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Appareil chauffé au gaz sous le contrôle d'un percepteur de température.
L'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins annexes dans lesquels les Figs,. 1 à 4 montrent le même appareil à différents moments de son fonctionnement.
Sur ces dessins, 2 désigne une conduite d'admission de gaz principale qui débouche dans une chambre 3. Un siège de sou- pape 4 qui peut être fermé et ouvert d'au-dessus par une soupape 6 soumise à l'action d'une membrane 5, est aménagé dans la cham- bre 3.7 est la conduite du brûleur de la flamme de gaz princi- pale 8. Un conduit 9 partant de la chambre 3 est relié d'une part au moyen d'un conduit 10 à une soupape 11 commandée à la main et d'autre part au moyen d'un conduit 12 à une soupape 14 soumise à l'action d'un ressort bimétallique 13, et enfin au moyen d'un conduit 15 à une chambre 16 dans laquelle est disposée une sou- pape à large plateau 17 soumise d'une part à l'action d'une membrane 18 et d'autre part à l'action d'un ressort 19.
De la sou- pape 14 un conduit 20 se rend à une sortie de gaz 21, un autre
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conduit 22 à un percepteur de chaleur 23 contenant une soupape 24 montée sur une tige 25 qui se dilate sous l'action de la chaleur plus lentement que l'enveloppe 26 qui l'entoure. D'au- tre part, le percepteur de chaleur se trouve en communication par un conduit 27 avec l'espace 28 situé au-dessus de la mem- brane 18. Le conduit 15 est raccordé par un ajutage d'étrangle- ment 29 à la chambre 16. L'espace 30 situé au-dessous de la mem- brane 18 est en communication par un ajutage à faible étrangle- ment 31 avec un conduit 32 qui communique par un ajutage à fort étranglement 33 avec l'espace 28 au-dessus de la membrane 18.
Le conduit 32 est pourvu d'un large bec 34 pour une flamme 35.
La chambre 16 est la chambre de commande de la soupape 4, 6.
Le dispositif fonctionne comme suit :
Lorsqu'on ouvre un robinet principal, non représenté, monté dans la conduite d'admission de gaz principale 2, le gaz pénètre dans la chambre 3 pour se rendre par les conduits 9 et 10 à la soupape à main 11, et d'autre part par le conduit 12 à la soupape 14 et par le conduit 15 dans la chambre 16. La po- sition des soupapes à ce moment est celle représentée sur la Fig. 1. Lorsqu'on ouvre alors la soupape à main 11 et qu'on al- lume la flamme de réchauffage 36, comme le montre la Fig. 2, le ressort bimétallique 13 passe de la position représentée sur la Fig. 1 d'abord à celle représentée sur la Fig. 2. En s'échauf- fant davantage, le ressort bimétallique ouvre la soupape 14 comme le représente la Fig. 3.
Ceci permet au gaz de passer dans la conduit 20 d'où il s'échappe à l'atmosphère après avoir été for- tement étranglé par l'orifice de sortie 21, où il s'allume au contact de la flamme 36 et produit à son tour une flamme 37 qui agit alors également sur le ressort bimétallique 13. A ce moment, on peut lâcher la soupape à main 11, de façon à éteindre la flamme 36. D'autre part le gaz passe de la soupape 14 par le conduit 22 dans le percepteur de chaleur 23. Lorsque celui-ci est froid, la soupape 24 est ouverte, de telle sorte que le gaz @
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peut passer par l'ajutage d'étranglement 33 dans le conduit 32 et se rendre à l'orifice d'échappement 34, où il s'allume au contact de la flamme 37. Sous la pression du gaz non étranglé de la chambre 28 la soupape 17 s'ouvre rapidement dans la chambre 16.
Le gaz s'échappe par la soupape 17 de la chambre 16 située au-dessus de la membrane 5 et dans laquelle ne pénètre que peu de gaz par l'ajutage d'étranglement 29, pour se rendre dans le sens de la fermeture de la soupape dans l'espace 30 et de là, après avoir été faiblement étranglé par l'ajutage 31, dans le conduit 32 également, ce qui a pour effet d'une part d'ouvrir brusquement la soupape 4, 6 par suite de la plus forte pression exercée sous la membrane 5 et d'autre part d'alimenter la flam- me 35 dans une plus forte mesure. A ce moment, le gaz pénètre dans la conduite 7, de telle sorte que la flamme principale 8 s'allume à la flamme d'allumage 35, ce que montre la Fig. 3.
Lorsque la soupape 24 commence alors à se fermer sous l'action de la chaleur produite par la. flamme principale 8 sur l'enveloppe 26 du percepteur de température qui se dilate for- tement, le gaz qui passe par la soupape 24 est étranglé dans une forte mesure. Par conséquent la pression qui règne dans l'espace 28 diminue de telle sorte que la soupape 17 commence à se fermer sous l'action de la pression, même réduite, de la chambre 30 et l'action du ressort 19. Il arrive alors très vite un moment où le courant de gaz passant de la chambre 16 dans la chambre 30 agit fortement sur la face inférieure de la soupape 17 et ferme brusquement celle-ci. En même temps la pression dans la chambre 16 s'élève très rapidement par le conduit 15, de telle sorte que la soupape principale 4, 6 se ferme très rapidement et provoque l'extinction de la flamme principale 8.
En même temps, comme le montre la Fig. 4, la flamme 35 se rapetisse car elle ne reçoit plus que très peu de gaz par la soupape 14, le conduit 22, la sou- pape 24 du percepteur de température, qui ne présente plus qu'une @
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toute petite ouverture, le conduit 27, l'espace 28 et le conduit 32, tandis que l'arrivée de gaz à la flamme 37 est continue et produit une flamme permanente toujours uniforme, car elle brûle régulièrement aussi longtemps que le ressort bi-métallique 13 est chauffé. Si la soupape 24 du percepteur de chaleur se ferme complètement, la flamme 35 peut éventuellement aussi s'éteindre entièrement, sans nuire au fonctionnement du dispositif car après la réouverture de la soupape 24 la flamme 35 s'allume de nouveau immédiatement au contact de la flamme 37.
Après extinction de la flamme 8, le percepteur de cha- leur 23 se refroidit de nouveau, la soupape 24 s'ouvre de nou- veau et lorsqu'elle s'ouvre à tel point que la pression qui rè- gne dans la chambre devient suffisante pour ouvrir de nouveau la soupape 17, l'opération décrite ci-dessus se reproduit et la flamme principale 8 se rétablit très rapidement. La production rapide de la flamme de gaz principale offre l'avantage de sup- primer tout danger d'un retour de flamme.
Il est important dans le cas envisagé de déterminer exactement les dimensions du siège de la soupape 17 ainsi que celles des orifices d'étranglement ou de passage 29, 31, 33 et 34, de manière à obtenir une fermeture brusque de la soupape 17.
On peut établir les dimensions sans difficulté par des essais pour chaque type d'appareil. Toutefois il faut faire en sorte que la grandeur de l'orifice de passage 31 soit un multiple de celle des orifices de passage 29 et 33, afin notamment que le gaz puisse s'échapper facilement de la chambre 30 et que la flam- me d'allumage 35 puisse devenir aussi grande que possible. L'ou- verture de passage de la soupape 17 doit également être mainte- nue aussi grande que possible pour permettre une évacuation au- tant que possible sans étranglement du ga lorsque cette soupape s'ouvre et assurer une ouverture rapide de la soupape 4, 6.
L'invention assure par des moyens extrêmement simples une ouverture et une fermeture rapides de la soupape à gaz prin- @
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cipale et un réglage extrêmement précis de la chaleur produite par le brûleur, la veilleuse ou flamme d'allumage 35 s'établis- sant avec une courte flamme lorsque la flamme principale est éteinte et avec une longue flamme immédiatement avant que le gaz ne revienne dans la conduite 7. En outre, l'invention permet d'assurer un réglage de la chaleur sur lequel on peut compter mê- me en cas de faible pression du gaz.
Les Figs. 5 à 7 représentent une autre forme d'exécution de l'invention dans trois positions différentes.
Sur ces figures, 51 désigne une conduite d'admission de gaz principale, 52 un robinet d'arrêt , 53 un brûleur, 54 une soupape de réglage pour le brûleur, 55 un conduit disposé devant cette soupape. Sur le conduit 55 est branchée une dérivation 57 pourvue d'un ajutage à large orifice 56 qui s'ouvre dans une chambre 58 où se trouve une membrane 59 avec soupape 60. Cette soupape 60 ferme une chambre 61 qui est fermée d'autre part par une membrane 62 pourvue d'une soupape 63 actionnée d'en haut pour livrer passage au gaz vers le brûleur 53. Un conduit de sor- tie 64 partant de la chambre 61 communique avec celle-ci par un ajutage 64'. La conduite 64 mène à une sortie de gaz 65 où s'é- tablit une veilleuse ou flamme d'allumage.
Le conduit 55 com- munique encore avec un percepteur de chaleur 66, dont le plateau de soupape 67 est monté sur une tige 68 à l'intérieur d'une enve- loppe 69. Le gaz passant par cette soupape et un conduit 70 ar- rive dans une chambre 71 d'où il se rend par un conduit 72 et l'ajutage 73, à la sortie de gaz 65. Ce dispositif fonctionne comme suit :
Lorsqu'on ouvre le robinet principal-52, le gaz arrive sous la membrane 62 et aucune pression ne règne dans la chambre 61 située au-dessus de cette membrane. Il en résulte que la sou- pape 63 s'ouvre et que le brûleur peut être allumé. Lorsque la soupape 67 se ferme sous l'action de la chaleur du brûleur, la
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pression tombe dans la chambre 71 au-dessus de la membrane 59, de telle sorte que la soupape 60 se soulève.
De ce fait la pres- sion s'élève à l'intérieur de la chambre 61 au-dessus de la mem- brane 62, de telle sorte que la soupape 63 se ferme de nouveau.
Dans le cas considéré, la soupape 60 s'ouvre donc lors- que la soupape 63 doit se fermer et elle se ferme lorsque celle- ci doit s'ouvrir.
REVENDICATIONS
1.- Appareil chauffé au gaz et placé sous le contrôle d' un percepteur de température dont l'action est renforcée par une soupape auxiliaire, caractérisé en ce que les dimensions de cette dernière de même que celles des arrivées et départs de la chambre de commande de la soupape principale sont établies de telle ma- nière que lors de la mise en action de la soupape auxiliaire la chambre de commande est chargée ou déchargée plus ou moins brus- quement.
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Gas heated device under the control of a temperature sensor.
The invention is shown by way of example in the accompanying drawings in which Figs ,. 1 to 4 show the same device at different times of its operation.
In these drawings, 2 denotes a main gas inlet pipe which opens into a chamber 3. A valve seat 4 which can be closed and opened from above by a valve 6 subjected to the action of. a membrane 5, is arranged in the chamber 3.7 is the pipe of the burner of the main gas flame 8. A pipe 9 starting from the chamber 3 is connected on the one hand by means of a pipe 10 to a valve 11 controlled by hand and on the other hand by means of a duct 12 to a valve 14 subjected to the action of a bimetallic spring 13, and finally by means of a duct 15 to a chamber 16 in which is there is a large plate valve 17, subjected on the one hand to the action of a membrane 18 and on the other hand to the action of a spring 19.
From valve 14 a conduit 20 goes to a gas outlet 21, another
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leads 22 to a heat receiver 23 containing a valve 24 mounted on a rod 25 which expands under the action of heat more slowly than the casing 26 which surrounds it. On the other hand, the heat sink is in communication by a duct 27 with the space 28 located above the membrane 18. The duct 15 is connected by a throttling nozzle 29 to chamber 16. The space 30 below the membrane 18 is in communication by a low throttle nozzle 31 with a conduit 32 which communicates by a high throttle nozzle 33 with the space 28 above. top of membrane 18.
The duct 32 is provided with a large nozzle 34 for a flame 35.
Chamber 16 is the control chamber of valve 4, 6.
The device works as follows:
When opening a main valve, not shown, mounted in the main gas inlet pipe 2, the gas enters the chamber 3 to go through the pipes 9 and 10 to the hand valve 11, and other starts through line 12 to valve 14 and through line 15 into chamber 16. The position of the valves at this time is that shown in FIG. 1. When the hand valve 11 is then opened and the reheat flame 36 ignited, as shown in FIG. 2, the bimetallic spring 13 passes from the position shown in FIG. 1 first to that shown in FIG. 2. As it warms up further, the bimetal spring opens valve 14 as shown in FIG. 3.
This allows gas to pass through conduit 20 from where it escapes to the atmosphere after being severely constricted through outlet 21, where it ignites on contact with flame 36 and produces gas. in turn a flame 37 which then also acts on the bimetallic spring 13. At this moment, the hand valve 11 can be released, so as to extinguish the flame 36. On the other hand, the gas passes from the valve 14 through the duct. 22 in the heat receiver 23. When the latter is cold, the valve 24 is opened, so that the gas @
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can pass through the throttle nozzle 33 in the duct 32 and go to the exhaust port 34, where it ignites on contact with the flame 37. Under the pressure of the unthrottled gas from the chamber 28 the valve 17 opens quickly in chamber 16.
The gas escapes through the valve 17 of the chamber 16 located above the membrane 5 and into which only a little gas penetrates through the throttle nozzle 29, to go in the direction of the closure of the valve in the space 30 and from there, after having been slightly throttled by the nozzle 31, also in the duct 32, which has the effect on the one hand of abruptly opening the valve 4, 6 as a result of the more strong pressure exerted under the membrane 5 and on the other hand to feed the flame 35 to a greater extent. At this moment, the gas enters the line 7, so that the main flame 8 ignites at the ignition flame 35, which is shown in FIG. 3.
When the valve 24 then begins to close under the action of the heat produced by the. main flame 8 on the casing 26 of the temperature sensor which expands strongly, the gas which passes through the valve 24 is throttled to a great extent. Consequently the pressure which prevails in the space 28 decreases so that the valve 17 begins to close under the action of the pressure, even reduced, of the chamber 30 and the action of the spring 19. It then happens very quickly a moment when the gas stream passing from the chamber 16 into the chamber 30 acts strongly on the underside of the valve 17 and suddenly closes the latter. At the same time, the pressure in the chamber 16 rises very quickly through the pipe 15, so that the main valve 4, 6 closes very quickly and causes the main flame 8 to be extinguished.
At the same time, as shown in Fig. 4, the flame 35 becomes smaller because it only receives very little gas through the valve 14, the conduit 22, the valve 24 of the temperature sensor, which now has only one @
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very small opening, the duct 27, the space 28 and the duct 32, while the gas supply to the flame 37 is continuous and produces a permanent flame always uniform, because it burns regularly as long as the bi-metallic spring 13 is heated. If the valve 24 of the heat receiver closes completely, the flame 35 can possibly also be extinguished entirely, without affecting the operation of the device because after the reopening of the valve 24 the flame 35 ignites again immediately on contact with the flame. flame 37.
After extinguishing the flame 8, the heat collector 23 cools again, the valve 24 opens again and when it opens to such an extent that the pressure prevailing in the chamber becomes sufficient to reopen the valve 17, the operation described above is repeated and the main flame 8 is restored very quickly. The rapid production of the main gas flame offers the advantage of eliminating any danger of a flashback.
It is important in the envisaged case to determine exactly the dimensions of the seat of the valve 17 as well as those of the throttling or passage orifices 29, 31, 33 and 34, so as to obtain a sudden closing of the valve 17.
The dimensions can be established without difficulty by tests for each type of device. However, it is necessary to ensure that the size of the passage orifice 31 is a multiple of that of the passage orifices 29 and 33, in particular so that the gas can easily escape from the chamber 30 and that the flame d The ignition 35 can become as large as possible. The passage opening of the valve 17 must also be kept as large as possible to allow evacuation as much as possible without constricting the ga when this valve opens and to ensure rapid opening of the valve 4, 6.
The invention provides by extremely simple means rapid opening and closing of the main gas valve.
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control and extremely precise control of the heat produced by the burner, the pilot or pilot flame 35 being established with a short flame when the main flame is extinguished and with a long flame immediately before gas returns to the flame. line 7. In addition, the invention makes it possible to provide a heat control which can be counted on even in the event of low gas pressure.
Figs. 5 to 7 show another embodiment of the invention in three different positions.
In these figures, 51 denotes a main gas inlet pipe, 52 a shut-off valve, 53 a burner, 54 a control valve for the burner, 55 a pipe disposed in front of this valve. On the conduit 55 is connected a bypass 57 provided with a large orifice nozzle 56 which opens into a chamber 58 where there is a membrane 59 with valve 60. This valve 60 closes a chamber 61 which is also closed. by a membrane 62 provided with a valve 63 actuated from above to provide passage for gas to the burner 53. An outlet duct 64 from the chamber 61 communicates therewith via a nozzle 64 '. Line 64 leads to a gas outlet 65 where a pilot or pilot flame is established.
The duct 55 further communicates with a heat sink 66, the valve plate 67 of which is mounted on a rod 68 inside a casing 69. The gas passing through this valve and a duct 70 ar- bank in a chamber 71 from which it goes through a conduit 72 and the nozzle 73, at the gas outlet 65. This device operates as follows:
When the main valve-52 is opened, the gas arrives under the membrane 62 and no pressure reigns in the chamber 61 located above this membrane. As a result, the valve 63 opens and the burner can be ignited. When the valve 67 closes under the action of the heat of the burner, the
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pressure falls in the chamber 71 above the diaphragm 59, so that the valve 60 rises.
As a result the pressure rises inside the chamber 61 above the diaphragm 62, so that the valve 63 closes again.
In the case considered, the valve 60 therefore opens when the valve 63 has to close and it closes when the latter has to open.
CLAIMS
1.- Device heated by gas and placed under the control of a temperature sensor whose action is reinforced by an auxiliary valve, characterized in that the dimensions of the latter as well as those of the inlets and outlets of the control of the main valve are established in such a way that when the auxiliary valve is actuated, the control chamber is loaded or unloaded more or less abruptly.