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Dispositif de sécurité et de régulation pour installations de chauffage à gaz.
On connaît divers dispositifs de sécurité destinés aux installations de chauffage à gaz et ayant pour but de couper l'alimentation du gaz lorsque la combustion de celui- ci n'est pas assurée. Le fonctionnement de ces appareils est généralement commandé pa r des dispositifs manométriques d'une construction et d'un maniement délicats et ne présentant sou- vent pas une entière sécurité de fonctionnement.
D'autre part, pour obtenir la régulation automati- que des brûleurs par des thermostats d'ambiance il y a lieu de recourir à des systèmes de relais électro-magnétiques, car il s'avère impossible d'intercaler sur le circuit de fuite des vannes manométriques des thermostats d'ambiance à plusieurs mètres ou dizaines de mètres des brûleurs, les pertes de chargea occasionnées le long du circuit venant rompre l'équi-
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libre des pressions sur la vanne manométrique.
La présente invention a pour objet un dispositif ou vanne de sécurité pour appareils de chauffage à gaz exempt des inconvénients ci-dessus, présentant une structure parti- culièrement simple, se prêtant à une construction économique et offrant toutes garanties de sécurité.
L'invention a également pour objet un thermostat d'ambiance pouvant être avantageusement associé à la vanne de sécurité suivant l'invention.
Le dispositif ou vanne de sécurité suivant l'in- vention est caractérisé en ce que le brûleur et une veil- leuse associée au brûleur sont alimentés séparément à partir d'une soupape disposée sur l'arrivée du gaz et commandée par les mouvements d'un dispositif thermométrique soumis à la tem- pérature d'un bain chauffé par la veilleuse, de telle sorte qu'une augmentation de cette température aura pour effet d'aug- menter la section d'accès du gaz vers le brûleur et de diminuer la section de passage du gaz vers la veilleuse.
Le dispositif ainsi constitué assure une sécurité totale; l'arrivée du gaz au brûleur est rendue impossible notamment dans tous les cas suivants:
1 )- robinet réouvert après arrêt accidentel;
2 )- la pression tombée à une valeur trop faible;
3 )- veilleuse soufflée.
L'appareil rend impossible l'allumage des brûleurs sans l'allumage de la veilleuse.
Un autre avantage important du dispositif suivant l'invention est que son fonctionnement étant asservi au régime de la veilleuse, les divers appareils de contrôle de réglage de l'installation tels que thermostat de surchauffe, thermo- stat d'ambiance, etc.. peuvent être placés en série sur une
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canalisation de faible section qui assure l'alimentation de la veilleuse à partir de la vanne et que l'on peut faire pas- ser sans inconvénient en un point quelconque de l'installation étant donné que les partes de charge dans cette canalisation ne présentent pratiquement aucune importance.
Le thermostat d'ambiance suivant l'invention est ainsi disposé en série sur cette canalisation d'alimentation de la veilleuse et comporte un orifice plus ou moins obturé par un pointeau commandé par un dispositif th@@mométrique.
Le thermostat ainsi constitué réduit simplement le débit d'alimentation de la veilleuse et la vanne suivant l'invention assure dans ces conditions l'arrêt des brûleurs.
La veilleuse restant constamment en service, la remise en fonctionnement du brûleur peut s'effectuer sans aucun inconvénient à un moment quelconque.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre d'un mode de réalisation choisi à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessina annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'une installation équipée suivant l'invention; la figure 2 et la figure 3 sont des vues de détail schématiques respectivement en élévation et en plan de la veilleuse; la figure 4 est une vue en coupe de la vanne de sécurité suivant l'invention; la figure 5 est une vue en coupe d'un thermostat d'ambiance destiné à être associé à la vanne de la figure 4.
Suivant le mode de réalisation choisi et représen- té (fig. 1) un appareil de chauffage 11 est muni d'une rampe de brûleurs 12 alimentée par une canalisation de gaz 13 par l'intermédiaire d'une vanne de sécurité 14 et soufflant l'air chaud par des volets 10a au moyen d'un ventilateur (non repré-
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tentée). La cheminée 10 sert à évacuer les gaz brûlés* La vanne 14 assure d'une part l'alimentation de la rampe des brûleurs 12, d'autre part l'alimentation, par l'intermédiaire d'une canalisation de section réduite 15, d'une veilleuse 16. En série sur la canalisation 15 on peut disposer divers appareils de contrôle tels qu'un thermostat de surchauffe 17 et un thermo- stat d'ambiance 18 par exemple.
Ainsi que l'indiquent plus particulièrement les figures 2 et 3, la veilleuse 16 comporte deux flammes 19 et 20, la première assurant l'allumage de la rampe des brûleurs 12 et la seconde servant au chauffage d'un tube 21 associé à la vanne 14 ainsi qu'il sera expliqué dans ce qui suit.
La vanne de sécurité (fig. 4) comporte une arrivée de gaz 22 et une tubulure 23 de départ vers les brûleurs, le passage 24 entre ces deux brûleurs pouvant être plus ou moins obturé par un clapet 25 formant autrement dit un siège de soupape; l'extrémité 26 de l'axe 27 du clapet forme un poin- teau obturant plus ou moins le départ 28 de la canalisation d'alimentation 15 de la veilleuse 16, ce départ 28 étant en dérivation ainsi que le montre le dessin sur la tubulure d'arrivée 22 du gaz.
Un passage capillaire 29 est prévu en parallèle avec la seconde soupape constituée par le pointeau 26 d'une part et le bouchon réglable 30 d'autre part formant le siège de cette soupape et qui peut être vissé plus ou moins dans la partie correspondante 31 de la vanne. Un ressort héli- coïdal 32 tend à maintenir fermée la première soupape consti- tuée par le siège 24 d'une part et par le clapet 25 d'autre part. Une partie filetée 33 est prévue à l'opposé de la partie 31 de la vanne et le tube 21 déjà mentionné s'adapte sur cette partie par l'intermédiaire d'une pièce de liaison de forme appropriée 34.
La partie 33 ainsi que la pièce 34 sont alésées pour offrir un passage à une tige 35 transmettant à l'axe 27
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du clapet 25 la poussée d'une membrane élastique plissée 36.
Le fond mobile 37 de cette membrane s'appuie sur la tige 35 par l'intermédiaire d'un petit ressort hélicoïdal 38. Le tube 21 présente à son extrémité 39 une fermeture étanche appropriée et l'espace 40 entourant la membrane élastique 36 est rempli d'un liquide subissant des dilatations appropriées en fonction de la température, du pétrole par exemple. La membrane 36 pourra être constituée avantageusement par un tube plissé en tombac par exemple.
Lorsque la veilleuse 16 porte par sa flamme 20 le bain 40 à une température appropriée, le liquide de ce bain se dilate, comprime la membrane 36 et actionne de ce fait le clapet 25 porté par l'axe 27 Le gaz est a@@is ainsi au brûleur. Grâce à l'action du pointeau 26, le débit d'ali- mentation de la veilleuse 16 par l'intermédiaire de la canali- sation 15 se trouve partiellement coupé, une alimentation permanente étant assurée par le by-pass 29.
On voit que la pièce 30 forme à la fois siège de soupape et butée pour le clapet 25. Cette butée est réglée de telle façon qu'à la position d'équilibre thermométrique le passage entre le siège 24 et le clapet 25 de la soupape principale soit largement égal à la section de la conduite d'arrivée de gaz. La réduction du débit de gaz admis vers let brûleur 16 présente l'intérêt d'éviter toute surchauffe du dispositif manométrique contenu dans le tube 21.
L'appareil qui vient d'être décrit assure, on le voit, une sécurité complète de fonctionnement puisque l'ali- mentation des brûleurs est coupée obligatoirement dans tous les cas où la veilleuse serait éteinte, grâce à l'action du ressort 32 fermant le clapet 25 chaque fois que la température du bain 40 n'atteint pas une valeur suffisante. Il devient
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donc impossible d'alimenter les brûleurs sans la veilleuse par exemple. En cas de rupture de la membrane de commande 36, le clapet principal 25 retombe automatiquement sur son siège.
Il est particulièrement facile de procéder au remplacement immédiat du tube ou de la cartouche 21 qui contient le dis- positif manométrique. Le prix de revient de l'appareil est peu élevé comparé aux dispositifs existant*. actuellement, à ceux basés par exemple sur l'équilibre de deux pressions sur une membrane.
Les pertes de charge dans la canalisation 15 n'ayant guère d'importance, il est possible de placer en série sur cette canalisation divers appareils de contrôle, aussi loin qu'il sera nécessaire de la vanne, sans aucun inconvénient. Pour provoquer l'arrêt des brûleurs il suffira de réduire par ces appareils le débit d'alimentation de la veilleuse à une valeur suffisamment basse pour que le chauf- :9,age du bain 40 par la flamme 20 devienne insuffisante pour maintenir l'ouverture du clapet 25.
On a représenté ainsi à titre d'exemple sur la? figure 5, un thermostat d'ambiance particulièrement adapté à la vanne suivant l'invention et qui est destiné à régler automatiquement la températureambiante. Ce thermostat com- prend un tube 41 rempli d'un liquide approprié (de l'alcool par exemple) et coiffant une soupape 42 placéeen série sur la canalisation 15 mentionnée ci-dessus. Cette soupape compor- te un pointeau 43 qu'un ressort 44 tend à maintenir en posi- tion d'ouverture, c'est-à-dire relevée vers le haut dans le cas de la figure.
L'extrémité 45 de ce ressort est suspendue à une barrette 46 reposant sur les bords supérieurs de la soupape ; un alésage axial de la soupape constitue un logement
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pour une membrane tubulaire élastique 47 qui est remplie par le liquide contenu dans le tube 41 et dont le fond est rendu solidaire du pointeau 43. Une membrane élastique similaire 48 est disposée à la partie supérieure du tube 41. Le liquide baigne cette membrane de l'extérieur et le volume qu'elle occupe est réglable par la tige filetée 49, elle-même comman- dée par un bouton 50 formant un index 51 et associé à une graduation circulaire appropriée 52 qui pourra être étalonnée avantageusement en températures.
On voit que lorsque la tempé- rature ambiante dépasse une certaine valeur, le liquide conte- nu dans le tube 41 se dilate et provoque la fermeture de la soupape 42. Cette soupape doit être, bien entendu, munie éga- lement dtun by-pass afin d'assurer le maintien d'un débit minimum d'alimentation de la veilleuse. L'ensemble de réglage commandé par le bouton 50 permet d'augmenter ou de diminuer le volume de la chambre de dilatation et de régler ainsi la température à laquelle le thermostat provoquera l'arrêt des brûleurs.
L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple. Ainsi, en série sur la canalisation 15, on pourrait disposer par exemple un thermostat de surchauffe tel que 17 ou tout autre appareil de sécurité ou de réglage et la vanne 14 pourrait assurer par l'intermédiaire d'un contact électrique approprié et d'un cible tel que 53 (fig. 1) l'arrêt du moteur de ventilation par exemple, dans tous les cas où le brûleur est arrêté.
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Safety and regulation device for gas heating installations.
Various safety devices are known intended for gas heating installations and intended to cut off the gas supply when combustion of the latter is not ensured. The operation of these devices is generally controlled by manometric devices of delicate construction and handling and often not offering complete operational safety.
On the other hand, to obtain automatic control of the burners by room thermostats, electromagnetic relay systems must be used, since it proves impossible to insert the pressure valves of the room thermostats several meters or tens of meters from the burners, the pressure losses a caused along the circuit breaking the equilibrium
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free from pressure on the manometric valve.
The subject of the present invention is a safety device or valve for gas heating appliances free from the above drawbacks, having a particularly simple structure, lending itself to economical construction and offering all safety guarantees.
The subject of the invention is also a room thermostat which can be advantageously associated with the safety valve according to the invention.
The safety device or valve according to the invention is characterized in that the burner and a pilot associated with the burner are supplied separately from a valve arranged on the gas inlet and controlled by the movements of the gas. a thermometric device subjected to the temperature of a bath heated by the pilot burner, so that an increase in this temperature will have the effect of increasing the section of access of the gas to the burner and of reducing the gas passage section to the pilot.
The device thus formed ensures total safety; the arrival of gas to the burner is made impossible, in particular in all of the following cases:
1) - valve reopened after accidental shutdown;
2) - the pressure dropped to too low a value;
3) - blown pilot light.
The appliance makes it impossible to light the burners without igniting the pilot.
Another important advantage of the device according to the invention is that its operation being slaved to the pilot light mode, the various control devices for adjusting the installation such as an overheating thermostat, room thermostat, etc. can. be placed in series on a
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pipe of small section which ensures the supply of the pilot from the valve and which can be passed without inconvenience at any point of the installation given that the partes of load in this pipe hardly present it doesn't matter.
The room thermostat according to the invention is thus arranged in series on this supply pipe for the pilot burner and comprises an orifice more or less closed by a needle controlled by a th @@ mometric device.
The thermostat thus formed simply reduces the supply flow rate to the pilot burner and the valve according to the invention ensures that the burners are stopped under these conditions.
As the pilot remains in service at all times, the burner can be restarted without any inconvenience at any time.
The characteristics and advantages of the invention will moreover emerge from the following description of an embodiment chosen by way of non-limiting example with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of assembly of an installation equipped according to the invention; FIG. 2 and FIG. 3 are schematic detail views respectively in elevation and in plan of the pilot; Figure 4 is a sectional view of the safety valve according to the invention; FIG. 5 is a sectional view of a room thermostat intended to be associated with the valve of FIG. 4.
According to the embodiment chosen and shown (fig. 1), a heating appliance 11 is provided with a burner ramp 12 supplied by a gas pipe 13 via a safety valve 14 and blowing the gas. hot air through shutters 10a by means of a fan (not shown
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attempted). The chimney 10 serves to evacuate the burnt gases * The valve 14 ensures, on the one hand, the supply of the burner manifold 12, on the other hand, the supply, via a duct of reduced section 15, d 'a pilot light 16. In series on the pipe 15, various control devices can be placed, such as an overheating thermostat 17 and a room thermostat 18 for example.
As shown more particularly in Figures 2 and 3, the pilot light 16 comprises two flames 19 and 20, the first ensuring the ignition of the burner ramp 12 and the second serving to heat a tube 21 associated with the valve. 14 as will be explained in the following.
The safety valve (FIG. 4) comprises a gas inlet 22 and a pipe 23 for the outlet to the burners, the passage 24 between these two burners being able to be more or less closed by a valve 25 forming in other words a valve seat; the end 26 of the axis 27 of the valve forms a needle more or less closing off the outlet 28 of the supply pipe 15 of the pilot light 16, this outlet 28 being in bypass as shown in the drawing on the pipe gas inlet 22.
A capillary passage 29 is provided in parallel with the second valve constituted by the needle 26 on the one hand and the adjustable stopper 30 on the other hand forming the seat of this valve and which can be screwed more or less into the corresponding part 31 of the valve. valve. A helical spring 32 tends to keep closed the first valve constituted by the seat 24 on the one hand and by the valve 25 on the other hand. A threaded part 33 is provided opposite the part 31 of the valve and the already mentioned tube 21 fits onto this part by means of a connecting piece of suitable shape 34.
Part 33 as well as part 34 are bored to provide a passage for a rod 35 transmitting to the axis 27
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from the valve 25 the thrust of a pleated elastic membrane 36.
The movable bottom 37 of this membrane rests on the rod 35 by means of a small helical spring 38. The tube 21 has at its end 39 an appropriate sealed closure and the space 40 surrounding the elastic membrane 36 is filled. of a liquid undergoing appropriate expansions as a function of the temperature, for example petroleum. The membrane 36 may advantageously be constituted by a pleated tube in tombac for example.
When the pilot 16 carries by its flame 20 the bath 40 to a suitable temperature, the liquid of this bath expands, compresses the membrane 36 and thereby actuates the valve 25 carried by the axis 27 The gas is a @@ is thus to the burner. Thanks to the action of the needle 26, the supply flow to the pilot light 16 via the pipe 15 is partially cut off, a permanent supply being provided by the bypass 29.
It can be seen that the part 30 forms both the valve seat and the stopper for the valve 25. This stopper is adjusted so that in the thermometric equilibrium position the passage between the seat 24 and the valve 25 of the main valve is broadly equal to the section of the gas inlet pipe. Reducing the flow of gas admitted to the burner 16 has the advantage of avoiding any overheating of the manometric device contained in the tube 21.
The apparatus which has just been described ensures, as can be seen, complete operational safety since the supply to the burners is necessarily cut off in all cases where the pilot is extinguished, thanks to the action of the closing spring 32. the valve 25 whenever the temperature of the bath 40 does not reach a sufficient value. He becomes
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therefore impossible to supply the burners without the pilot light for example. In the event of rupture of the control membrane 36, the main valve 25 automatically falls back on its seat.
It is particularly easy to proceed with the immediate replacement of the tube or of the cartridge 21 which contains the manometric device. The cost of the device is low compared to existing devices *. currently, to those based for example on the equilibrium of two pressures on a membrane.
The pressure drops in the pipe 15 having little importance, it is possible to place in series on this pipe various control devices, as far as necessary from the valve, without any inconvenience. To cause the burners to stop, it will suffice to reduce by these devices the supply flow of the pilot to a value sufficiently low so that the heating: 9, age of the bath 40 by the flame 20 becomes insufficient to maintain the opening. valve 25.
It is thus represented by way of example on? FIG. 5, a room thermostat particularly suitable for the valve according to the invention and which is intended to automatically adjust the ambient temperature. This thermostat comprises a tube 41 filled with a suitable liquid (alcohol for example) and capping a valve 42 placed in series on the pipe 15 mentioned above. This valve comprises a needle 43 that a spring 44 tends to maintain in the open position, that is to say raised upwards in the case of the figure.
The end 45 of this spring is suspended from a bar 46 resting on the upper edges of the valve; an axial bore of the valve provides a housing
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for an elastic tubular membrane 47 which is filled with the liquid contained in the tube 41 and the bottom of which is made integral with the needle 43. A similar elastic membrane 48 is disposed at the upper part of the tube 41. The liquid bathes this membrane of the The exterior and the volume which it occupies can be adjusted by the threaded rod 49, itself controlled by a button 50 forming an index 51 and associated with an appropriate circular graduation 52 which can be advantageously calibrated in temperatures.
It can be seen that when the ambient temperature exceeds a certain value, the liquid contained in the tube 41 expands and causes the valve 42 to close. This valve must, of course, also be provided with a bypass. in order to ensure that a minimum pilot supply flow rate is maintained. The adjustment assembly controlled by the button 50 makes it possible to increase or decrease the volume of the expansion chamber and thus to adjust the temperature at which the thermostat will cause the burners to stop.
The invention is of course not limited to the embodiment described and shown which was chosen only by way of example. Thus, in series on the pipe 15, one could have for example an overheating thermostat such as 17 or any other safety or adjustment device and the valve 14 could provide by means of an appropriate electrical contact and a target such as 53 (fig. 1) stopping the ventilation motor for example, in all cases where the burner is stopped.