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PERFECTIONNEMETNTS AUX APPAREILS DE CHAUFFAGE D'EAU. -
L'invention est relative aux appareils de chauffage d'eau du type a gaz, à fonctionnement instantané, et concerne en particulier lés parties ou organes de ces dispositifs de chauffage qui contrôlent l'écoulement dé l'eau à chauffer et l'alimentation de gaz.
Les objets de l'invention sont de simplifier les, moyens de con- .frôle de l'écoulement d'eau et les moyens de contrôle pour le gaz, de réà- liser une économie dans l'emploi de métaux spéciaux et d'assurer la -sécuri- té de fonctionnement.
Conformément à la présente invention la section eau- d'un disposi- tif de, chauffage d'eau à gaz à fonctionnement instantané, comprend un bloc de métal pourvu d'un passage d'entrée d'eau'centrale contenant une vanne ou soupape actionnée à la main, un passage disposé d'un côtédu passage d'entrée d'eau et contenant un tube de Venturi, un dispositif d'ighition lente placé dans un second-passage du même côté du dit passage d'entrée, un autre passage disposé du côté opposé-du passage d'entrée d'eau estmenant à une sortie d'eau, et des moyens pour relier le passage contenant le tube de Venturi et le dit autre passage avec un éçhangeur de chaleur.
Conformément à une caractéristique de l'invention, la section eau de l'appareil de chauffage comprend un diaphragme sensible aux diffé- rences de pressions qui s'établissent entre l'embouchure et le col du tu- be de Venturi à travers lequel s'écoule l'eau à chaufferà l'ovuerture de la vanne ou soupape actionnée à la main;
le,diaphragme-étant agencé pour actionner une soupape à gaz chargée d'un ressort qui constitue, l'unique moyen dans le dispositif de-chauffage,pour contrôler- l'alimentation de gaz à cedispositif.La-pression du ressort-associé à la soupape de-gaz est de préférence ajustée par des moyens à réglage préalable ou préalablement ré- glés, à l'effet de permettre la sélection de l'écoulement d'eau minimum nécessaire pour déterminer le plein actionnement de la soupape à gaz par
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le diaphragme.
A l'effet que l'invention puisse être bien comprise et aisément exécutée, le mécanisme de contrôle du gaz et de l'eau d'uri appareil de chauffage d'eau à fonctionnement instantané, construit conformément à l'in- vention, va maintenant être décrit à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale du mécanisme;
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 1;
Fig. 3 est une coupe à échelle agrandie d'un dispositif de régla- ge d'alimentation de veilleuse utilisé dans le mécanisme;
Fig. 4 est une vue en plan d'un diaphragme flexible, faisant par- tie du mécanisme; et,
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 4.
En se référant aux dessins, la section eau, 1, comporte un passa- ge d'entrée d'eau 2, logeant une soupape de contrôle d'écoulement, ou une vanne d'étranglement, 3, qui est réglée préalablement pour limiter l'écoule- ment maximum de l'eau dans l'appareil de chauffage. L'extrémité interne du passage 2 forme un siège pour une soupape à vis 4, portée par une tige 5 faisant saillie au delà de la section eau, 1, et qui porte un bouton de ma- noeuvre 6 y attaché.
Le siège de la soupape 4 est disposé à proximité de la jonction de deux passages plus courts qui sont en communication directe avec lepassage entrée d'eau 2 lorsque la soupape 4 est ouverte. Un de ces passages 7, com- porte, y formé, un trou de drainage fileté 8 normalement fermé par un bou- chon à vis, et également un tube de Venturi 9 qui s'y trouve monté. Les fui- tes au delà du tube de Venturi 9 sont empêchées à l'aide d'un anneau 10 qui est analogue à un segment de piston et qui est disposé dans une rainure for- mée dans le corps du tube de Venturi.
L'entrée dans le passage 7 communique avec un deuxième passage 11 contenant un dispositif d'ignition lente 12 de type connu, y monté à vissa- ge. Le premier de deux canaux ou perforations (non représentés dans les des- sins) formés dans la section eau, 1, permet la communication entre le col
13 du tube de Venturi 9 et une chambre supérieure 14 (fige 1) de la section gaz,du mécanisme de contrôle, et le deuxième canal ou perforation permet la communication entre la sortie 15 du dispositif d'ignition lente 12, et par suite de l'embouchure du tube de Venturi 9, et une chambre inférieure 16 de la section gaz. Un diaphragme flexible 17 sépare les deux chambres 14 et
16,.et actionne une soupape de contrôle d'écoulement du gaz, 18, d'une ma- nière bien connue dans des dispositifs de chauffage d'eau à fonctionnement instantané.
L'extrémité de sortie du tube de Venturi 9 comporte un raccord
19 qui facilite la liaison avec une conduite menant au corps de l'appareil de chauffage.
Un troisième passage 20 dans la section eau 1, comporte également un raccord propre à permettre la liaison d'une autre conduite venant du corps de l'appareil de chauffage au conduit de sortie 21 de l'appareil de chauffage, lequel est relié à l'aide d'un raccord tournant à une lumière 22 pratiquée dans le côté inférieur de la section eau 1.
Le diaphragme flexible 17 dont il a été question plus haut est représenté séparément dans les figs. 4 et 5, et consiste en un diaphragme en caoutchouc moulé autour d'un anneau de renforcement 23 en laiton. Il est serré entre la section eau 1, et la 'section gaz 24. Le but de l'anneau de renforcement 23 est d'empêcher le gauchissement du diaphragme qui peut si- non se produire lorsque les vis de serrage qui unissent les deux sections sont serrées pour résister à des pressions d'eau relativement élevées.
Un tampon 25 (fig.l) placé sur le côté supérieur du diaphragme comporte un évidement central qui reçoit l'extrémité inférieure d'une courte
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tige de poussée 26, dont l'extrémité supérieure vient en engagement avec l'extrémité inférieure de la queue 27 de la soupape de gaz 18. La tige 26 est montée de manière à coulisser librement dans une boite 28 contenant un bourrage en toute'matière appropriée comme un cordon gras, ou enduit'de suif ou une ou plusieurs rondelles de cuir traite.
La soupape à gaz 18 .est normalement repoussée sur son siégé par un ressort en hélice 29 disposé dans un court tube vertical '3,0$ lequel procure un support pour le brûleur à gaz 31 du dispositif de chauffage.
Le ressort 29 est maintenu en place par un écrou annulaire 32 avenant ..en engagement avec la paroi intérieurement filetée du conduit 30.,La pression du ressort 29 est réglée par ajustement de l'écrou annulaire 32, avant mon- tage du brûleur, de manière qu'elle corresponde à l'écoulement d'eau mini- ' mum désiré qui est nécessaire pour ouvrir complètement la soupape de gaz.
La section gaz 24 comporte un conduit latéral 33 qui est fileté pour être raccordé à une alimentation de gaz et qui communique avec le cô- té inférieur de la soupape 18.Le conduit latéral 33 comporte une vanne papillon 34 destinée à permettre le réglage préalable du taux maximum d'a- limentation de gaz par rapport à l'eau.
A l'opposé du conduit latéral 33, le conduit 30 comporte une lu- mière dans laquelle est engagé à vissage, un raccord soudé 35 pour une veilleuse 36. La conduite d'alimentation 37 de la veilleuse 36 s'étend ver- ticalement à partir du raccord coudé 35. Le raccord coudé 35, dont une cou- pe à échelle agrandie est représentée dans la figo 3, contient une vanne d'étranglement à réglage préalable, 38, pour contrôler le débit maximum de gaz à la veilleuse 36.La vanne d' étranglement 38 est de forme cylindrique et porte à mi-chemin entre ses extrémités une collerette ou rebord 39? une moitié 40 de l'organe étant creuse afin de permettre l'écoulement réglé de gaz à la veilleuse 36 et l'autre moitié 41 de l'organe étant filetée.
Une lèvre ménagée autour de l'ouverture du raccord coudé, dans laquelle la van- ne d'étranglement à réglage préalable 38 est introduite, est ultérieurement rabattue par-dessus le rebord ou collerette 39 pour maintenir la vanne 38 en place. Une rondelle d'étanchéité en cuivre 42, placée entre le.rebord 39 et la lèvre 41, est comprimée par un écrou 43 vissé sur l'extrémité filetée de la vanne afin de procurer un scellement effectif contre les fuites de, gaz. L'écrou 43 est désserré lorsqu'il est désirable d'ajuster le réglage de la vanne 38. 1
Le fonctionnement des parties ou organes décrits est analogue à celui de types connus d'appareils de chauffage d'eau \ gaz, à inflammation instantanée.
Comme il est courant pour des appareils de chauffage d'eau d'être reliés à une conduite d'alimentation'de gaz pourvue d'un robinet de contrôle au-voisinage du raccord, il n'est pas nécessaire de prévoir un ro- binet de contrôle de gaz sur l'appareil de chauffage même, et l'on suppose- ra que ce robinet de contrôle est ouvert lorsque l'on désire utiliser l'ap- pareil de ehauffagea Le robinet de gaz peut être maintenu ouvert de façon '.permanente aussi longtemps que la veilleuse est allumée. Normalement du gaz ne peut pas s'écouler vers le brûleur principal 31 car le ressort 29 main- tient fermée la soupape de gaz 18, Lorsqu'on fait tourner le bouton de ma- noeuvre 6, la soupape 4 est ouverte et de l'eau commence à s'écouler à tra- vers le dispositif de chauffage.
La différence des pressions résultantes! en- gendrées à l'embouchure 7 et au col 13 du tube de Venturi, est transmise! aux chambres 14 et 16, en provoquant la déflexion vers le haut du diaphragme' 17, en amenant la tige 26 contre la queue de la soupape de gaz 27, ouvrant ainsi la soupape de gaz 18 et permettant'au gaz de passer au brûleur principal 31 où il sera enflammé par la flamme de la veilleuse qui est supposée déjà al- lumée.
Un dispositif de sécurité pour veilleuse 44 de type connu, et- construit pour fonctionner d'une manière bien connue,est également monté dans le circuit vertical 30, de sorte que si la flamme de la veilleuse s'éteint l'alimentation de gaz au brûleur principal 31 est coupée par la; sou- pape 18.
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PERFECTIONNEMETNTS TO WATER HEATING APPLIANCES. -
The invention relates to water heaters of the gas type, instantaneous operation, and relates in particular to the parts or members of these heating devices which control the flow of the water to be heated and the supply of water. gas.
The objects of the invention are to simplify the means of controlling the flow of water and the means of controlling the gas, to achieve an economy in the use of special metals and to ensure the -safety of operation.
In accordance with the present invention the water section of an instantaneous gas water heater apparatus comprises a metal block provided with a central water inlet passage containing a valve or valve. operated by hand, a passage arranged on one side of the water inlet passage and containing a Venturi tube, a slow elevation device placed in a second-passage on the same side of said inlet passage, another passage disposed on the opposite side of the water inlet passage leading to a water outlet, and means for connecting the passage containing the Venturi tube and said other passage with a heat exchanger.
In accordance with one feature of the invention, the water section of the heater comprises a diaphragm responsive to the pressure differences which arise between the mouth and the neck of the Venturi tube through which it s' the water to be heated flows through the opening of the valve or manually operated valve;
the diaphragm being arranged to actuate a spring loaded gas valve which constitutes the sole means in the heater for controlling the supply of gas to this device. the gas valve is preferably adjusted by pre-set or pre-set means, to allow selection of the minimum water flow necessary to determine full actuation of the gas valve by
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the diaphragm.
In order that the invention may be well understood and easily carried out, the gas and water control mechanism of an instantaneous water heater, constructed in accordance with the invention, will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a vertical section of the mechanism;
Fig. 2 is a section taken along the line A-A of FIG. 1;
Fig. 3 is an enlarged sectional view of a pilot supply adjuster used in the mechanism;
Fig. 4 is a plan view of a flexible diaphragm, forming part of the mechanism; and,
Fig. 5 is a section taken along line 3-3 of FIG. 4.
Referring to the drawings, the water section, 1, has a water inlet passage 2, housing a flow control valve, or a throttle valve, 3, which is previously set to limit the flow. Maximum water flow through the heater. The inner end of the passage 2 forms a seat for a screw valve 4, carried by a rod 5 protruding beyond the water section, 1, and which has an operating knob 6 attached thereto.
The seat of the valve 4 is disposed near the junction of two shorter passages which are in direct communication with the water inlet passage 2 when the valve 4 is open. One of these passages 7 has, formed therein, a threaded drainage hole 8 normally closed by a screw cap, and also a Venturi tube 9 mounted therein. Leakage beyond the Venturi tube 9 is prevented by means of a ring 10 which is analogous to a piston ring and which is disposed in a groove formed in the body of the Venturi tube.
The entry into the passage 7 communicates with a second passage 11 containing a slow ignition device 12 of known type, mounted therein by screwing. The first of two channels or perforations (not shown in the drawings) formed in the water section, 1, allows communication between the neck
13 of the Venturi tube 9 and an upper chamber 14 (pin 1) of the gas section, of the control mechanism, and the second channel or perforation allows communication between the outlet 15 of the slow ignition device 12, and consequently of the mouth of the Venturi tube 9, and a lower chamber 16 of the gas section. A flexible diaphragm 17 separates the two chambers 14 and
16, .and operates a gas flow control valve, 18, in a manner well known in instantaneous water heaters.
The outlet end of the Venturi tube 9 has a fitting
19 which facilitates the connection with a pipe leading to the body of the heater.
A third passage 20 in the water section 1, also comprises a fitting suitable for allowing the connection of another pipe coming from the body of the heating appliance to the outlet pipe 21 of the heating appliance, which is connected to the 'Using a swivel to a port 22 made in the lower side of the water section 1.
The flexible diaphragm 17 which was discussed above is shown separately in Figs. 4 and 5, and consists of a rubber diaphragm molded around a brass reinforcing ring 23. It is clamped between the water section 1, and the gas section 24. The purpose of the reinforcing ring 23 is to prevent warping of the diaphragm which may otherwise occur when the set screws which unite the two sections. are tightened to withstand relatively high water pressures.
A pad 25 (fig.l) placed on the upper side of the diaphragm has a central recess which receives the lower end of a short
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push rod 26, the upper end of which engages with the lower end of the shank 27 of the gas valve 18. The rod 26 is mounted so as to slide freely in a box 28 containing a stuffing of any material suitable as a fat bead, or coated with tallow or one or more slices of treated leather.
The gas valve 18 is normally pushed back to its seat by a coil spring 29 disposed in a short vertical tube 3.0 $ which provides support for the gas burner 31 of the heater.
The spring 29 is held in place by an annular nut 32 coming in engagement with the internally threaded wall of the duct 30., The pressure of the spring 29 is regulated by adjusting the annular nut 32, before fitting the burner, so that it matches the desired minimum water flow which is required to fully open the gas valve.
The gas section 24 has a side duct 33 which is threaded for connection to a gas supply and which communicates with the lower side of the valve 18. The side duct 33 has a butterfly valve 34 intended to allow the pre-adjustment of the gas. maximum rate of gas supply to water.
Opposite the side duct 33, the duct 30 comprises a light in which is screwed in, a welded connection 35 for a pilot light 36. The supply line 37 of the pilot light 36 extends vertically to the side. from elbow 35. Elbow 35, an enlarged section of which is shown in Fig. 3, contains a pre-adjusted throttle valve, 38, to control the maximum gas flow to the pilot 36. The throttle valve 38 is cylindrical in shape and carries halfway between its ends a collar or rim 39? one half 40 of the member being hollow in order to allow the controlled flow of gas to the pilot light 36 and the other half 41 of the member being threaded.
A lip formed around the opening of the elbow connector, into which the pre-adjusted throttle valve 38 is introduced, is subsequently folded over the rim or flange 39 to hold the valve 38 in place. A copper sealing washer 42, placed between the lip 39 and the lip 41, is compressed by a nut 43 screwed onto the threaded end of the valve to provide an effective seal against gas leaks. Nut 43 is loosened when it is desirable to adjust the setting of valve 38. 1
The operation of the parts or members described is similar to that of known types of water \ gas heaters, instantaneous ignition.
As it is common for water heaters to be connected to a gas supply line with a check valve near the connection, it is not necessary to provide a valve. control valve on the heating appliance itself, and it will be assumed that this control valve is open when it is desired to use the heating appliancea The gas valve can be kept open so .permanent as long as the pilot is on. Normally no gas can flow to the main burner 31 because the spring 29 keeps the gas valve 18 closed. When the operating knob 6 is turned, the valve 4 is opened and water begins to flow through the heater.
The difference in the resulting pressures! generated at the mouth 7 and at the neck 13 of the Venturi tube, is transmitted! to chambers 14 and 16, causing the upward deflection of diaphragm '17, bringing rod 26 against the tail of gas valve 27, thereby opening gas valve 18 and allowing gas to pass to the main burner 31 where it will be ignited by the flame of the pilot which is supposed to already be lit.
A pilot safety device 44 of known type, and constructed to function in a well known manner, is also mounted in the vertical circuit 30, so that if the pilot flame goes out the gas supply to the pilot. main burner 31 is switched off by the; valve 18.