FR2919356A1 - Modulating pump for fuel oil burner, has additional pump for regulating movement of piston based on set point electrical signal, where set point signal is derived from of alternative voltage signal - Google Patents

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Abstract

The pump (2) has inlet and outlet ports (4, 6) for respectively receiving and distributing liquid e.g. fuel oil. An electromagnetic pump (12) is placed between the ports and comprising a piston (18) for pumping the liquid. An additional pump (28) e.g. gear-type pump, regulates the movement of the piston based on a set point electrical signal. The set point signal is derived from of alternative voltage signal.

Description

-1- La présente invention concerne une pompe modulante à liquide,The present invention relates to a modulating liquid pump,

notamment à fioul. A titre d'exemple, le présent texte fera référence à une pompe modulante destinée à être utilisée avec un brûleur à fioul. On comprend cependant que la pompe modulante selon l'invention n'est pas limitée à cette utilisation particulière. Depuis longtemps, les fabricants de brûleurs à fioul cherchent un moyen d'adapter la puissance des brûleurs aux besoins réels en chauffage au gré des variations de température extérieure. On connaît des brûleurs pouvant fonctionner à deux puissances, dites basse et haute. Une telle pompe est divulguée notamment par le document EP 0 715 704. Elle comprend une pompe à engrenages internes qui est raccordée à une unité d'atomisation du fioul par une conduite maintenue à pression constante grâce à un régulateur de pression et un dispositif de soupape à trois voies. Ce dispositif relie de façon optionnelle l'unité d'atomisation du fioul soit avec le côté pression de la pompe soit avec le côté retour de la pompe afin de créer une pression modulée. Le dispositif de soupape applique la pression constante ou la pression modulée à l'unité d'atomisation ce qui permet au brûleur de fonctionner à deux niveaux de puissance. Les pompes équipant ces brûleurs ne peuvent cependant pas être commandées dans un mode intermédiaire, entre la puissance haute et la puissance basse. On connaît également des brûleurs à modulation pour des moyennes et grandes puissances, par exemple de 1000 à 30 000 kW, dont la pression de pulvérisation du fioul est réglée de façon continue par action sur une vis de réglage d'un régulateur de pression. Le document FR 2 241 746 décrit un tel brûleur. Toutefois, ce type de régulation SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE BUCD - 2 - n'est pas adapté, en raison de son coût et de son encombrement, aux brûleurs de faibles puissances. L'invention a pour but de permettre de façon simple la commande de manière continue d'une pompe modulante entre une pression minimale et une pression maximale. Par commande en continu, on entend que la pression de sortie du liquide peut être commandée à une pression de consigne quelconque entre la pression minimale et la pression maximale.  especially oil. By way of example, the present text will refer to a modulating pump intended to be used with an oil burner. However, it is understood that the modulating pump according to the invention is not limited to this particular use. For a long time, oil burner manufacturers have been looking for ways to adapt the burner capacity to the actual heating needs as outdoor temperatures change. There are known burners that can operate at two powers, said low and high. Such a pump is disclosed in particular by the document EP 0 715 704. It comprises an internal gear pump which is connected to an atomization unit of the fuel oil by a pipe maintained at constant pressure by means of a pressure regulator and a valve device. three way. This device optionally connects the oil atomization unit to either the pressure side of the pump or the return side of the pump to create a modulated pressure. The valve device applies the constant pressure or modulated pressure to the atomizer unit which allows the burner to operate at two power levels. The pumps equipping these burners can not however be controlled in an intermediate mode, between the high power and the low power. Also known modulating burners for medium and large powers, for example from 1000 to 30 000 kW, the oil spraying pressure is adjusted continuously by action on a set screw of a pressure regulator. Document FR 2,241,746 describes such a burner. However, this type of regulation SUN001-EN-5 TEXTE REMOVAL BUCD - 2 - is not suitable, because of its cost and its size, to burners of low power. The object of the invention is to enable a continuous control of a modulating pump between a minimum pressure and a maximum pressure. By continuous control, it is meant that the outlet pressure of the liquid can be controlled at any set pressure between the minimum pressure and the maximum pressure.

L'invention repose sur l'utilisation d'une pompe électromagnétique agencée dans une pompe modulante et sur un dispositif de commande électrique pour régler la course du piston de cette pompe électromagnétique. Le Demandeur a en effet constaté que la pression du liquide en sortie de la pompe modulante est une fonction pratiquement linéaire de la tension du signal de commande électrique appliqué à la pompe électromagnétique. L'invention a ainsi pour objet une pompe modulante à liquide comprenant un port d'entrée pour recevoir un liquide et un port de sortie pour distribuer ledit liquide, une pompe électromagnétique disposée entre le port d'entrée et le port de sortie comprenant un piston pour pomper ledit liquide, un moyen de régulation de la pression du liquide, ladite pompe modulante étant caractérisée en ce que ledit moyen de régulation est de type électrique et est apte à réguler la course dudit piston en fonction d'un signal électrique de consigne. De manière avantageuse, la course du piston est commandée par le niveau de tension du signal électrique de 30 consigne. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de régulation est conçu pour appliquer sur un enroulement d'excitation de la pompe électromagnétique un signal de tension électrique modulé. SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE 6UCD - 3 - En particulier, le moyen de régulation est conçu pour recevoir un signal électrique de tension alternatif et peut comporter un moyen de redressement de ce signal, par exemple un pont de diodes si l'on souhaite redresser les alternances négatives ou une diode si l'on souhaite simplement supprimer les alternances négatives. Selon un mode de réalisation particulier, le moyen de régulation est apte à recevoir un signal électrique alternatif à une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz.  The invention is based on the use of an electromagnetic pump arranged in a modulating pump and on an electrical control device for adjusting the piston stroke of this electromagnetic pump. The Applicant has indeed found that the pressure of the liquid output of the modulating pump is a virtually linear function of the voltage of the electrical control signal applied to the electromagnetic pump. The invention thus relates to a modulating liquid pump comprising an inlet port for receiving a liquid and an outlet port for dispensing said liquid, an electromagnetic pump disposed between the input port and the output port comprising a piston for pumping said liquid, means for regulating the pressure of the liquid, said modulating pump being characterized in that said regulating means is of the electric type and is able to regulate the stroke of said piston as a function of an electrical reference signal. Advantageously, the piston stroke is controlled by the voltage level of the desired electrical signal. According to a preferred embodiment, the regulating means is adapted to apply a modulated voltage signal to an excitation winding of the electromagnetic pump. SUN001-EN-5 REMOVAL TEXT 6UCD - 3 - In particular, the regulating means is designed to receive an AC voltage signal and may comprise a rectifying means for this signal, for example a diode bridge if it is desired straighten negative alternations or a diode if you simply want to remove the negative half-waves. According to a particular embodiment, the regulation means is adapted to receive an alternating electrical signal at a frequency of 50 Hz or 60 Hz.

De manière avantageuse, la pompe modulante comporte un dispositif anti-refoulement du liquide entre le port d'entrée et le port de sortie. En particulier, le dispositif anti-refoulement peut comprendre une soupape d'aspiration disposée en amont de la pompe électromagnétique et une soupape de refoulement disposée en aval de la pompe électromagnétique. Selon un mode de réalisation préféré, la pompe modulante comprend un moyen de pompage supplémentaire disposé entre le port d'entrée et la pompe électromagnétique. Ce moyen de pompage supplémentaire est avantageusement de type pompe à engrenage. De manière préféré, la pompe modulante peut comprendre un moyen de régulation de la pression minimale 25 et/ou de la pression maximale du liquide. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence au dessin unique annexé sur lequel on a représenté schématiquement une pompe modulante selon 30 l'invention pour alimenter un gicleur à fioul. La pompe modulante 2 comprend un port d'entrée 4 destiné à être relié à un réservoir de fioul 6 et un port de sortie 8 destiné à être relié à un gicleur 10. Une pompe électromagnétique 12 est disposée entre le SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE BUCD - 4 - port d'entrée et le port de sortie. Cette pompe électromagnétique 12 comprend, de manière classique, un enroulement d'excitation 14 qui est destiné à être alimenté par un signal électrique de commande, une armature cylindrique 16 liée à un piston de pompe 18 et un ressort 20 de compression. Le piston coulisse dans un cylindre 22 qui communique avec l'aspiration par une soupape d'aspiration 24 et avec le refoulement par une soupape de refoulement 26.  Advantageously, the modulating pump comprises a liquid anti-backflow device between the input port and the output port. In particular, the backflow prevention device may comprise a suction valve arranged upstream of the electromagnetic pump and a discharge valve arranged downstream of the electromagnetic pump. According to a preferred embodiment, the modulating pump comprises additional pumping means arranged between the input port and the electromagnetic pump. This additional pumping means is advantageously of the gear pump type. Preferably, the modulating pump may comprise means for regulating the minimum pressure and / or the maximum pressure of the liquid. The invention will be better understood in the light of the following description, given by way of illustration and not limitation, with reference to the accompanying single drawing which schematically shows a modulating pump according to the invention for feeding an oil nozzle. . The modulating pump 2 comprises an input port 4 intended to be connected to a fuel tank 6 and an output port 8 intended to be connected to a nozzle 10. An electromagnetic pump 12 is disposed between the SUN001-FR-5 TEXT REMOVAL BUCD - 4 - Input port and output port. This electromagnetic pump 12 comprises, in a conventional manner, an excitation winding 14 which is intended to be powered by an electrical control signal, a cylindrical armature 16 connected to a pump piston 18 and a compression spring 20. The piston slides in a cylinder 22 which communicates with the suction by a suction valve 24 and with the discharge by a discharge valve 26.

Le Demandeur a constaté que lorsque la tension d'alimentation sur l'enroulement d'excitation 14 décroît, ce qui entraîne une réduction de la course du piston 18, la pression du fioul décroît également dans la pompe modulante, et ce de façon presque linéaire.  The Applicant has found that when the supply voltage on the excitation winding 14 decreases, which leads to a reduction in the stroke of the piston 18, the pressure of the oil also decreases in the modulating pump, and this almost linearly .

Plus exactement, la tension d'alimentation définit la course du piston, et par suite le débit du fioul pompé par le piston et ainsi la pression du fioul au niveau du port de sortie 8. Cette tension d'alimentation est une tension modulée, pour entraîner le piston dans un mouvement de va-et-vient. Elle est fournie par un moyen de régulation 28 qui reçoit un signal électrique de consigne Vc. Le signal de consigne est dérivé par exemple d'un signal de tension alternative issu du réseau électrique à 50 Hz ou 60 Hz et dont la tension est ajustée en fonction de la pression de fioul désirée. Dans le mode de réalisation représenté, le moyen de redressement 30 est une diode, ce qui supprime les alternances négatives du signal Vc. On pourrait également redresser les alternances négatives au moyen d'un pont de diodes. Enfin, dans certaines applications, il est possible d'appliquer directement le signal alternatif à l'enroulement d'excitation, si la fréquence du signal alternatif est choisie suffisamment faible pour permettre SUN001-FR-5 _TEXTE DEPOSE BL/CD - 5 -au piston d'accomplir son mouvement de va-et-vient avec l'amplitude désirée, malgré son inertie. Dans certaines applications, la pompe électromagnétique 12 peut avoir une capacité d'aspiration insuffisante pour permettre seule le fonctionnement correct de la pompe modulante 2, notamment lorsque le réservoir de fioul 6 est éloigné de la pompe modulante 2, par exemple lorsque cette distance est de plusieurs mètres. Dans ce cas, la pompe modulante 2 comprend avantageusement une pompe supplémentaire 28, telle que par exemple une pompe à engrenage, qui est disposée en amont de la pompe électromagnétique et qui est destinée à suppléer la faible capacité d'aspiration de la pompe électromagnétique. La pompe modulante comprend en outre généralement un régulateur de pression minimale 34 et un régulateur de pression maximale 36 respectivement en amont et en aval de la pompe électromagnétique, ces régulateurs étant par ailleurs reliés à une canalisation de refoulement 18 débouchant dans le réservoir 6.  More exactly, the supply voltage defines the stroke of the piston, and consequently the flow rate of the oil pumped by the piston and thus the pressure of the fuel oil at the output port 8. This supply voltage is a modulated voltage, for drive the piston in a back and forth motion. It is provided by a regulation means 28 which receives an electrical reference signal Vc. The setpoint signal is derived for example from an AC voltage signal from the electrical network at 50 Hz or 60 Hz and whose voltage is adjusted according to the desired fuel pressure. In the embodiment shown, the rectifying means 30 is a diode, which eliminates the negative half waves of the signal Vc. Negative alternations could also be straightened by means of a diode bridge. Finally, in some applications, it is possible to directly apply the AC signal to the excitation winding, if the frequency of the AC signal is chosen low enough to allow SUN001-FR-5 _TEXT REMOVAL BL / CD - 5 -au piston to perform its back-and-forth movement with the desired amplitude, despite its inertia. In some applications, the electromagnetic pump 12 may have insufficient suction capacity to allow only the correct operation of the modulating pump 2, especially when the fuel tank 6 is away from the modulating pump 2, for example when this distance is from several meters. In this case, the modulating pump 2 advantageously comprises an additional pump 28, such as for example a gear pump, which is arranged upstream of the electromagnetic pump and which is intended to supplement the low suction capacity of the electromagnetic pump. The modulating pump furthermore generally comprises a minimum pressure regulator 34 and a maximum pressure regulator 36 respectively upstream and downstream of the electromagnetic pump, these regulators being moreover connected to a delivery pipe 18 opening into the reservoir 6.

Elle peut comprendre encore du côté du refoulement de la pompe électromagnétique 12, comme représenté, un capteur de pression 38, un accumulateur hydropneumatique 40, pour effectuer un lissage des fluctuations de pression dues au mouvement de va-et-vient du piston, et une électrovanne de coupure de sécurité 42. SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE BUCD  It may further comprise on the discharge side of the electromagnetic pump 12, as shown, a pressure sensor 38, a hydropneumatic accumulator 40, for smoothing the pressure fluctuations due to the reciprocating movement of the piston, and a safety shut-off solenoid valve 42. SUN001-EN-5 TEXT REMOVAL BUCD

Claims (10)

REVENDICATIONS 1 - Pompe modulante (2) à liquide comprenant un port d'entrée (4) pour recevoir un liquide et un port de sortie (6) pour distribuer ledit liquide, une pompe électromagnétique (12) disposée entre le port d'entrée et le port de sortie et comprenant un piston (18) pour pomper ledit liquide, -_adite pompe modulante comprenant un moyen de régulation (28) de la pression du liquide, caractérisée en ce que ledit moyen de régulation (28) est de type électrique et est apte à réguler la course dudit piston (18) en fonction d'un signal électrique de consigne (Vc).  A liquid modulating pump (2) comprising an inlet port (4) for receiving a liquid and an outlet port (6) for dispensing said liquid, an electromagnetic pump (12) disposed between the inlet port and the outlet port and comprising a piston (18) for pumping said liquid, said modulating pump comprising a means (28) for regulating the pressure of the liquid, characterized in that said regulating means (28) is of electric type and is adapted to regulate the stroke of said piston (18) as a function of an electrical reference signal (Vc). 2 - Pompe modulante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la course du piston (18) est commandée par le niveau de tension du signal électrique de consigne (Vc).  2 - modulating pump according to claim 1, characterized in that the stroke of the piston (18) is controlled by the voltage level of the electrical reference signal (Vc). 3 - Pompe modulante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de régulation (28) est conçu pour appliquer sur un enroulement d'excitation (14) de la pompe électromagnétique (12) un signal de tension électrique modulé.  3 - modulating pump according to one of the preceding claims, characterized in that the regulating means (28) is adapted to apply to an excitation winding (14) of the electromagnetic pump (12) a modulated voltage signal. 4 - Pompe modulante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de régulation (28) est conçu pour recevoir un signal électrique de tension alternatif et comporte un moyen de redressement (30) de ce signal.  4 - modulating pump according to claim 3, characterized in that the regulating means (28) is adapted to receive an AC voltage electrical signal and comprises a rectifying means (30) of this signal. 5 - Pompe modulante selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le moyen de régulation (28) est apte à recevoir un signal électrique alternatif à une SU N001-FR-5TEXTE DEPOSE BUCO- 7 - fréquence de 50 Hz ou 60 Hz.  5 - modulating pump according to one of claims 3 or 4, characterized in that the regulating means (28) is adapted to receive an alternating electrical signal to a SU N001-FR-5TEXTE REMOVAL BUCO- 7 - 50 Hz frequency or 60 Hz. 6 - Pompe modulante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif anti-refoulement (24, 26) du liquide entre le port d'entrée et le port de sortie.  6 - modulating pump according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a backflow device (24, 26) of the liquid between the input port and the output port. 7 - Pompe modulante selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif anti-refoulement comprend une soupape d'aspiration (24) disposée en amont du piston (18) de la pompe électromagnétique (12) et une soupape de refoulement (26) disposée en aval du piston (18) de la pompe électromagnétique (12).  7 - modulating pump according to claim 6, characterized in that the backflow prevention device comprises a suction valve (24) arranged upstream of the piston (18) of the electromagnetic pump (12) and a discharge valve (26) arranged downstream of the piston (18) of the electromagnetic pump (12). 8 - Pompe modulante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de pompage (32) supplémentaire disposé entre le port d'entrée (4) et la pompe électromagnétique (12).  8 - modulating pump according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises additional pumping means (32) disposed between the input port (4) and the electromagnetic pump (12). 9 - Pompe modulante selon la revendication 10, caractérisée en ce que le moyen de pompage supplémentaire est de type pompe à engrenage.  9 - modulating pump according to claim 10, characterized in that the additional pumping means is of the gear pump type. 10 - Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de réglage (34, 36) de la pression minimale et/ou de la pression maximale du liquide. SUN001-FR-5 TEXTE OEPOSE BIJCD  10 - Pump according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a means (34, 36) for adjusting the minimum pressure and / or the maximum pressure of the liquid. SUN001-FR-5 TEXT OEPOSE BIJCD
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