Brevet FR2731776A1 — publié le 19960920

La présente Invention concerne un dispositif de sécunté ou de régulation notamment mais non limitativement pour appareil de chauffage mobile à pétrole ou autre combustible solide, liquide, gazeux. Ces appareils comprennent notamment mais non limitativement un réservoir ou cartouche à combustible surmonté d'un porte-mèche mum d'un mécanisme de manoeuvre de la mèche. Ce type d'appareil doit être équipé d'un système de sécunté imposant l'arrêt total par extinction dudit appareil avant que la teneur en CO2 du local atteigne des seuils prédéterminés et interdisant la possibilité de réallumage ou mise en fonctionnement dudit appareil tant que la cause ayant motivé cet arrêt n'a pas disparue. Les seuils en CO et CQ à ne pas dépasser sont prédéterminés par les organismes de normalisation. Nous savons déjà que ces valeurs maximales en CO et COn ont une relativité directe avec la température environnante prédéterminable en fonction du type d'appareil, du type de consommable et de la puissance calonfique dudit appareil, pour avoir déjà pratiqué cette théone sur des systèmes de sécunté actifs (avec énergie auxiliaire). On sait déjà que la valeur maximale de CO2 est atteinte dès que la température de la pièce avoisine les 25 à 350C. Dans l'état de la technique on trouve déjà plusieurs brevets ou demandes de brevets par exemple US-A-4,493,634, EP-A-0 075 602, déclinant des systèmes de sécunté avec détecteur de température pour ce type d'appareils. Le principal inconvénient de ces appareils est de nécessiter une source d'énergie auxiliaire électrique telle qu'une battene. Ces dispositifs de sécunté ne sont donc pas fiables dans le temps puisque tributaires de la charge de la batterie ou de la source d'énergie. En outre, ces dispositifs nécessitent l'utilisation dc composants électriques et électroniques tels que sonde, thermostat, thermocouples et autres qui rendent le dispositif onéreux. L'invention vise notamment à remédier aux inconvénients précités en proposant un dispositif de sécurité entièrement passif, c'est-à-dire ne nécessitant pas de source d'énergie. II est connu, dans d'autres applications industrielles, d'utiliser des systèmes de sécunté passif mais pour des contrôles de températures élevées et une précision faible. II a donc fallu aller à l'encontre des idées reçues pour penser à utiliser ce type de sécunté pour le contrôle d'une température ambiante, par exemple voisine de 26 avec une précision importante de l'ordre de 0,5"C. Ces buts sont atteints conformément à l'invention grâce à un dispositif de sécunté thermique pour appareil de chauffage mobile à combustible solide, liquide ou gazeux du type comportant un mécanisme que l'on désire déclencher à au moins une température prédéterminée (T) par une corrélation existant en un point donné entre la température ambiante et un paramètre donné tel qu'un dégagement gazeux par exemple, caracténsé que ce qu'il comporte un élément thermosensible entièrement passif dont la transformation endogène à la température prédéterminée (T) déclenche ledit mécanisme. Par mécanisme endogène on entend tout système capable de générer son propre changement d'état sans nécessiter de source d'énergie auxiliaire, tel que par exemple un ressort à mémoire de forme, une capsule à dilatation. L'application précitée de l'invention n'est pas limitative. On peut l'appliquer à tout autre Installation pour laquelle il existe en un point donné une corrélation entre la température ambiante et un paramètre donné tel qu'un dégagement de gaz (CO, CO2 par exemple), et lorsqu'on désire déclencher un mécanisme à au moins une température déterminée par cette corrélation. Les dispositifs selon l'invention sont fiables puisqu'lls éliminent toute défaillance due à la source d'énergie. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la descnption qui suit faite en référence aux figures annexées suivantes: - Figure 1 : schéma d'une première vanante de réalisation de l'invention avec ressort à mémoire de forme, - Figure 2 : schéma d'une deuxième xanante de réalisation de l'lnvention avec capsule de dilatation. Selon la première variante de réalisation de la Figure 1, l'invention se compose principalement de: - un support (1) en tôle ou en une autre matière (alu, plastique...) destiné à la fixation des éléments du dispositif de sécurité sur une pièce de poêle. Le support représenté est original en ce qu'il comporte une découpe (2) permettant un enclipsage direct du support sur rebord du poêle non représenté, - un dispositif thermosensible, Ici un ressort à mémoire de forme (3), spiralé sur un manchon cyllndnque (4) solidaire d'un galet (5).Le manchon et son galet sont montés à coullssement sur une tige de guidage (6) maintenue fixe par deux pattes latérales (7) du support, - un contre-ressort (8), ou spirale, monté également sur la tige (6) et appuyant sur le galet (5) à l'encontre de la force du ressort à mémoire de forme (3), - un balancier (9) pivotant autour d'un axe de rotation (10) fixé au support, dont une extrémité par exemple en forme de fourchette peut être déplacée par le galet et dont l'autre extrémité commande un bras (11) du dispositif de commande de la mèche du poêle, - une butée (12) qui limite le mouvement de retour du balancier, - une vis de réglage (15) ou tout autre moyen équivalent de réglage porté par l'extrémité du balancier commandant le bras ( 1). Au chauffage, le déploiement du ressort (3) Fait coulisser le galet (5) sur la tige de guidage. Le galet pousse la fourchette (14) du balancier qui tourne sur son pivot. Le balancier vient en appui sous le bras ( I 1). Lorsque l'effort produit par le ressort atteint un seuil prédéterminé, le déclenchement se produit et l'appareil s'éteint. Au refroidissement, le contre-ressort (8) compnme le ressort (3) qui perd sa force permettant le retour en amère du balancier. Ainsi, à partir d'une température prédéterminée, par exemple 240, I'effort exercé par le balancier sur le bras de l'échappement est devenu trop faible pour provoquer le déclenchement et on peut réallumer l'appareil. Le mouvement du galet est transmis au balancier de préférence par une fourchette (14) afin d'éviter des efforts non axiaux sur le galet et diminuer ainsi les frottements. En outre, les jeux et tolérances au niveau des coulissements et appuis des ressorts sont calculés de façon à éviter tout frottement susceptible d'induire une imprécision sur la température de déclenchement. Le balancier (9), réalisé par exemple en acier galvanisé pour que sa ngidité mécanique soit suffisante tourne sur le pivot sur une amplitude faible et à faible vitesse, ce qui associé au bras de levier important du point d'appui sur le galet permet d'éviter toute imprécision due à un quelconque frottement. Le pivot lui-même réalisé par exemple en acier assure la précision de l'ensemble par un jeu faible laissant peu de possibilités de mouvement au balancier autre au celui de la rotation. Le balancier vient appuyer sous le bras (11) du détecteur de renversement par une languette réglable en hauteur ou par une vis (15). Cette astuce permet d'effectuer un réglage fin de la sécurité thermique lors de son contrôle de recette. On notera que le support (1) permet de relier l'ensemble des éléments de la sécunté thermique et d'en assurer les dispositions respectives. Il permet aussi une fixation rapide sur le poêle tout en n'autonsant l'allumage que lorsque la sécunté thermique est en position permettant l'arrêt de la combustion du pétrole. En effet, l'ergot qui dépasse sur la gauche de l'échappement vient se bloquer sur le support tant que la sécurité thermique n'est pas en bonne place. On place sur la tige et le pivot des arrêts d'axes afin que ces deux pièces ne puissent sortir accidentellement de leur logement ce qui nuirait au bon Fonctionnement de l'invention. On décrit à présent un deuxième mode de réalisation de l'invention en référence à la figure 2. Le corps (28) du dispositif de sécurité comporte en partie basse une capsule de dilatation "gaz ou cire ou huile" dont la tige de sortie (21) agit sur un condensateur d'énergie (34) et un piston (27). En l'absence de surcharge dans la capsule (20) la dilatation de la cire induit un débattement de la tige de sortie (21) qui déplace Iinéairement le condensateur (31) et le piston (27). Le débattement est transmis par l'extrémité supéneure du piston (27) à un bras de commande (29) pivotant autour d'un axe (30). En cas de surcharge, un ressort de sécunté (24) compnmable dans un corps cylindrique (23) au moyen d'un piston mobile (22) commandé par la tige de sortie (21) encaisse les surcharges supéneures à une valeur prédéterminée de tarage, par exemple 6Kgf. Un autre ressort (25) est prévu entre une butée Fixe (26) et l'extrémité supéneure du corps (23) du condensateur de façon à exercer une contrainte permanente prédéterminée, par exemple 4kgf, et à obtenir une régularité satisfaisante de Fonctionnement pour la plage de températures spéclfique à l'application considérée. La posltion de la butée (26) permet de tarer le ressort (25). En outre, on peut prévoir en extrémité du piston (27) une vis de tarage (31), ou tout moyen équivalent, pour ajuster la température de déclenchement du bras (29). Le bras (29) agit comme un amplificateur et commande par exemple un dispositif d'extinction de la mèche pour l'application du poêle à pétrole, ou tout autre dispositif de commande dans d'autres applications. On prévoit encore des fentes (32) dans le corps du système de sécurité dans le voisinage de la capsule (20) de façon à capter la température ambiante, et un système d'enclipsage (33) du corps (28) sur le poêle. Les deux modes de réalisation décnts cl-dessus ne sont pas limitatifs. Des modifications peuvent être apportées par exemple sur: - le point d'application de la force sur le bras de commande selon l'amplification de mouvement souhaitée, - la nature du système passif (cellule à huile, à gaz...). REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécunté ou de régulation thermique par exemple pour appareil de chauffage mobile à combustible solide, liquide ou gazeux du type comportant un mécanisme (11,29) que l'on déslre déclencher à au molns une température prédéterminée (T) par une corrélation existant en un point donné entre la température ambiante et un paramètre donné tel qu'un dégagement gazeux par exemple, caractérisé que ce qu'il comporte un élément thermosensible entièrement passif dont la transformation endogène à la température prédéterminée (T) déclenche ledit mécanisme. 2. Dispositif selon la revendication 1 caracténsé en ce que l'élément thermosensible est choisi dans l'ensemble (élément à mémoire de forme (6), capsule à dilatation (20)). 3. Dispositif selon l'une des rex endications 1 à 2, caracténsé en ce qu'il comporte: - un ressort à mémoire de forme (3), spiralé sur un manchon cylindrique (4) solidaire d'un galet (5). Le manchon et son galet sont montés à coulissement sur une tige de guidage (6) maintenue fixe par deux pattes latérales (7) du support, - un contre-ressort (8), ou spirale, monté également sur la tige (6) et appuyant sur le galet (5) à l'encontre de la force du ressort à mémoire de forme (3), - un balancier pivotant autour d'un axe de rotation (10) fixé au support, dont une extrémité par exemple en forme de fourchene peut être déplacée par le galet et dont l'autre extrémité commande un bras (11) du dispositif de commande de la mèche du poêle, 4.Dispositif selon la revendication 3, caracténsé en ce qu'il comporte une butée (12) qui limite le mouvement de retour du balancier. 5. Dispositif selon l'une des re\-endication l à 2, caracténsé en ce qu'il comporte un corps cylindrique (28) avec en partie basse une capsule de dilatation (20), un condensateur d'énergie (34) et un piston (27) agissant sur un bras de commande (29). 6. Dispositif selon la revendication 5 caracténsé en ce que le condensateur d'énergie est Formé d'un ressort (24) compnmable dans un corps cylindrique (23) au moyen d'un piston mobile (22) commandé par la tige de sortie (21) de la capsule (20). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 6 caracténsé en ce qu'il comporte un ressort (25) exerçant une contrainte permanente prédéterminée sur le corps (23) du condensateur. 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7 caracténsé en ce qu'il comporte en outre un moyen de réglage (15,3 1). 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 caracténsé en ce qu'il comporte en outre des fentes (32) dans le corps (28). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caracténsé en ce qu'il comporte un système d'enclipsage sur le poêle.