02) ê
<
t
> I { 1
Europâisches Patentamt
European Patent Office © Numéro de publication: 0 0 0 3 1 8 8
Office européen des brevets A 1
DEMANDE DE BREVET E U R O P E E N
@ Numéro de dépôt: 7S400002.6 @ Int. Cl.2: F 23 N 1 / 0 2
^ / / F 2 3 N 5 / 1 8 , F 2 3 N 5 / 2 4 ,
© Date de dépôt: 04.01.79 F1 6K31 /08, H01 H 3 5 / 2 6 ,
H 0 1 H 3 5 / 3 4
(53) Priorité: 11.01.78 FR 7800623 20.04.78 FR 7811651
(53) Date de publication de la demande:
25.07.79 Bulletin 79/15 (S) Etats contractants désignés:
BE DE GB IT NL
@ Demandeur: SAUNIER DUVAL • Société Anonyme 250, route de l'Empereur
F-S2508 Rueil Malmaison(FR) (n) Inventeur: Zweguintzoff, Michel
97/125, avenue Salengro F-92290 Chatenay MalabryfFR) (74) Mandataire: Lhulllier, René
6, rue Lavolsier
F-93107 Montreu» Cédex(FR)
(5) Manocontact i différentielle réglable pour système de contrôle et de sécurité du débit d'air nécessaire à la combustion d'un brûleur é gaz.
L'invention concerne un manocontact.
On dispose verticalement dans la chambre haute- pression (2) un bottier 4 du manocontact, un cylindre métallique 10 renfermant un petit barreau aimanté 13 ainsi soustrait à l'influence des champs extérieurs, et l'on fait en sorte que ce cylindre débouche à quelque distance d'une armature métallique 15 portée par la membrane 3 de telle sorte que celle-ci en position arrêt de l'interrupteur 9, reste collée contre l'armature, et qu'une certaine dépression s'exerçant sur la membrane soit nécessaire pour la décoller.
Application aux systèmes de contrôle et de sécurité du débit d'air nécessaire à la combustion d'un brûleur à gaz.
L ' i n v e n t i o n qui se rapporte à un système de s é c u r i t é et de contrôle du d é b i t d ' a i r n é c e s s a i r e à la combustion d'un b r û l e u r à gaz plus p a r t i c u l i è r e m e n t pour les chaudières du type étanche à tirage forcé, concerne plus précisément un manocontact à d i f f é r e n t i e l l e r é g l a b l e .
Dans ce type d ' a p p a r e i l on sait que l ' u t i l i s a t i o n d'un moyen mécanique du genre v e n t i l a t e u r pour assurer l ' e n t r a i n e m e n t de l ' a i r nécessaire à la combustion oblige à prévoir un d i s p o s i t i f de s é c u r i t é qui subordonne l ' a d m i s s i o n du gaz au brûleur au f o n c t i o n n e m e n t normal dudit v e n t i l a t e u r , c ' e s t - à - d i r e à l ' a p p a r i - tion du débit d ' a i r n é c e s s a i r e à cette c o m b u s t i o n .
Un de ces d i s p o s i t i f s de s é c u r i t é largement u t i l i s é est le manocontact à p r e s - sion d i f f é r e n t i e l l e c o n s t i t u é d'une membrane d ' a s s e z grand diamètre séparant un b o î t i e r en deux chambres dont l'une est raccordée à la pression amont d'un ven- t u r i , ce d e r n i e r étant sur le conduit d ' a i r du v e n t i l a t e u r . Le déplacement de la membrane agit sur un i n t e r r u p t e u r é l e c t r i q u e qui commande une é l e c t r o v a l v e d ' a d m i s s i o n du gaz aux b r û l e u r s .
En p o s i t i o n de fonctionnement de l ' a p p a r e i l , la membrane maintient l ' i n t e r r u p - teur ouvert par exemple par l ' i n t e r m é d i a i r e d'un levier rappelé par un r e s s o r t . Dès qu'il y a diminution du débit d ' a i r en deçà d'un seuil prédéterminé, et par conséquent de la d i f f é r e n t i e l l e de pression sur la membrane, c e l l e - c i se d é p l a - ce, sous l ' e f f e t conjugué du r e s s o r t de rappel et de la force i n t r i n s è q u e de rappel de l ' i n t e r r u p t e u r lui-même, jusqu'à la fermeture de l ' i n t e r r u p t e u r et de l ' é l e c t r o v a l v e gaz. C'est bien le but recherché mais on a constaté avec ces mano- contacts des i n c o n v é n i e n t s se c a r a c t é r i s a n t par un pompage ou des battements de
l a d i t e membrane, ce qui e n t r a i n e une succession rapide d ' o u v e r t u r e s et de f e r m e - tures du gaz au b r û l e u r , avec tous les inconvénients qui en d é c o u l e n t .
Ce phénomène est du au f a i t d'une part qu'il est très d i f f i c i l e de régler l a d i f f é r e n t i e l l e de pression sur la membrane et d ' a u t r e part que l ' a r r ê t du brû- leur provoqué par la diminution du débit d ' a i r se t r a d u i t a u s s i t ô t par un a c - c r o i s s e m e n t de dépression au col du venturi qui r é e n c l e n c h e l ' i n t e r r u p t e u r é l e c - t r i q u e un court i n s t a n t , et ainsi de s u i t e .
Il convient donc pour é v i t e r ce phénomène, de f a i r e en sorte qu'une d i f f é r e n c e de pression r e l a t i v e m e n t importante soit n é c e s s a i r e pour déplacer la membrane de la p o s i t i o n correspondante à l ' a r r ê t de l ' a p p a r e i l , vers la position f o n c - tionnement, et que par contre une d i f f é r e n c e de pression r e l a t i v e m e n t f a i b l e soit s u f f i s a n t e pour maintenir ladite membrane en p o s i t i o n d ' o u v e r t u r e .
C'est un des mérites de l ' i n v e n t i o n d ' a v o i r résolu ce problème grâce à u n s y s - tème simple et de f a i b l e prix de r e v i e n t , qui est en outre facilement a d a p t a b l e aux d i s p o s i t i f s e x i s t a n t s .
Suivant l ' i n v e n t i o n , on dispose v e r t i c a l e m e n t dans la chambre haute-pression du b o î t i e r du manocontact, un cylindre métallique renfermant un p e t i t barreau aiman- té ainsi s o u s t r a i t à l ' i n f l u e n c e des champs e x t é r i e u r s , et l'on f a i t en s o r t e que ce c y l i n d r e débouche à quelque d i s t a n c e d'une armature m é t a l l i q u e portée p a r la chambre. Ainsi quand la membrane est en p o s i t i o n d ' a r r ê t de l ' i n t e r r u p t e u r , e l l e est c o l l é e contre l ' a r m a t u r e et il faut u n e c e r t a i n e dépression au v e n t u r i pour la d é c o l l e r tandis qu'une f a i b l e pression s u f f i t pour la maintenir dans l a p o s i t i o n où e l l e ouvre l ' i n t e r r u p t e u r .
Suivant u n e - c a r a c t é r i s t i q u e p a r t i c u l i è r e de l ' i n v e n t i o n , le cylindre m é t a l l i q u e renfermant le p e t i t barreau aimanté est vissé dans un o r i f i c e f i l e t é prévu à l a p a r t i e i n f é r i e u r e d u b o î t i e r du manocontact de façon à pouvoir r é g l e r la d i s - tance entre l ' a r m a t u r e m é t a l l i q u e portée par la membrane et ledit cylindre en fonction de la s t a b i l i t é de l ' i n t e r r u p t e u r . Grâce à c e t t e c a r a c t é r i s t i q u e on p e u t
r é g l e r , s u i v a n t la s e n s i b i l i t é de l ' i n t e r r u p t e u r u t i l i s é , l ' é c a r t e m e n t entre l a membrane et la tête du c y l i n d r e .
L ' i n v e n t i o n est exposée plus en détail dans la d e s c r i p t i o n qui va suivre d ' u n e forme de r é a l i s a t i o n en référence au dessin annexé qui représente une vue en coupe du m a n o c o n t a c t .
Les chambres (1) et (2) délimitées par la membrane 3 souple, pincée entre l e s bords d'un b o î t i e r 4 à double c o q u i l l e , sont respectivement raccordées au col
d'un v e n t u r i 5 à sa p a r t i e amont de t e l l e s o r t e que l ' a p p a r i t i o n d'un débit d ' a i r dans le c o n d u i t du venturi e n t r a î n e de façon connue la levée de la membrane 3.
C e l l e - c i agit sur un l e v i e r p i v o t a n t 6 rappelé par un r e s s o r t 7 dont le b r a s agit sur le p o u s s o i r 8 d'un i n t e r r u p t e u r é l e c t r i q u e 9 .
Dans un o r i f i c e prévu à la p a r t i e i n f é r i e u r e du b o î t i e r 4 est engagé un bouchon creux en forme de c y l i n d r e 10 en a c i e r doux dont la p a r t i e i n f é r i e u r e porte un f i l e t a g e 11. Le bouchon creux 10 porte aussi un f i l e t a g e e x t é r i e u r 2 0 qui p e r - met de le v i s s e r dans l ' o r i f i c e du b o î t i e r 4. Selon une v a r i a n t e il p o u r r a i t être enmanché en force dans l e d i t o r i f i c e . Dans le puits c y l i n d r i q u e ainsi r é a - l i s é est engagée une vis 12 dont la p a r t i e s u p é r i e u r e évidée sert de logement à un p e t i t barreau débordant assez largement de la vis. C e t t e d e r n i è r e e s t p o s i - tionnée par vissage dans le cylindre f i l e t é 10 de t e l l e sorte que l ' e x t r é m i t é s u p é r i e u r e du barreau avantageusement de forme c y l i n d r i q u e ainsi monté c o a x i a - lement au puits en acier doux ne dépasse pas la couronne supérieure 14 du c y l i n - dre 10. Pour l i m i t e r le d é b a t t e m e n t en hauteur de la vis le f i l e t a g e 11 e s t interrompu à un niveau d é t e r m i n é . La membrane porte enfin en son centre une c o u - p e l l e e n a c i e r 15 d'une dimension c o r r e s p o n d a n t à la couronne 14.
Quand l ' a p p a r e i l ne f o n c t i o n n e pas et quand par conséquent il y a a r r ê t ou d i m i n u t i o n du débit d ' a i r au v e n t i l a t e u r , la membrane est en position repos c ' e s t - à - d i r e en p o s i t i o n basse et la coupelle 15 est appliquée contre la p a r t i e s u p é r i e u r e du c y l i n d r e 10. La membrane est ainsi maintenue par le champ magné- tique du barreau 13* dont les l i g n e s de force sont c a n a l i s é e s par le c y l i n d r e . L'ensemble e s t a i n s i s o u s t r a i t à l ä n f l u e n c e d e s champs e x t é r i e u r s et les r i s q u e s de d é s a i m a n t a t i o n du barreau sont é l i m i n é s .
Quand l ' a p p a r e i l est en f o n c t i o n n e m e n t normal la d i f f é r e n t i e l l e des p r e s s i o n s entre les chambres (1) et (2) provoquée par le venturi 5 s ' a p p l i q u e sur la mem- brane 3 dans le sens d'un décollement de c e l l e - c i du champ d ' a t t r a c t i o n du b a r - reau aimanté. Il s ' e n s u i t le pivotement du l e v i e r 6 et l ' a c t i o n n e m e n t de l ' i n t e r - r u p t e u r é l e c t r i q u e 9 par son p o u s s o i r 8 (cas de la f i g u r e ) . On notera q u ' i l
faut donc une d i f f é r e n c e de p r e s s i o n r e l a t i v e m e n t importante pour déplacer l a membrane de la p o s i t i o n c o r r e s p o n d a n t à l ' a r r ê t de l ' a p p a r e i l vers la p o s i t i o n
f o n c t i o n n e m e n t . Par contre une fois que la membrane est en position haute ( f o n c - t i o n n e m e n t ) , il s u f f i t d'une f a i b l e d i f f é r e n t i e l l e de p r e s s i o n pour l'y m a i n t e - n i r .
Mais s ' i l y a diminution du débit d ' a i r au venturi en deçà d'un seuil p r é d é t e r - miné, et donc diminution plus importante de la d i f f é r e n t i e l l e de pression s u r
la membrane, c e l l e - c i tend à a t t e i n d r e sa p o s i t i o n repos sous l ' e f f e t c o n j u g u é de la force de rappel du r e s s o r t 7 a i n s i - q u e la f a i b l e force de rappel du p o u s - soir 8 l u i - m ê m e .
Dès que la membrane 3 s ' e s t approchée du cylindre 10 et que la coupelle 15 a ainsi a t t e i n t la zone soumise au champ d ' a t t r a c t i o n du barreau 13, e l l e s ' a p - plique a u s s i t ô t c o n t r e la t ê t e du c y l i n d r e 10. La fermeture de l ' i n t e r r u p t e u r é l e c t r i q u e 9 est d o n c f r a n c h e ; à p a r t i r de c e t t e p o s i t i o n il faut à nouveau une d i f f é r e n c e de p r e s s i o n r e l a t i v e m e n t importante pour un nouvel enclenchemen de l ' i n t e r r u p t e u r par levée de la membrane. Ce système évite donc la s u c c e s s i o n rapide d ' e n c l e n c h e m e n t et de déclenchement de l ' i n t e r r u p t e u r due au pompage ou aux b a t t e m e n t s de la membrane.
Les deux f i l e t a g e s 11 et 20 prévus à l ' i n t é r i e u r et à l ' e x t é r i e u r du c y l i n d r e 10 permettent de r é g l e r d'une part la force d ' a t t r a c t i o n de la membrane 3 en a g i s s a n t par l ' i n t e r m é d i a i r e de la vis 12 sur T a h a u t e u r du barreau 13 par r a p - port à la couronne s u p é r i e u r e 14 et d ' a u t r e part la d i s t a n c e entre la membrane 3 et la couronne s u p é r i e u r e 14 du c y l i n d r e 10 en fonction de la s e n s i b i l i t é de l ' i n t e r r u p t e u r 9 de t e l l e manière que la fermeture dudit i n t e r r u p t e u r se p r o d u i - se quand la membrane 3 s ' a p p r o c h e du c y l i n d r e 10 et que la coupelle 15 a i n s i soumise au champ d ' a t t r a c t i o n du barreau 13 s ' a p p l i q u e contre la tête du c y l i n - dre 10.
Par conséquent, suivant l a s e n s i b i l i t é d e l ' i n t e r r u p t e u r u t i l i s é , on règle l ' é - cartement e n t r e la membrane et la t ê t e d u c y l i n d r e afin que la fermeture de l ' i n - t e r r u p t e u r se p r o d u i s e d è s que la membrane se trouve dans la zone d ' a t t r a c t i o n du barreau aimanté 13.
De plus, après ce p r é r é g l a g e on peut obturer le puits i n f é r i e u r au-dessous de l a vis par une cire ou un produit analogue qui a le mérite de p a r f a i r e l ' é t a n c h é i t é du b o î t i e r et de b l o q u e r l a vis dans la p o s i t i o n prévue, la rendant i n v i s i b l e pour l ' u s a g e r et donc pouvant p r o t é g e r le p r é r é g l a g e e f f e c t u é .
L ' i n v e n t i o n n ' e s t pas limitée à l'exemple de r é a l i s a t i o n d é c r i t mais en englobe également t o u t e s les v a r i a n t e s c o n s t r u c t i v e s .
1°) - Manocontact à d i f f é r e n t i e l l e r é g l a b l e pour système de c o n t r ô l e et de s é c u r i t é du débit d ' a i r n é c e s s a i r e à la combustion d'un brûleur à gaz comportant une membrane 3 soumise à une d i f f é r e n t i e l l e d é p r e s s i o n provo- quée par ce débit d ' a i r et qui agit sur un I n t e r r u p t e u r 9 de commande d ' a d m i s s i o n du gaz au brûleur, c a r a c t é r i s é par le fait qu'un c y l i n d r e m é t a l l i q u e 10 renfermant u n p e t i t barreau aimanté 13 est disposé v e r t i - calement dans la chambre h a u t e - p r e s s i o n (2) et débouche à proximité d ' u n e armature m é t a l l i q u e 15 portée par la membrane 3.
2 ° ) - Manocontact selon la r e v e n d i c a t i o n 1 c a r a c t é r i s é par le f a i t que le b a r - reau aimanté 13 est monté v e r t i c a l e m e n t sur une vis r é g l a b l e - e n h a u t e u r à l ' i n t é r i e u r du cylindre 1 0 .
3 ° ) - Manocontact selon les r e v e n d i c a t i o n s 1 et 2 c a r a c t é r i s é par le f a i t que l e sommet du barreau aimanté 13 a t t e i n t au maximum la couronne s u p é r i e u r e 14
du cylindre 10. -
4 ° ) - Manocontact selon les r e v e n d i c a t i o n s 1 et 2 c a r a c t é r i s é par le f a i t que l e c y l i n d r e 10 est un bouchon creux enmanché en force à la p a r t i e i n f é r i e u r e du b o î t i e r 4.
5°) - Manocontact selon les r e v e n d i c a t i o n s 1 et 2 c a r a c t é r i s é par le f a i t que le cylindre 10 est un bouchon creux vissé dàns un o r i f i c e f i l e t é prévu à la p a r t i e i n f é r i e u r e du b o î t i e r 4 .
6 ° ) - Manocontact selon les r e v e n d i c a t i o n s 1 et 2 c a r a c t é r i s é par le f a i t
q u ' a p r è s le p r é r é g l a g e en hauteur du barreau 13, le puits i n f é r i e u r a u - d e s - sous de la v i s e s t obturé par une cire ou un produit a n a l o g u e .
