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MEMOIRE DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION "PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX APPAREILS CHAUFFE-BAIN"
La. présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux appareils chauffe-bain ou chauffe-eau, dont le fonctionnement est connu, dans le but d'en améliorer soit le fonctionnement propre, soit la sécurité, soit le rendement.
Ces perfectionnements consistent, entre autres, en un système de distribution de gaz au brûleur et à la veilleuse de l'appareil, le dit système étant constitué par un rôbinet unique dont l'agencement et les moyens de commande sont combinés de façon à empêcher l'admission du gaz au brûleur, sans que la veilleuse ait été allumée au préalable et à éviter ainsi les possibilités de fausse manoeuvre de la. part de l'usager.
Les dits perfectionnements portent également sur une conformation nouvelle de la soupape principale de gaz, commandée par le
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mouvement de l'eau dans la canalisation, de même que sur une réalisation spéciale de la boîte à soupape qui régit les déplacernents de la dite soupape principale, dans le but d'assurer le fonctionnement impeccable de ces organes, ainsi qu'un démontage aisé.
L'invention concerne en outre une disposition particulière de la lame bimétallique soumise à l'action de la chaleur de la flamme de veilleuse et commandant la fermeture d'une soupape de sécurité en cas d'extinction de la veilleuse.
Enfin, l'invention concerne une méthode de fixation des ailettages sur les tubes de circulation d'eau, cette méthode permettant un assemblage aisé du système radiateur tout en augmentant le rendement de celui-ci.
A titre d'exemple, une forme de réalisation des divers organes perfectionnés suivant l'invention se trouve décrite ciaprès avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Figs. 1 et 2 montrent respectivement une vue en élévation et une vue en coupe du robinet d'admission de gaz au brûleur de l'appareil, tandis que les
Figs. 3 à 5 montrent les diverses positions prises successivement par la carotte du robinet, lors de la nixe en fonctionnement de l'appareil;
Fig. 6 est une vue en coupe de la soupape principale de gaz et de son boîtier;
Fig. 7 est une vue en coupe horizontale des. moyens de guidage de cette soupape;
Figs. 8 et 9 montrent cette même soupape dans différentes positions;
Fig. 10 est une vue en coupe verticale de la boîte à soupape commandant l'ouverture ou la fermeture de la soupape montrée en Fig. 6;
Fig.
Il montre un détail de la Fig. 10;
Figs. 12 et 13 montrent, en coupe, une vue latérale et une
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vue frontale du bilame de sécurité et de l'obturateur commandé par celui-ci;
Fig. 14 est une vue en coupe montrant le mode de fixation des ailettagea sur les tubes de circulation d'eau.
Comme montré aux Figs. 1 à 5, l'admission du gaz au brûleur 1 et au bec de. veilleuse 2 est obtenue par un robinet 3, dont la carotte unique creuse 4 communique en permanence., par son extrémité ouverte 5, avec le conduit d'arrivée de gaz réuni au raccord 6 du dit robinet.
La carotte 4 présente deux ouvertures 7 et 8 destinées à venir se placer en regard respectivement d'une ouverture 9 d'admission au brûleur 1 et d'une ouverture 10 d'admission à la veilleuse 2.
La rotation de la carotte 4, autour de son axe, est commandée par un levier de manoeuvre 11,et la disposition des ouvertures 7 et 8, de la dite carotte, est telle que par un mouvement de relèvement du levier 11 et en partant de la position de fermeture montrée en Fig. 3, on obtient l'admission du gaz d'abord à la veilleuse (Fig. 4) et ensuite au brûleur (Fig. 5).
Afin d'empêcher toute fausse manoeuvre de la part de l'usager, c'est-à-dire que celui-ci n'amène directement le levier 11 dans la position d'arrivée de gaz au brûleur 1 avant que la veilleuse 2 n'ait été allumée, le dit levier de commande 11 est guidé dans une fente 12 affectant la forme d'une grille.
Comme le montra la Fig. 1, cette grille est conformée de telle. façon que le levier 11 ne puisse accomplir, initialement, qu'une première course, limitée par la butée 12a. au cours de laquelle la carotte 4 est amenée dans la position d'admission du gaz à la veilleuse (Fig. 4), A ce moment, l'usager devra. déplacer le levier latéralement avant de pouvoir l'amener dans le fond 12b de la fente, dans laquelle position la carotte 4 permet l'admission du gaz tant au brûleur 1
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qu'à la veilleuse 2.
Ce dispositif de robinet comporte également un ressort 13 placéen bout de la carotte 4 et prenant appui dans le fond cor- respondant du boîtier, de façon à exercer constamment une pression uniforme sur la dite carotte et dans l'axe de celle-ci, de manière à la maintenir appliquée invariablement dans son logement, quelle que soit l'usure due à la friction.
De plus, en vue d'augmenter l'efficacité du dispositif de sécurité décrit plus haut, un deuxième ressort tel que 14, prenant appui d'une part sur la carotte 4 et d'autre part sur le levier de commanda 11, exerce sur ce dernier une pression opposée au déplacement latéral qu'il est nécessaire d'appliquer à ce levier pour lui permettre de passer dans la position d'admission de gaz au brûleur. la. présence de ce ressort 14 constitue donc une sécurité supplémentaire, en demandant à l'usager un certain effort pour faire passer le levier dans la position d'alimentation du brûleur 1.
De plus, le dit ressort 14 facilite la fermeture du robinet de gaz, le levier 11 étant automatiquement reporté par la pression du ressort,en face de la partie verticale inférieure de la fente 12, quand l'usager veut ramener le levier 11 dans la position de fermeture du robinet. Le mouvement de fermeture totale du robinet correspond,dans ces conditions,à un mouvement presque continu.
Il est à remarquer que l'adaptation d'un tel dispositif sur un appareil chauffe-bain, à enveloppe extérieure recouvrant toute la batterie de chauffe de l'appareil, se trouve facilitée si l'on adopte pour la dite batterie un emplacement tel que le robinet 3 soit disposé à l'avant de cette batterie, de façon à éviter une longueur excessive du levier 11 et une dimension exagérée des fentes pratiquées dans l'enveloppe extérieure pour le passage de ce levier, ce qui nuirait à l'esthétique de l'appareil.
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Les Figs. 6 et 7 montrent la forme spéciale donnée, suivant l'invention, à la soupape 15 obturant la conduite de gaz principale qui débouche dans la chambre cylindrique 16, l'ouverture; et la fermeture de cette soupape étant commandées, de la manière usuelle, par les mouvements de l'eau produits dans la canalisation et agissant sur le diaphragme 17.
Comme montré par les Figs. 6 à 9, la soupape 15 est guidée dans son logement par des ailerons, tels que 15a, au nombre de trois ou en un plus grand nombre, lesquels assurent un guidage précis de la dite soupape, même en position complètement levée de celle-ci (Fig. 9).
Cette disposition assuré un fonctionnement impeccable de la soupape, sans exiger une précision mécanique coûteuse. Elle a également pour effet, de ménager de larges sections de passaga au gaz tout en donnant à la pièce des formes simples, permettant une réalisation par estampage.
De plus, la tige-poussoir 18 soulevant la soupape 15 et mise en mouvement par l'eau, trouve dans le corps de la dite soupape un logement profond 15d empêchant toute possibilité de déboîtement de cette tige. Un tel déboîtement serait, en effet, particulièrement dangereux, puisqu'il empêcherait la fermeture de la soupape, occasionnant ainsi une détérioration complète de l'appareil.
Enfin, la soupape 15 présente sous son siège circulaire 15b. une portion cylindrique produisant un étranglement de la veine gazeuse,qui assure un débit de gaz plus faible au début de la levée de soupape et qui évite les explosions et refoulements de flammes à l'extérieur de l'appareil au moment de ltailumage.
Afin d'accroître les effets dus à. la présence de la portion cylindrique 15c, la levée de la soupape 15 se trouve ralentie par l'action de la boîte à soupape 19 par laquelle l'eau de la canalisation accède sous le diaphragme 17.
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On sait qu'une telle boîte de soupape doit en outre permettre une extinction rapide du brûleur, un retard à l'extinction de celui-ci étant particulièrement défavorable au point de vue dépôt de calcaire dans l'appareil.
Le principe connu de ce dispositif est le suivant : Un courant d'eau dans un sens déterminé entraîne avec lui un mobile venant obturer un passage d'eau de diamètre relativement grand, de façon que dès ce moment l'eau ne soit plus admise dans la capacité en aval que par un orifice de très faible section. Au contraire, en cas de contre-courant, le mobile libère immédiate- ment l'orifice principal et permet une évacuation rapide de la capacité en aval.
La botte à soupape 19, perfectionnée suivant l'invention, est montrée en détail et à plus grande échelle aux Figs. 10 et 11.
Comme le montrent ces Figs., le mobile 20 repose normalement sur un siège 21 présentant une ouverture centrale 22 et vissé dans le boîtier 19, ce mobile étant destiné à être entraîné par l'eau arrivant de la canalisation 23, pour venir obturer l'ouverture de grande section 24, de façon à ne plus permettre le passage de l'eau que par le petit conduit 25 de faible section.
Suivant l'invention, le mobile 20 est établi en une matière telle que l'ébonite ou toute autre matière offrant très peu d'adhérence aux particules contenues dans l'eau, le calcaire- notamment, de façon à assurer un fonctionnement impeccable de ce mobile.
En outre, le petit orifice 25 est disposé horizontalement et à une certaine hauteur au-dessus du fond 26 de la cavité 27, de façon à éviter un encrassement du dit orifice par les dépôts provenant de l'eau stagnant dans cette cavité 27.
D'autre part, il est à remarquer que, suivant l'invention, les éléments constituant la boîte à soupape décrite ci-dessus sont agencés et disposés de façon à rendre le système très acces-
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sible et à permettre un démontage aisé de ceux-ci.
En vue d'assurer l'obturation du conduit d'admission de gaz au brûleur 1, dans le cas où la veilleuse ayant été allumée normalement vient à s'éteindre, soit par suite d'un courant d'air, ou d'un manque momentané de gaz, entre le moment de l'allumage de la veilleuse et le moment de l'utilisation pratique de l'appareil (puisage d'eau chaude), il est prévu, comme montré aux Fige. 12 et 13, un obturateur 28 placé en aval de la soupape 15.
Cet obturateur ou soupape auxiliaire 28 est portée par une tige 29 dont les déplacements sont assujettis aux mouvements d'une lame bimétallique chauffée par la flamme de la veilleuse. Sous l'action de la chaleur de la flamme de veilleuse, la lame s'incurve du côté du métal de plus faible coëfficient de dilatation et ouvre la soupape. A l'extinction de la veilleuse, le bilame reprend sa position normale, l'élasticité de la lame assurant la fermeture de la soupape.
Le perfectionnement apporté par l'invention à ce dispositif de sécurité, réside dans le système de transmission de mouvement de l'extrémité de la-lame bimétallique 30 à la tige 29.
Comme le montre particulièrement la Fig. 13, cette transmission de mouvement est obtenue en enroulant l'extrémité supérieure de la tige 29 autour de l'extrémité du bilame 30, de manière à constituer un oeillet 29a dans lequel cette extrémité du bilame peut coulisser librement sans risque de coincement. En outre, la boucle formant cet oeillet 29a est écrasée à sa partie médiane, de façon à réduire les jeux du bilame dans l'oeillet 29a et diminuer les temps morts tant à l'ouverture qu'à la fermeture de l'obturateur 28.
Enfin, la Fig. 14 montre le moda de fixation de l'ailettage, simple ou multiple, du radiateur.
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Comma le montre cette Fig., les ailettes 31 présentent des collets 31a repoussés ou emboutis dans la pièce à un diamètre approprié pour faire serrer les dits collets sur le tube de circulation d'eau 32 engageant les dites ailettes.
Il est à remarquer que les collets 31a, après montage des ailettes sur le tube 32, sont disposés tous dans le même sens. il en est de même des collets 33 obtenus de la même façon dans l'en- veloppe 34 et constituant des cônes de raccordement entre le tube 32 et la dite enveloppe. Sur le dessin, ces collets sont dirigés vers le bas.
L'assemblage des ailettes 31 et de l'enveloppe 34 au tube 32, est réalisé par une brasure à haut ou bas point de fusion et par des fils de brasure de faible section. Lors du montage du radiateur, un anneau 35, de fil de brasure , est glissé entre chaque ailette et déposé sur l'arrondi obtenu par le repoussage ou l'emboutissage du collet dans l'ailette. Le radiateur assemblé est alors mis au four à la température voulue et placé dans une position telle que la brasure, au moment de la fusion de 1'anneau 35, remplisse les interstices entre l'ailette et le tube, ainsi qu'entre l'enveloppe 34 et ce même tube.
On conçoit que ce mode d'assemblage assure un contact intime entre l'ailettage et les tubes de circulation d'eau, amélio- rant ainsi le rendement du radiateur, tout en évitant les. températures excessives de l'ailettage et la détérioration de celui-ci.
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DESCRIPTIVE MEMORY in support of an application for a PATENT OF INVENTION "IMPROVEMENTS FOR BATH-HEATER APPLIANCES"
The present invention relates to improvements made to bath or water heater appliances, the operation of which is known, with the aim of improving either their proper operation, or their safety, or their efficiency.
These improvements consist, inter alia, of a system for distributing gas to the burner and to the pilot light of the appliance, said system being constituted by a single valve, the arrangement and the control means of which are combined so as to prevent the 'admission of gas to the burner, without the pilot having been lit beforehand and thus avoiding the possibilities of incorrect operation of the. part of the user.
Said improvements also relate to a new conformation of the main gas valve, controlled by the
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movement of water in the pipe, as well as on a special realization of the valve box which governs the displacernents of the said main valve, in order to ensure the flawless functioning of these components, as well as an easy disassembly .
The invention further relates to a particular arrangement of the bimetallic strip subjected to the action of the heat of the pilot flame and controlling the closing of a safety valve in the event of the pilot being extinguished.
Finally, the invention relates to a method of fixing the fins to the water circulation tubes, this method allowing easy assembly of the radiator system while increasing the efficiency of the latter.
By way of example, one embodiment of the various improved members according to the invention is described below with reference to the accompanying drawings, in which:
Figs. 1 and 2 show respectively an elevational view and a sectional view of the gas inlet valve to the burner of the appliance, while the
Figs. 3 to 5 show the various positions taken successively by the core of the tap, during the nix in operation of the apparatus;
Fig. 6 is a sectional view of the main gas valve and its housing;
Fig. 7 is a horizontal sectional view of. means for guiding this valve;
Figs. 8 and 9 show this same valve in different positions;
Fig. 10 is a vertical sectional view of the valve box controlling the opening or closing of the valve shown in FIG. 6;
Fig.
It shows a detail of FIG. 10;
Figs. 12 and 13 show, in section, a side view and a
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front view of the safety bimetallic strip and of the shutter controlled by it;
Fig. 14 is a sectional view showing the method of fixing the fins to the water circulation tubes.
As shown in Figs. 1 to 5, the gas admission to burner 1 and to the burner. pilot 2 is obtained by a valve 3, of which the single hollow core 4 communicates permanently., by its open end 5, with the gas inlet pipe joined to the connection 6 of said valve.
The core 4 has two openings 7 and 8 intended to be placed opposite respectively an opening 9 for admission to the burner 1 and an opening 10 for admission to the pilot burner 2.
The rotation of the sprue 4, around its axis, is controlled by an operating lever 11, and the arrangement of the openings 7 and 8, of said sprue, is such that by a lifting movement of the lever 11 and starting from the closed position shown in Fig. 3, the gas is first admitted to the pilot (Fig. 4) and then to the burner (Fig. 5).
In order to prevent any incorrect operation on the part of the user, that is to say that the latter does not bring the lever 11 directly into the position of gas supply to the burner 1 before the pilot 2 n 'has been turned on, said control lever 11 is guided in a slot 12 in the form of a grid.
As shown in Fig. 1, this grid is shaped as such. so that the lever 11 can accomplish, initially, only a first stroke, limited by the stop 12a. during which the core 4 is brought into the position of admission of gas to the pilot (Fig. 4), At this time the user will have to. move the lever laterally before being able to bring it into the bottom 12b of the slot, in which position the core 4 allows the admission of gas to both burner 1
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than at night light 2.
This valve device also comprises a spring 13 placed at the end of the core 4 and bearing in the corresponding bottom of the housing, so as to constantly exert uniform pressure on said core and in the axis thereof, so as to keep it applied invariably in its housing, whatever the wear due to friction.
In addition, in order to increase the efficiency of the safety device described above, a second spring such as 14, bearing on the one hand on the sprue 4 and on the other hand on the control lever 11, exerts on the latter a pressure opposed to the lateral displacement which it is necessary to apply to this lever to allow it to pass into the position of gas admission to the burner. the. the presence of this spring 14 therefore constitutes an additional safety, by requiring the user to make a certain effort to move the lever into the position for supplying the burner 1.
In addition, said spring 14 facilitates the closing of the gas valve, the lever 11 being automatically transferred by the pressure of the spring, opposite the lower vertical part of the slot 12, when the user wants to bring the lever 11 back into the valve closed position. The total closing movement of the valve corresponds, under these conditions, to an almost continuous movement.
It should be noted that the adaptation of such a device on a bath heating device, with an outer casing covering the entire heating battery of the device, is facilitated if one adopts for said battery a location such as the valve 3 is disposed at the front of this battery, so as to avoid an excessive length of the lever 11 and an exaggerated size of the slots made in the outer casing for the passage of this lever, which would harm the aesthetics of the device.
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Figs. 6 and 7 show the special shape given, according to the invention, to the valve 15 closing off the main gas line which opens into the cylindrical chamber 16, the opening; and the closing of this valve being controlled, in the usual manner, by the movements of the water produced in the pipe and acting on the diaphragm 17.
As shown by Figs. 6 to 9, the valve 15 is guided in its housing by fins, such as 15a, three or more in number, which ensure precise guidance of said valve, even in the fully raised position thereof (Fig. 9).
This arrangement ensures flawless operation of the valve, without requiring costly mechanical precision. It also has the effect of providing large sections of gas passaga while giving the part simple shapes, allowing production by stamping.
In addition, the push rod 18 lifting the valve 15 and set in motion by the water, finds in the body of said valve a deep housing 15d preventing any possibility of dislocation of this rod. Such dislocation would in fact be particularly dangerous, since it would prevent the valve from closing, thus causing complete deterioration of the device.
Finally, the valve 15 has under its circular seat 15b. a cylindrical portion producing a throttling of the gas stream, which ensures a lower gas flow at the start of the valve lift and which prevents explosions and backdrafts of flames outside the device at the time of ignition.
In order to increase the effects due to. the presence of the cylindrical portion 15c, the lifting of the valve 15 is slowed down by the action of the valve box 19 through which the water in the pipe accesses under the diaphragm 17.
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It is known that such a valve box must also allow rapid extinction of the burner, a delay in the extinction of the latter being particularly unfavorable from the point of view of lime deposits in the apparatus.
The known principle of this device is as follows: A current of water in a determined direction carries with it a mobile blocking a water passage of relatively large diameter, so that from this moment water is no longer admitted into the downstream capacity only through an orifice of very small section. On the contrary, in the event of a counter-current, the moving body immediately releases the main orifice and enables rapid evacuation of the capacity downstream.
The valve boot 19, improved according to the invention, is shown in detail and on a larger scale in Figs. 10 and 11.
As shown in these Figs., The mobile 20 normally rests on a seat 21 having a central opening 22 and screwed into the housing 19, this mobile being intended to be driven by the water arriving from the pipe 23, to close the large section opening 24, so as not to allow the passage of water except through the small duct 25 of small section.
According to the invention, the mobile 20 is made of a material such as ebonite or any other material offering very little adhesion to the particles contained in the water, in particular limestone, so as to ensure flawless operation of this material. mobile.
In addition, the small orifice 25 is disposed horizontally and at a certain height above the bottom 26 of the cavity 27, so as to avoid fouling of said orifice by deposits from the water stagnant in this cavity 27.
On the other hand, it should be noted that, according to the invention, the elements constituting the valve box described above are arranged and arranged so as to make the system very accessible.
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sible and to allow easy disassembly thereof.
In order to ensure the obturation of the gas inlet duct to the burner 1, in the event that the pilot having been ignited normally comes to extinguish, either as a result of a current of air, or of a momentary lack of gas, between the moment of ignition of the pilot burner and the moment of practical use of the appliance (drawing of hot water), it is expected, as shown in Figs. 12 and 13, a shutter 28 placed downstream of the valve 15.
This shutter or auxiliary valve 28 is carried by a rod 29, the movements of which are subject to the movements of a bimetallic blade heated by the flame of the pilot light. Under the action of the heat of the pilot flame, the blade curves on the side of the metal with the lowest coefficient of expansion and opens the valve. When the pilot is extinguished, the bimetallic strip returns to its normal position, the elasticity of the blade ensuring the valve is closed.
The improvement brought by the invention to this safety device lies in the system for transmitting movement from the end of the bimetallic blade 30 to the rod 29.
As shown in particular in FIG. 13, this transmission of movement is obtained by winding the upper end of the rod 29 around the end of the bimetallic strip 30, so as to constitute an eyelet 29a in which this end of the bimetallic strip can slide freely without risk of jamming. In addition, the loop forming this eyelet 29a is crushed at its middle part, so as to reduce the play of the bimetallic strip in the eyelet 29a and reduce the dead times both when opening and when closing the shutter 28.
Finally, FIG. 14 shows the method of fixing the fin, single or multiple, of the radiator.
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As shown in this Fig., The fins 31 have collars 31a pushed back or stamped into the part to a diameter suitable for tightening said collars on the water circulation tube 32 engaging said fins.
It should be noted that the collars 31a, after mounting the fins on the tube 32, are all arranged in the same direction. the same is true of the collars 33 obtained in the same way in the casing 34 and constituting connection cones between the tube 32 and the said casing. In the drawing, these collars are directed downwards.
The assembly of the fins 31 and of the casing 34 to the tube 32 is carried out by high or low melting point brazing and by small section brazing wires. During the assembly of the radiator, a ring 35, of solder wire, is slipped between each fin and deposited on the rounding obtained by the embossing or stamping of the collar in the fin. The assembled heat sink is then baked at the desired temperature and placed in a position such that the solder, upon melting of the ring 35, fills the interstices between the fin and the tube, as well as between the tube. envelope 34 and this same tube.
It will be understood that this method of assembly ensures intimate contact between the fin and the water circulation tubes, thus improving the efficiency of the radiator, while avoiding them. excessive fin temperatures and deterioration thereof.