisseur sonore ou lumineux 5, un transmetteur téléphonique, etc. Le capteur 3 est placé dans un conduit 6 débouchant lui-même profondément dans le conduit ou circuit de fumées 1 du générateur 2. Le conduit tubulaire 6 est relié à une alimentation 7 en combustible (gaz) munie d'une électrovanne 8. Le circuit 4 peut ainsi commander l'auto-vérification du capteur 3 en envoyant une faible quantité de gaz dans le tube 6 pour faire réagir le capteur 3. L'alimentation en gaz 7 peut également être constituée par un simple petit tube, ouvert à sa base et muni, le cas échéant, d'un embout adaptable de manière à pouvoir y introduire la buse d'un briquet à gaz pour ainsi envoyer dans la conduite 7 une quantité de gaz permettant le contrôle du bon fonctionnement du capteur 3. Pour éviter toute aspiration d'air à travers le tube 7, celui-ci, dans le cas où il est utilisable avec un briquet à gaz, comporte un clapet. Le circuit d'exploitation 4 reçoit le signal fourni par le capteur et émet différents ordres pour le générateur 2, le circuit d'alarme 5 et l'électrovanne 8. Le circuit 4 peut également être relié en retour du générateur 2 de manière à être informé de l'état de fonctionnement du générateur (marche-arrêt) et surtout pour pouvoir commander l'auto-vérification du capteur 3au moment du fonctionnementdu générateur 2 pour protéger le capteur 2 et augmenter sa durée de vie. En effet, au moment du démarrage du brûleur, les fumées sont pauvres en oxygène, de sorte qu'il y a peu de combustion sur le catalyseur du capteur. Cela protège le catalyseur du capteur et augmente ainsi sa durée de vie. Le circuit d'exploitation 4 peut également commander l'arrêt du générateur 2, par exemple couper le brûleur de manière à rendre nécessaire le réarmement. L'auto-vérification du capteur peut également être déclenchée à l'aide d'une thermistence quand la tempé- rature est croissante, pour connaître l'instant du démarrage du générateur pour éviter dedétériorer le caoteur. Suivant une variante non représentée, l'ajout de gaz ou l'alimentation en gaz 7 est remplacé par une couche poreuse prévue sur le capteur 3 et à travers laquelle on pompe de l'oxygène, comme cela est connu. De façon générale, le dispositif selon l'invention a pour but de signaler de forts dérèglements d'un générateur de chaleur ou de force travaillant par combustion d'un combustible de manière à éviter tout risque et à provoquer une intervention extérieure sur le générateur. De façon particulièrement avantageuse, le capteur 3 et le circuit d'exploitation 4 sont réunis en un seul bloc , muni d'un tube 6 que lton introduit dans le conduit de fumées. Toutefois, le capteur 3 peut ne pas être réuni au circuit d'exploitation 4, le capteur 3 se trouvant sur le conduit de fumées et le circuit d'exploitation 4 se trouvant au niveau du générateur de chaleur ou de force. Le dispositif d'avertissement optique ou sonore de transmission par ligne téléphonique, émetteur, etc... peut être situé en un endroit adéquat pour permettre la perception des signaux ou leur émission. REVENDICATIONS 10) Dispositif de vérification de l'état des fumées d'un générateur de chaleur ou de force, brûlant un combustible, dispositif caractérisé en ce qu'il se compose d'un capteur (3) détectant l'état oxydant ou l'état réducteur des fumées, et d'un circuit d'exploitation (4) fournissant un signal à partir du signal fourni par le capteur (3) pour commander un dispositif avertisseur (5) sonore ou lumineux, d'émission d'un signal d'alarme et/ou de mise à l'arrêt du générateur ainsi qu'un moyen d'autovérification (7, 8) du bon fonctionnement du dispositif par atout de produits réducteurs. 20) Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'exploitation (4) est relié au générateur (2) pour recevoir des signaux de l'état de fonctionnement (marche-arrêt) du générateur (2) et/ou commander l'arrêt du générateur (2) en cas de signal défavorable fourni par le capteur (3). 30) Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que le moyen de vérification (7, 8) est constitué par une alimentation en gaz (7) arrivant au niveau du capteur (3) ainsi qu'une électrovanne (8) commandant l'envoi d'une quantité de gaz (produit réducteur) nécessaire à l'auto-vérification de la sonde (3). 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capteur (3) et le circuit d'exploitation (4) constituent un ensemble monobloc. 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteur (3) est placé au fond d'un tube (6) dont l'autre extrémité pénètre profondément dans le conduit de fumées (1). 60) Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'alimentation en gaz (7) se fait dans le tube (6) reliant le capteur (3) au conduit de fumées (1). 70) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de vérification est constitué par un petit tube débouchant au niveau du capteur (3) et dont l'autre extrémité est munie d'un adaptateur à clapet pour permettre l'introduction de la buse d'un briquet à gaz et l'injection d'une faible quantité de gaz. 80) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'auto-vérification est constitué par un générateur de gaz réducteur formé d'un morceau de matière synthétique et d'une résistance électrique chauffant ce morceau de matière synthétique pour lui faire dégager du gaz réducteur. 90) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de vérification est constitué par une couche poreuse placée sur le capteur (3) et un moyen d'alimentation électrique du capteur ou d'un capteur juxtaposé pour pomper de l'oxygène à travers cette couche poreuse et commander l'auto-vérification du capteur (3). 100) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'auto-vérification du capteur (3) est mis en oeuvre au moment de la mise en route du générateur (2) ou pendant son fonctionnement.