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"APPAREIL DE REGULATION POUR RADIATEUR A GAZ
L'objet de la présente invention est un dispo- sitif de regulation applicable aux radiateurs à gaz de tous types et plus particulièrement à ceux dans lesquels un brûleur est disposé dans une chambre de combustion reliée à une cheminée d'évacuation des gaz brûlés , par l'intermédiaire d'un coupe-tirage, la chambre de combus- tion étant placée à l'intérieur d'une gainecommuniquant par le bas et par le haut avec l'enceinte à chauffer, l'émission de la chaleur s'effectuant par confection, ou par convention et radiation combinées.
'La présente invention a pour but d'augmenter la sécurité et-la précision de fonctionnement de ces dispo- sitifs, touten réduisant très sensiblement leur encom-
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brement et leur prix de revient, grâce à une simplifi - cation de leur construction.
Elle consiste essentiellement dans l'emploi,de préférence dans un ensemble unique, de tout ou partie des éléments suivants :
1 ) Un robinet d'admission de gaz.
2 ) Un filtre facilement démontable protégeant tout le dispositif de régulation contre le dépôt de pous- sières en suspens dans le gaz.
3 ) Un détendeur qui maintient constante la pres- sion d'alimentation du brûleur,quelle que soit la pres- sion du gaz dans le réseau de distribution.
4 ) Un clapet de sécurité dit clapet "à minima" solidaire du clapet de détendeur et qui arrête automa- tiquement l'arrivée du gaz au brûleur, si la pression du gaz dans la conduite d'alimentation descend au-des- sous d'un minimum déterminé. Ce clapet reste ensuite fermé, même si la pression de gaz revient à sa valeur normale et cela jusqu'à ce que l'usager agisse manuel- lement sur un bouton de réarmement pour le réouvrir.
5 ) Un bouton de réarmement actionné par la ma- nette du robinet d'admission en réouvrant automatique- ment le clapet de sécurité "à minima" à chaque manoeuvre dudit robinet. Ce bouton s'efface dans une cavité, mé- nagée dans la manette, quand le robinet est grand ouvert de manière que le clapet de sécurité puisse à nouveau se déplacer librement et remplir la fonction qui lui incombe.
6 ) Un tube d'équilibrage faisant communiquer l'espace situé sur la face arrière de la membrane du détenteur avec le coupe-tirage ou la buse d'évacuation des gaz brûlés, de manière à assurer l'évacuation dans la cheminée du gaz qui pourrait fuir accidentellement
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par suite d'une rupture de ladite membrane.
7 ) Une vis de réglage du débit permettant a'adapter le débit en gaz de l'appareil au pouvoir calorifique de ce gaz.
8 ) Un troisième clapet dit "principal" fonctionnant par tout ou rien commandant l'admission du gaz au brûleur,. en fonction de la température du local à chauffer.
9 ) Une valve auxiliaire commandant l'arrivée du gaz à la veilleuse de l'appareil.
10) Une bilame de sécurité chauffée par la veilleuse et agissant sur la valve auxiliaire ci-dessus.
Il ) Une bascule de sécurité coagissant avec la valve auxiliaire et avec un ressort de rappel pour empêcher l'ou- verture du troisième clapet "principa.l" si la veilleuse n'est pas allumée, et pour le refermer i elle vient de s'éteindre.
12 ) Une bilame thermostatique sensible à la température de l'air au local à chauffer, actionnant le troisième cla- pet "principal" sa position étant réglée par une came liée à un index se déplaçant devant un cadran indiquant la tem- pérature de chauffage choisie.
13 ) Un dispositif amortisseur et stabilisateur, empê- chant les oscillations entretenues de la bilame thermosta- tique, au moment de l'ouverture du de la fermeture du troisi@ me clapet "principal".
14 ) Un allumeur du type "sympathie" permettant en une seule manoeuvre d'admettre le gaz à la veilleuse et d'allù- mer celle-ci de l'extérieur, puis revenant automatiquement à sa position de départ pour indiquer à l'usager que l'allu- mage de la veilleuse a bien été réalisé.
Le bloc de régulation, groupanten un ensemble unique tous les éléments ci-dessus, est en outre disposé par rapport à la chambre de combustion et au coupe-tirage de manière : a) que le bilame de sécurité chauffée par la veil-
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leuse se trouve sousl'influence d'un courant a'air as- cendant passant dans un espace ménagé entre le bloc de ré- gulation et un écran réflecteur protégeant ledit bloc contre le rayonnement calorifique de la chambre de combus- tion, cette disposition ayant pour but d'accélérer le refroi dissement de la bilame de sécurité quand la veilleuse s'é- teint forfuitement et de hâter ainsi le moment où toute admission ae ga.z est arrêtée, tant à la veilleuse qu'au brûleur.
b) que la bilame thermostatique qui agit sur le troisième clapet dit "principal" se trouve plongée à l'une de ses extrémités dans 14 coupe-tirage de l'appareil de manière à la soumettre soit à l'action de l'air aspiré par le coupe-tirage dans le local à chauffer, soit à l'ac- tion des gaz brûlés et chauds qui font retour par ce coupe-tirage quand leur évacuation par la cheminée devient impossible par suite d'une obstruction de celle-ci ou d'un renversement du tirage. c) que cette même bilame thermostatique soit soumise en outre à l'action du courant d'air ascendant induit par la convection à l'intérieur de la gaine entourant la chambre de combustion.
d) que la bilame thermostatique soit enfin soumise à une fraction réglable à volonté , du rayonnement de la chambre de combustion et éventuellement du récupéra.teur, afin d'avancer le moment où. elle provoque la fermeture du clapet principal et de compenser ainsi l'émission calori- fique du radiateur dans le local pendant le temps qui suit immédiatement l'extinction au brûleur. e) que le remplacement d'un bloc de régulation dé- fectueux par un autre bloc lonctionnant correctement puisse s'effectuer très rapidement, et sans démontage du radiateur ou des éléments de régulation, ceci afin d'immobiliser le moins longtemps possible ledit radiateur.
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A titre d'exemple, on a représenté aux aessins anné- xés un dispositif de régulation conforme à la présente inven- tion et adapté à un radiateur à gaz chauffant par convection et radiation combinées.
La figure 1 est une coupe verticale du dispositif de régulation suivant la ligne II-II de la figure 2.
La figure 2 est une vue de face du même dispositif suivant I-I de la figure 1.
La figure 3 est une vue arrière du dispositif, suivant III-III de la figure 1.
La figure 4 est une coupe horizontale saivant la ligne IV-IV de la figure 1.
La figure 5 est une coupe verticale du radiateur par le de pàan/symétrie du dispositif de régulation suivant la ligne II-II de la figure 2.
La figure 6 est une coupe horizontale du radiateur sui- vant V-V. de la figure 5.
En se reportant aux dessins et suivant la sens de circulation du gaz, le bloc de régulation comprend une arri- vée de gaz 1, commandée par un robinet à boisseau 2, dont l'étanchéité est assurée par le ressort 3,
La manette 4 du robinet comporte sur sa t'ace arrière une cavité, dans laquelle vient se loger librement l'extrémit hémisphérique du poussoir de réarmement 7, quand le robinet est grand ouvert.
Le couvercle démontable 6 permet d'accéder aux fins de nettoyage au filtre 5, à travers le quel passe le gaz avant de franchir le clapet 8 du détenteur, solidaire du clapet de sécurité 49 dit "à minima" disposé en sens inverse , et de la membrane flexible 9.
Le gaz détendu passe ensuite dans la chambre 11 par un conduit d'équerre, dont la section est contrôlée par la vis 10 du réglage du débit.
Il peut alors alimenter l'injecteur 32 et la veilleuse
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16 dansla mesure permise par l'ouverture du clapet dit "principal" 12 et de la valve de veilleuse 15.
A l'arrêt, le clapet 12 est maintenu sur son siège par le ressort 14 agissant sur une extrémité de la bascule de sécurité 13, qui oscille autour d'un axe d'oscillation disposé en son milieu.
La valve de veilleuse 15 est sollicitée de son côté vers la position de fermeture par un ressort de rappel. Elle ne peut s'ouvrir que sous l'action de la bilame de sécurité 22 chauffée par la flamme de la veilleuse 16.
La bilame de sécurité 22 à la forme d'un étrier à branches inégales, la plus courte d'entre elles étant fixée au corps supérieur 19 du bloc de régulation et la plus lon- gue portant la vis de réglage 17 agissant sur le clapet de la veilleuse 15.
A côté de la vis de réglage 17 la bilame de sécurité 22 comporte une bosse 16 sur laquelle peut agir l'extrémité inférieure de/La vis de réglage 20 portée par l'axe oscil- lant 21 de l'allumeur.
Le corps supérieur 19 est fixé par l' intermédiaire de quatre colonnettes ( telles que 23) sur la face avant de la chambre de combustion 26 du radiateur.
Toutefois, pour protéger le bloc de régulation contre le rayonnement intense de la chambre de combustion 26, un écran réflecteur 24 en métal poli sur les deux faces et un joint isolant 25 en amiante sont serrés par les colon- nettes contre la paroi avant de la chambre de combustion 26.
La longueur des colonnettes 23 et la dimension de la bilame L2 sont choisies de manière que la partie semi-cir- culaire de la bilame de sécurité se situe sensiblement au milieu de l'espace libre, compris entre l'écran réflecteur 24 et le copps 19 du bloc de régulation.
En outre, la bilame est placée légèrement au-dessus de la flamme de la veilleuse 16 qui pénétre dans la chambre
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de combustion par une ouverture convenablement ménagée dans l'écran 24.
La flamme de la veilleuse communique la combustion au brûleur constitué par la rampe 30 située sensiblement dans l'axe de la chambre de combustion et par le mélangeur 31 profilé en forme de convergent-divergent, dans lequel le gaz débité par l'injecteur 32 reçoit une addition d'air primaire.
Le clapet "principal" 12, qui tend à se fermer sous l'action du ressort 14 de la bascule de sécurité 13 et aussi sous l'action de son propre poids et de la pression de gaz régnant dans la chambre 11 tend à s'ouvrir sous l'action antagoniste de la bilame thermostatique 37 agissant sur lui par l'intermédiaire du piston 38, muni de gorges d'é- tanchéité et de l'aiguille 39 reposant par son extrémité inférieure sur la vis de réglage 42 solidaire de la bilame 37.
La bilame thermostatique 37 est solidàire par son ex- trémité de droite du chassis 35 pivotant autour de l'axe 34 porté par un deuxième chassis 36, fixé rigidement au corps inférieur 51 du bloc de régulation. L'extrémité de gauche de la bilame 37 qui porte la vis de réglage 42 est libre.
Le chassis 35 est rappelé vers le haut par le ressort de rappel 45 agissant à l'encontre du poussoir 44 dont les déplacements verticaux sont commands par une came 43 profi- lée en forme de spirale et qui tourillonne sur la'partie extérieure du couvercle du détendeur 46.
Cette came est solidaire de deux bras 52 visibles sur la figure 3 et qui se déplacent en forme d'index devant les deux cadrans symétriques 53 et 54 de la figure 2, gradua en température.
Sur la bilame 37 se trouve fixé un ressort à lame 41 dont l'extrémité supérieure trotte sur l'équerre 4 0 fixée sur le chassis 33.
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L'équerre 40 et le ressort de friction 41 constituent un amortisseur de vibrations empêchant les oscillations entre- tenues de la bilame 37.
Le détendeur proprement dit est constitu, comme nous l'avons dit, par un équipage mobile, comprenant le clapet détendeur 8, le clapet ae sécurité 49 dit "à minima", ais- posé en sens inverse du précèdent, et deux coupelles métal- liques serrant entre elles la membrane souple 9 dont le pour- tour extérieur est serré entre le corps inférieur 51 du dispo sitif de rgulation et le couvercle de détendeur 46. L'équi- page mobile eoulisse le long du guide 50, solidaire au cou- vercle de détendeur 46. Il est repoussé en sens inverse de la circulation du gaz par le ressort de détendeur 48, dont la tension est réglable par l'intermédiaire de l'écrou 47 vissé sur la partie filetée du guide 50.
Le conduit d'équilibrage 33 .permet de faire régner sur la face arrière de la membrane 9 une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique et assure en outre l'éva- cuation dans la buse de sortie 29 du radiateur du gaz qui pourrait s'échapper du détendeur en cas de crevaison acci- dentelle de la membrane 9.
Les figures 2, 3 et 4 illustrent plus particulièrement l'allumeur comprenant l'axe 21, portant la vis de réglage 20, le tube d'allumage 55, dont les deux extrémités sont repliées à angle droit, l'une d'entre elles étant coaxiale de l'axe 21 lequel est solidaire du levier d'allumage 56, l'autre comportant un trou 57, qui peut se placer exacte- ment Gans l'axe de la veilleuse, ainsi qu'il est indiqué sous le repère 57a de la figure 1 grâce à un pivotement convenable de l'axe d'allumage 21.
En se reportant aux figures 5 et 6, le radiateur pro- prement dit comprend la chambre de combustion ±6, la récupé- rateur 27, le coupe-tirage 28 et la buse d'évacuation 29.
Ces éléments , qui forment l'échangeur de température
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sont entouras d'une gaine de circulation de l'air ambiant comprenant le fond arrière 58, les flasques latérales 59 et le grillage 60.
Le tout est supporté par les pieds 61 sur lesquels sont fixés la chambre de combustion 116, le récupérateur 27 et les flasques 59.
Sur le devant, ce grillage permet à la face avant de la chambre de combustion de rayonner dans le local à chauffer .
Sur le dessus, le grillage permet le libre passage de l'atr chauffé par convection par la face arrière de la chambre de combustion et par le récupérateur.
L'écran r6flecteur 24 protge contre le rayonnement le bloc de régulation représenté sommairement en 52. On remarquera que grâce à la disposition adoptée la bilame ther- mostatique 37 est soumise à la double action du courant d'air induit par convection entre la chambre de combustion et le récupérateur, et au courant d'air aspiré à l'extrémité in- férieure du coupe-tirage 28.
Ceci posé, le fonctionnement du dispositif est le suivant :
A l'arrêt, le robinet ;5-' est fermé et la manette 4 est horizontale. La pression étant nulle dans la chambre qui contient le filtre 5, le ressort du détendeur 48 repousse vers la gauche l'équipage mobile du détendeur. Le clapet détendeur 8 est donc grand ouvert et son extrémité de gauche est très voisine du poussoir de réarmement 7, sans toutefois le toucher. Le clapet de sécurité 49 dit "à minima" est par contre fermé.
Le ressort 14 maintient fermé le clapet principal 12 car sa tension est très supérieure à l'effort antagoniste que peut exercer sur ce clapet le vilaine 37 même si la température ambiante est très basse.
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La valve de veilleuse 15 est également fermée : un premier jeu est monade entre le dessous de cette valve et la branche de gauche de la bascule de sécurité 13 : un second jeu, inférieur au procèdent, est ménage entre la tête de la valve 15 et la vis de réglage 17, solidaire de la bilame de sécurité 22.
L'axe d'allumage 21 est tourné de manière que le levier d'allumage 56 soit vertical et la branche inférieure du tube d'allumage 55 se trouve à sa position a plus basse, indiquée en 57 sur la figure 1.
Enfin, la vis 20 du levier d'allumage n'a aucun contact avec la. bilame 22; elle est réglée de manière que toute cotation de l'axe 21 dans le sens inverse de l'aiguille d'une montre provoque l'abaissement de l'extrémité libre de la bilame par l'action de l'extrémité de la vis 20 sur la bosse 18 de la bilame 22.
Pour allumer l'appareil% on tourne d'un quart de tour le rooinet 2 en amenant la manette 4 à la verticale. Pen- dant ce mouvement, le poussoir de réarmement7se trouve momentanément enfoncé par la manette vers la droite , puis revient de lui même vers la gauche sous l'action de son ressort de rappel quand la cavité ménagée sur la face ar- rière de la manette vient se présenter en face dudit poussoir.
Ce mouvement d'aller et retour du poussoir de réarme- ment 7 a pour effet n'ouvrir le clapet de sécurité 49 et la pression de gaz s'établissant alors dans le corps du filtre dans le détendeur et la chambre 11, maintient le détendeur ouvert à l'encontre du ressort de détendeur 48.
On tourne ensuite, dans le sens inverse des ai- guilles d'une montre, l'axe 21 du dispositif d'allumage en agissant à cet effet sur le levier 56, situé à l'exté- rieur du bloc.
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Cette rotation , qui est limitée par une butée appro- priée a pour effet de pousser vers le bas l'extrémité libre de la bilame 22 par l'action de la vis 20 sur la bosse 18.
Ce mouvement provoque l'ouverture de la valve de veilleuse 15 sans toutefois que le clapet entre en contact avec la bascule de sécurité 13. Simultanément, le tube d'allumage passe de la position 57 à la position 57a.
La valve 15 étant ouverte, le jet de gaz qui s'échàppe de la veilleuse 16 pénétre dans le tube d'allumage par le trous 57a ; il s'échappe à l'air libre par l'extrémité oppo- sée du tube d'allumage concentrique au levier 560
Si l'on présente alors une allumette en ce point, la combustion se propage "par sympathie" à l'intérieur du tube et allume la veilleuse.
Celle-ci chauffe la bilame 22, dont l'extrémité libre @ se déplace, vers le bas.
Pendant ce mouvement la bosse 18 cesse d'être en con- tact avec l'extrémité de la vis 20 tout frottement étant ainsi supprimé sur l'axe d'articulation 21, le tube d'allu- mage 55 et le levier d'allumage 56 reviennent à leur position de repos : ce mouvement, visible de l'extérieur, annonce que l'allumage de la veilleuse est bien réalisé.
La valve 15 , qui s'était déjà ouverte au cours de la manoeuvre précédente, s'ouvre de plus en plus et vient agir sur la bascule 13 à l'encontre du ressort de rappel 14, ce qui libére le clapet principal 12.
Si la température ambiante est inférieure à celle qui est indiquée sur les cadrans 53 par les index 52, solidaire de la came 43, la bilame 37 est sous tension et ouvre le clapet 12 ; le gaz est alors admis à l'injecteur 32. Il reçoit une addition d'air primaire dans le mélangeur 31 et s'allume le long de toute la rampe 30 à partie du point milieu, auquel aboutit la flamme de la veilleuse.
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L'appareil chauffant, un courant d'air ascendant est induit par convection entre la chambre de combustion 26 et le récupérateur 27.
Un second courant d'air ascendant s'établit également à l'intérieur du coupe-tirage 20 vers la buse de sortie 29.
Ces deux courants, formés par l'air du local à chauffer frappant la bilame thermostatique 37 et accélèrent sa mise en équilibre- de température avec le local ; onaugmente ainsi la sensibilité et la précision du réglage thermos- tatique.
Au fur et à mesure que la température dans le local à chauffer s'élève, la bilame 37 se cintre vers le bas et tend à fermer le clapet 12. Quand celui-ci est suffisamment proche de son siège, il se ferme brusquement sous l'action du flux da gaz passant de la chambre 11 dans l'injecteur 32.
La vis 42 est réglée de manière que cette fermeture se produise au moment où la température du local concorde avec l'indication portée sur'les cadrans 53 en face des index 52.
Le radiateur cessant de chauffer, la température du lo- cal s'abaisse.
La bilame 37 soumise à l'action d'un courant d'air, qui est la température de la pièce, se contracte de nouveau vers le haut et tend à soulever le clapet 12.
Celui-ci reste toutefois sur son siège aussi longtemps que la tension de la bilame 37 est inférieure au produit de la pression de gaz dans la chambre 11 par la, section du clapet 12.
Dès que ces deux efforts sont égaux, il y a ouverture brusque du clapet 12 et réallumage de la rampe 30.
L'action au ressort 41 sur le frotteur 40 6vite qu'au moment de l'extinction et du réallumage le clapet 12 ne prenne un mouvement d'oscillation entretenue, le frottement entre 40 et 41 absorbant l'énergie communiquée à l'ensemble du clapet 12 du piston 38 et de l'aiguille 39 par l'écoule-
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ment du gaz sous le clapet 12.
On peut, en outre, soumettre la bilame thermostatique à une partie du rayonnement de la chambre 26 et du récupéra- teur 27, grâce à des trous ou fentes convenablement ménagés sur le dessus du chassis 36. Ce rayonnement accélère le mo- ment où la bilame ferme le clapet principal 12 et compense ainsi l'émission des calories de convection que le radia- teur continue à verser dans le local à chauffer pendant les quelques minutes qui suivent l'extinction du brûleur.
On obtient ainsi plus de pression dans le réglage de la tem- pérature ambiante*
En marche l'appareil est protégé par les éécurités suivantes :
1 ) Si la pression du gaz dans le réseau est supérieur à la pression de réglage, le détendeur agit pour la ramener à la valeur correcte ; évite ainsi un excès de débit de gaz par la veilleuse 16 et par l'injecteur 32 et par suite une surchauffe de la chambre de combustion 26.
2 ) Si le gaz vient à manquer forfuitement au réseau de distribution ou que sa pression devienne trop basse, la pression qui s'exerce sur la membrane 9 devient insuffisante le clapet 49 " à minima" se ferme alors sous l'action du ressort 48 : reste fermé quand la pression de gaz revient, parce que l'action ae cette pression sur la section du cla- pet 49 est insuffisante pour vaincre la tension du ressort 48, lequel est calculé pour équilibrer l'action de cette même pression sur ta surface totale de la membrane 9, très supérieure à celle du clapet 49.
Tout passage ae gaz étant ainsi interrompu vers le brûleur, la veilleuse et la rampe s'éteignent ce qui pro- voque successivement la fermeture du clapet 12, puis celle de la valve 15 au fur et à mesure du refroidissement de la bilame 22.
Le réallumage n'est possible qu'en manoeuvrant
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d'un quart de tour la manette 4, dans les deux sens, ce qui provoque par l'intermédiaire du poussoir de réarmement 7 la réouverture mécanique du clapet 49 "à minima" et la ré- admission de la pression du gaz sur la membrane 9 au dten- deur.
3 ) Au cours de l'allumage , aucun gaz n'est admis à l'injecteur 32 et par suite dans la rampe 30, aussi longtemps que la veilleuse 16 n'est pas allumée, puisque c'est celle-ci qui chauffant la bilame .Il. provoque la. rota- tion de la bascule 13 et par suite la libération du clapet 12.
4 ) Si la veilleuse vient à s'éteindre accidentelle- ment pour une cause quelconque, toute admission de gaz au brûleur puis à la veilleuse, cesse ; eneffet, la. bilame 22 en refroidissant sous l'action du courant d'air entre le bloc de régulation et l'écran réflecteur 24 son extré - mité de gauche se relève , ce qui provoque successivement la fermeture du clapet 12 sous l'action du ressort 14 de la bascule de sécurité 13, puis celle de la.valve 15.
5 ) Si l'appareil refoule, par suite d'un défaut de tirage ou de l'obstruction ae la chemine, les produits de la combustion qui sont trèschauds et qui auraient dû s'échapper par la buse 29 sortant par le bas du coupe tira- ge 28; ils entrent alors en contact avec la bilame 37 et celle-ci, brusquement chauffée, ferme immédiatement le clapet 12 et par suite toute arrivée de gaz au brûleur : on évite ainsi de légagement permanent de gaz brûlés dans le local à chauffer.
On remarquera que, tous les éléments du bloc de ré- gulation forment un ensemble unique qu'il est facile de dé- solidariser du raaiateur en démontant simplement les écrous qui fixent ce bloc sur les colonnettes, le remplacement d'un bloc défectueux par un bloc de rechange est donc grandement facilité.
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"REGULATION DEVICE FOR GAS RADIATOR
The object of the present invention is a regulation device applicable to gas radiators of all types and more particularly to those in which a burner is placed in a combustion chamber connected to a flue gas discharge chimney, by by means of a draft hood, the combustion chamber being placed inside a duct communicating from below and from above with the chamber to be heated, the emission of heat taking place by preparation, or by convention and combined cancellation.
The object of the present invention is to increase the safety and the operating precision of these devices, while very substantially reducing their cost.
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quickly and their cost price, thanks to a simplification of their construction.
It consists essentially in the use, preferably in a single set, of all or part of the following elements:
1) A gas inlet valve.
2) An easily removable filter protecting the entire control device against the deposit of dust suspended in the gas.
3) A pressure reducer which keeps the burner supply pressure constant, whatever the gas pressure in the distribution network.
4) A safety valve known as a "minimum" valve secured to the pressure reducer valve and which automatically stops the gas supply to the burner, if the gas pressure in the supply pipe drops below. a determined minimum. This valve then remains closed, even if the gas pressure returns to its normal value and this until the user manually acts on a reset button to reopen it.
5) A reset button actuated by the inlet valve handle automatically reopening the "minimum" safety valve each time said valve is operated. This button is hidden in a cavity in the handle, when the tap is wide open so that the safety valve can again move freely and perform its function.
6) A balancing tube making the space located on the rear face of the holder membrane communicate with the draft hood or the flue gas discharge nozzle, so as to ensure the discharge into the chimney of the gas which could accidentally leak
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as a result of a rupture of said membrane.
7) A flow adjustment screw allowing the gas flow rate of the appliance to be adapted to the calorific value of this gas.
8) A third so-called "main" valve operating by all or nothing controlling the admission of gas to the burner. depending on the temperature of the room to be heated.
9) An auxiliary valve controlling the gas supply to the pilot of the appliance.
10) A safety bimetal heated by the pilot and acting on the above auxiliary valve.
II) A safety rocker coacting with the auxiliary valve and with a return spring to prevent the opening of the third valve "principala.l" if the pilot is not lit, and to close it if it has just been released. 'switch off.
12) A thermostatic bimetallic strip sensitive to the temperature of the air in the room to be heated, actuating the third "main" valve, its position being regulated by a cam linked to an index moving in front of a dial indicating the heating temperature chosen.
13) A damping and stabilizing device, preventing sustained oscillations of the thermostatic bimetallic strip when the third "main" valve is opened or closed.
14) An igniter of the "sympathy" type allowing in a single operation to admit gas to the pilot light and ignite it from the outside, then automatically returning to its starting position to indicate to the user that the pilot has been ignited.
The control unit, grouping all the above elements into a single assembly, is furthermore arranged relative to the combustion chamber and the draft hood so that: a) the safety bimetal heated by the watch
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The machine is under the influence of an ascending air current passing through a space formed between the regulation unit and a reflective screen protecting said unit against the heat radiation from the combustion chamber, this arrangement having The purpose of this is to accelerate the cooling of the safety bimetallic strip when the pilot light goes off forcibly and thus to hasten the moment when all admission ae ga.z is stopped, both to the pilot light and to the burner.
b) that the thermostatic bimetallic strip which acts on the third so-called "main" valve is immersed at one of its ends in 14 draft hood of the apparatus so as to subject it either to the action of the sucked air by the draft hood in the room to be heated, either by the action of burnt and hot gases which return through this draft hood when their exhaust through the chimney becomes impossible due to an obstruction of the latter or a reversal of the draft. c) that this same thermostatic bimetallic strip is also subjected to the action of the rising air current induced by the convection inside the sheath surrounding the combustion chamber.
d) that the thermostatic bimetallic strip is finally subjected to an adjustable fraction at will, of the radiation from the combustion chamber and possibly from the recuperator, in order to bring forward the moment when. it causes the main valve to close and thus to compensate for the heat emission of the radiator in the room during the time immediately following the extinction of the burner. e) that the replacement of a defective regulation unit by another unit operating correctly can be carried out very quickly, and without dismantling the radiator or the regulation elements, in order to immobilize said radiator as short as possible.
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By way of example, the accompanying drawings have shown a regulating device in accordance with the present invention and adapted to a gas radiator heating by combined convection and radiation.
Figure 1 is a vertical section of the regulating device along the line II-II of Figure 2.
Figure 2 is a front view of the same device along I-I of Figure 1.
Figure 3 is a rear view of the device, along III-III of Figure 1.
Figure 4 is a horizontal section taking the line IV-IV of Figure 1.
Figure 5 is a vertical section of the radiator by the side / symmetry of the regulation device along line II-II of Figure 2.
Figure 6 is a horizontal section of the following radiator V-V. in figure 5.
Referring to the drawings and depending on the direction of gas flow, the regulating unit comprises a gas inlet 1, controlled by a ball valve 2, the sealing of which is ensured by the spring 3,
The handle 4 of the valve has a cavity on its rear face, in which the hemispherical end of the reset button 7 is freely housed, when the valve is wide open.
The removable cover 6 provides access for cleaning purposes to the filter 5, through which the gas passes before passing through the valve 8 of the holder, integral with the so-called "minimum" safety valve 49 arranged in the opposite direction, and to the flexible membrane 9.
The expanded gas then passes into the chamber 11 through a right-angled conduit, the section of which is controlled by the screw 10 for the flow rate adjustment.
It can then feed the injector 32 and the pilot light
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16 to the extent permitted by the opening of the so-called "main" valve 12 and of the pilot valve 15.
When stopped, the valve 12 is held on its seat by the spring 14 acting on one end of the safety lever 13, which oscillates about an axis of oscillation arranged in its middle.
The pilot valve 15 is urged on its side towards the closed position by a return spring. It can only be opened under the action of the safety bimetal 22 heated by the flame of the pilot light 16.
The safety bimetal 22 in the form of a stirrup with unequal branches, the shorter of them being fixed to the upper body 19 of the regulation block and the longest carrying the adjustment screw 17 acting on the valve. the night light 15.
Next to the adjustment screw 17, the safety bimetal 22 has a bump 16 on which the lower end of the adjustment screw 20 carried by the oscillating axis 21 of the igniter can act.
The upper body 19 is fixed by means of four columns (such as 23) on the front face of the combustion chamber 26 of the radiator.
However, to protect the regulating unit against intense radiation from the combustion chamber 26, a reflective screen 24 of polished metal on both sides and an insulating gasket 25 of asbestos are clamped by the columns against the front wall of the chamber. combustion chamber 26.
The length of the columns 23 and the dimension of the bimetallic strip L2 are chosen so that the semi-circular part of the safety bimetal is located substantially in the middle of the free space, between the reflective screen 24 and the copps. 19 of the regulation block.
In addition, the bimetallic strip is placed slightly above the flame of the pilot light 16 which enters the chamber.
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combustion through an opening suitably formed in the screen 24.
The pilot flame communicates combustion to the burner consisting of the ramp 30 located substantially in the axis of the combustion chamber and by the mixer 31 profiled in the form of convergent-divergent, in which the gas delivered by the injector 32 receives an addition of primary air.
The "main" valve 12, which tends to close under the action of the spring 14 of the safety lever 13 and also under the action of its own weight and the gas pressure prevailing in the chamber 11 tends to s' open under the antagonistic action of the thermostatic bimetallic strip 37 acting on it by means of the piston 38, provided with sealing grooves and the needle 39 resting by its lower end on the adjustment screw 42 integral with the bimetallic strip 37.
The thermostatic bimetallic strip 37 is secured by its right end to the frame 35 pivoting about the axis 34 carried by a second frame 36, rigidly fixed to the lower body 51 of the regulation unit. The left end of the bimetallic strip 37 which carries the adjusting screw 42 is free.
The frame 35 is biased upwards by the return spring 45 acting against the pusher 44, the vertical movements of which are controlled by a cam 43 profiled in the form of a spiral and which pivots on the outer part of the cover of the regulator 46.
This cam is integral with two arms 52 visible in FIG. 3 and which move in the form of an index in front of the two symmetrical dials 53 and 54 of FIG. 2, graduated in temperature.
On the bimetal 37 is fixed a leaf spring 41, the upper end of which trots on the bracket 40 fixed on the frame 33.
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@
The square 40 and the friction spring 41 constitute a vibration damper preventing the oscillations maintained by the bimetallic strip 37.
The regulator itself is constituted, as we have said, by a mobile unit, comprising the regulator valve 8, the safety valve 49 called "at least", placed in the opposite direction to the previous one, and two metal cups. liques clamping together the flexible membrane 9, the outer circumference of which is clamped between the lower body 51 of the regulating device and the regulator cover 46. The mobile equi-page slides along the guide 50, integral with the neck. Regulator cover 46. It is pushed back against the flow of gas by the regulator spring 48, the tension of which is adjustable by means of the nut 47 screwed onto the threaded part of the guide 50.
The balancing duct 33 allows a pressure substantially equal to atmospheric pressure to prevail on the rear face of the membrane 9 and furthermore ensures the evacuation in the outlet nozzle 29 of the radiator of the gas which could s' escape from the regulator in the event of an accidental puncture of the diaphragm 9.
Figures 2, 3 and 4 illustrate more particularly the igniter comprising the axis 21, carrying the adjustment screw 20, the ignition tube 55, the two ends of which are bent at right angles, one of them being coaxial with the axis 21 which is integral with the ignition lever 56, the other comprising a hole 57, which can be placed exactly within the axis of the pilot, as indicated under the reference 57a of Figure 1 by suitable pivoting of the ignition shaft 21.
Referring to Figures 5 and 6, the radiator itself comprises the combustion chamber ± 6, the recuperator 27, the draft hood 28 and the exhaust nozzle 29.
These elements, which form the heat exchanger
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are surrounded by an ambient air circulation duct comprising the rear base 58, the side flanges 59 and the mesh 60.
The whole is supported by the feet 61 on which the combustion chamber 116, the recuperator 27 and the flanges 59 are fixed.
On the front, this mesh allows the front face of the combustion chamber to radiate into the room to be heated.
On the top, the mesh allows the free passage of the atr heated by convection through the rear face of the combustion chamber and by the recuperator.
The reflective screen 24 protects the regulating unit summarily shown at 52 from radiation. It will be noted that, thanks to the arrangement adopted, the thermostatic bimetallic strip 37 is subjected to the double action of the air current induced by convection between the chamber. combustion chamber and the recuperator, and to the air flow drawn from the lower end of the draft hood 28.
This being said, the operation of the device is as follows:
When stopped, the valve; 5- 'is closed and the handle 4 is horizontal. The pressure being zero in the chamber which contains the filter 5, the spring of the regulator 48 pushes the mobile assembly of the regulator to the left. The pressure reducing valve 8 is therefore wide open and its left end is very close to the reset button 7, without however touching it. On the other hand, the so-called “minimum” safety valve 49 is closed.
The spring 14 keeps the main valve 12 closed because its tension is much greater than the opposing force that the ugly 37 can exert on this valve even if the ambient temperature is very low.
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The pilot valve 15 is also closed: a first set is placed between the underside of this valve and the left branch of the safety lever 13: a second set, less than the process, is kept between the head of the valve 15 and the adjustment screw 17, integral with the safety bimetal 22.
The ignition shaft 21 is rotated so that the ignition lever 56 is vertical and the lower branch of the ignition tube 55 is in its lower position, indicated at 57 in Figure 1.
Finally, the screw 20 of the ignition lever has no contact with the. bimetallic strip 22; it is adjusted so that any quotation of the axis 21 in the opposite direction of the needle of a watch causes the lowering of the free end of the bimetallic strip by the action of the end of the screw 20 on the boss 18 of the bimetallic strip 22.
To turn on the appliance%, turn knob 2 a quarter of a turn by bringing stalk 4 vertically. During this movement, the reset button7 is momentarily pressed by the lever to the right, then returns by itself to the left under the action of its return spring when the cavity made on the rear face of the lever is presented in front of said pusher.
This back and forth movement of the reset button 7 has the effect of not opening the safety valve 49 and the gas pressure then being established in the filter body in the regulator and the chamber 11, maintains the regulator. opened against the regulator spring 48.
The axis 21 of the ignition device is then rotated in an anti-clockwise direction by acting for this purpose on the lever 56, located outside the block.
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This rotation, which is limited by a suitable stop, has the effect of pushing down the free end of the bimetallic strip 22 by the action of the screw 20 on the boss 18.
This movement causes the opening of the pilot valve 15 without, however, the valve coming into contact with the safety latch 13. Simultaneously, the ignition tube passes from position 57 to position 57a.
The valve 15 being open, the gas jet which escapes from the pilot light 16 enters the ignition tube through the hole 57a; it escapes into the open air through the opposite end of the ignition tube concentric with lever 560
If we then present a match at this point, the combustion propagates "by sympathy" inside the tube and ignites the pilot.
This heats the bimetallic strip 22, the free end of which @ moves, downwards.
During this movement, the boss 18 ceases to be in contact with the end of the screw 20, any friction being thus eliminated on the articulation pin 21, the ignition tube 55 and the ignition lever. 56 return to their rest position: this movement, visible from the outside, announces that the pilot light has been switched on.
The valve 15, which had already opened during the previous maneuver, opens more and more and acts on the lever 13 against the return spring 14, which releases the main valve 12.
If the ambient temperature is lower than that indicated on the dials 53 by the indexes 52, integral with the cam 43, the bimetallic strip 37 is under tension and opens the valve 12; the gas is then admitted to the injector 32. It receives an addition of primary air in the mixer 31 and ignites along the entire ramp 30 from the midpoint, to which the pilot flame ends.
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With the heater, an ascending air current is induced by convection between the combustion chamber 26 and the recuperator 27.
A second upward air stream is also established inside the draft hood 20 towards the outlet nozzle 29.
These two currents, formed by the air of the room to be heated striking the thermostatic bimetallic strip 37 and accelerate its equilibrium temperature with the room; This increases the sensitivity and precision of the thermostatic control.
As the temperature in the room to be heated rises, the bimetallic strip 37 bends downwards and tends to close the valve 12. When the latter is sufficiently close to its seat, it suddenly closes under the action of the flow of gas passing from chamber 11 into injector 32.
The screw 42 is adjusted so that this closing occurs at the moment when the temperature of the room agrees with the indication given on the dials 53 opposite the indexes 52.
As the radiator stops heating, the room temperature drops.
The bimetallic strip 37 subjected to the action of an air current, which is the temperature of the room, again contracts upwards and tends to lift the valve 12.
The latter, however, remains on its seat as long as the tension of the bimetallic strip 37 is less than the product of the gas pressure in the chamber 11 by the section of the valve 12.
As soon as these two forces are equal, there is a sudden opening of the valve 12 and re-ignition of the ramp 30.
The action of the spring 41 on the wiper 40 6 prevents that at the time of extinction and re-ignition the valve 12 does not take a sustained oscillation movement, the friction between 40 and 41 absorbing the energy communicated to the whole. valve 12 of the piston 38 and of the needle 39 by the flow
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gas under the valve 12.
It is also possible to subject the thermostatic bimetallic strip to part of the radiation from chamber 26 and from recuperator 27, by virtue of holes or slots suitably formed on the top of the frame 36. This radiation accelerates the moment when the bimetallic strip closes the main valve 12 and thus compensates for the emission of convection calories that the radiator continues to pour into the room to be heated for a few minutes after the burner is switched off.
This creates more pressure when setting the room temperature *
When operating the device is protected by the following safety devices:
1) If the gas pressure in the network is greater than the set pressure, the regulator acts to bring it back to the correct value; thus avoids excess gas flow through pilot 16 and through injector 32 and therefore overheating of combustion chamber 26.
2) If the gas runs out forfuitment in the distribution network or if its pressure becomes too low, the pressure exerted on the membrane 9 becomes insufficient, the valve 49 "at minimum" then closes under the action of the spring 48 : remains closed when the gas pressure returns, because the action of this pressure on the section of the valve 49 is insufficient to overcome the tension of the spring 48, which is calculated to balance the action of this same pressure on your valve. total surface area of membrane 9, much greater than that of valve 49.
Any gas passage being thus interrupted to the burner, the pilot light and the ramp go out which successively causes the closing of the valve 12, then that of the valve 15 as the bimetallic strip 22 cools.
Re-ignition is only possible by maneuvering
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a quarter turn of the lever 4, in both directions, which causes, via the reset button 7, the mechanical reopening of the valve 49 "at minimum" and the re-admission of the gas pressure on the membrane 9 to the detainee.
3) During ignition, no gas is admitted to the injector 32 and consequently into the ramp 30, as long as the pilot light 16 is not lit, since it is this which heats the bimetallic strip. cause it. rotation of the rocker 13 and consequently the release of the valve 12.
4) If the pilot goes out accidentally for any reason, all gas intake to the burner and then to the pilot ceases; indeed, the. bimetallic strip 22 by cooling under the action of the air current between the regulating unit and the reflector screen 24, its left end is raised, which successively causes the closing of the valve 12 under the action of the spring 14 of the safety flip-flop 13, then that of the valve 15.
5) If the appliance discharges, as a result of a draft defect or an obstruction in the chimney, the combustion products which are very hot and which should have escaped through the nozzle 29 coming out from the bottom of the cup draw 28; they then come into contact with the bimetallic strip 37 and the latter, suddenly heated, immediately closes the valve 12 and consequently any gas supply to the burner: this avoids the permanent release of burnt gas in the room to be heated.
It will be noted that, all the elements of the regulation block form a single assembly that it is easy to separate from the raaiateur by simply removing the nuts which fix this block to the posts, replacing a defective block by a spare block is therefore greatly facilitated.