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La présente invention a pour objet un dispositif de réglage pour chauffe-eau à gaz qui a principalement pour but d'empêcher une sur- charge de l'appareil. Comme on le sait le gaz dont on dispose aux diffé- rents p oints où des chauffe-eau peuvent être installés est fourni par la canalisation avec des pressions différentes et un pouvoir calorifique va- riable, abstraction faite de ce qu'il y a lieu, en outre, de tenir compte des variations de pression et de pouvoir calorifique du gaz en un point donné.
Si l'on règle en usine l'arrivée du gaz à l'appareil de telle façon que, dans les conditions normales au point d'utilisation, l'appareil per- permette d'obtenir la température d'écoulement désirée, il peut se produire une surcharge nuisible de l'appareil lorsque la pression et le pouvoir ca- lorifique du gaz prennent une valeur supérieure. Si par contre, pour éli- miner ce risque de surcharge, on tient compte, lors du réglage en usine, de la plus forte valeur possible, selon l'expérience,9 pour le pouvoir ca- lorifique et pour la pression du gaz, on arrive à ce résultat que, dans les conditions normales au point d'utilisation, l'appareil ne donne qu'en- viron 70 à 80 % de sa charge et ne fournit par conséquent pas intégrale- ment sa puissance nominale.
On peut éviter cet inconvénient en soumettant le clapet à gaz réglé sur la charge inférieure (70 à 80 % de la charge nominale pour des conditions normales du gaz) à l'influence d'un thermo- stat disposé dans la tubulure de sortie de l'eau et ouvrant le clapet jus- qu'à ce que la température d'écoulement prescrite soit atteinte, même si le gaz a un faible pouvoir calorifique. De cette façon, lorsqu'on est en présence d'un faible pouvoir calorifiques, le réglage du clapet à gaz est corrigé par le thermostat et,9 par suite, on obtient la pleine 'puissance nominale en dépit du réglage en sous-charge.
Par cet artifice., on élimine bien la sous-charge de l'appa- reil en cas de faible pouvoir calorifique, notamment pendant la période qui suit l'allumage, mais on n'obtient pas de sécurité contre la sur- charge. Pour cela, il est nécessaire d'étrangler l'arrivée de gaz, lors- qu'une température de sortie prédéterminée est dépassée, sous l'effet d'un thermostat placé.à la sortie de l'eau.
Selon l'invention, on soumet
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l'arrivée de gaz à l'influence de deux thermostats disposés à la sortie de l'eau et dont l'un augmente le débit de gaz pendant la période qui suit l'al- lumage au cours de laquelle la température d'écoulement va en croissant, jusqu'à ce qu'une température d'écoulement prédéterminée soit atteinte, tan- dis que l'autre réduit au' contraire ce débit lorsque la température voulue est dépassée. On peut agencer le dispositif de telle façon que les deux thermostats, agissant en opposition, commandent le même clapet à gaz dont le corps de clapet est amené dynamiquement à porter contre deux butées qui sont déplacées par les thermostats indépendamment l'une de l'autre.
A l'aide d'un tel clapet à gaz commandé par deux thermostats agissant à l'encontre l'un de l'autre, on est maître de l'arrivée de gaz pour toutes les conditions et toutes les circonstances de fonctionnement de l'appareil. Il est possible de vaincre les difficultés qui se présentent dans la réalisation technique d'un tel dispositif de commande du clapet à gaz en utilisant comme thermostats des thermostats à pression de vapeur. Par cette expression on entend, comme on le sait, des thermostats qui ne sont que partiellement remplis d'un li- quide bouillant facilement.
On évite ainsi d'avoir à réaliser des traversées mécaniques étanches entre l'espace rempli d'eau de l'écoulement - dans le- quel a lieu la mesure de la température - et la chambre du clapet, remplie de gaz - dans laquelle a lieu le réglage - puisque la sonde thermométrique disposée dans la chambre à eau est uniquement reliée par un tube capillaire au corps élastique qui se trouve dans la chambre à gaz. En outre, on peut soumettre le corps élastique d'un tel thermostat à pression de vapeur à une charge préalable par des forces élastiques réglables et utiliser ainsi la totalité de la course autorisée du corps élastique pour le déplacement du clapet à l'intérieur du champ de température intéressant.
Pour améliorer la sécurité lors de la coopération des deux ther- mostats, il y a intérêt à retarder quelque peu., au moyen d'une couche calo- rifuge la transmission de chaleur au thermostat qui provoque l'ouverture afin d'être assuré que le thermostat qui tend à fermer a pris la tempéra- ture régnant à chaque instant considéré avant le thermostat qui tend à ou- vrir.
On n'obtient toutefois une sécurité totale contre la surcharge de l'appareil que lorsque, du côté eau également, il existe des conditions constantes, ce qui ne peut pas être supposé généralement. La charge calori- fique d'un appareil dépend, comme on le sait, d'une part de la différence de température entre l'entrée et la sortie d'eau et d'autre part du débit d'eau qui traverse l'appareil. Si l'on dispose additionnellement dans l'arrivée d'eau un thermostat qui règle la position d'un clapet à eau déterminant le débit d'eau selon la température d'entrée de l'eau, le dispositif de régla- ge décrit plus haut devient un régulateur de charge calorifique convenant à toutes les conditions et toutes les circonstances de service.
Pour tout cela, il faut supposer que les réglages obtenus ther- mostatiquement aussi bien pour le clapet à gaz que pour le clapet à eau dé- terminent sans équivoque les débits de gaz et d'eau qui traversent l'appa- reil. Pour assurer qu'il en soit bien ainsi, on prévoit aussi bien du côté gaz que du côté eau des régulateurs différentiels de pression agissant au- tomatiquement, qui maintiennent constante une différence de pression pré- déterminée aux clapets commandés par voie thermostatique. L'utilisation d'un régulateur de pression différentiel au lieu d'un régulateur de pression usuel présente un grand avantage en particulier du côté gaz parce que le débit de gaz qui arrive au brûleur est indépendant de la température de ce dernier.
Le réglage des clapets commandés par thermostat dépend naturel- lement en premier lieu de la température de sortie désirée. Si cette tempé- rature doit être modifiée, il faut., pour obtenir à nouveau la même charge calorifique., modifier également de façon correspondante l'arrivée d'eau.
Dans ce but, on peut prévoir que la valeur de réglage de la température de sortie et la valeur de réglage du clapet à eau commandé par la température d'arrivée soient réglables en commun à l'aide d'une liaison mécanique, de telle sorte qu'on obtienne., pour chaque réglage, la même charge calorifique de l'appareil.
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La description qui va suivre,9 en regard du dessin annexe à ti- tre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique
L'unique figure représente en coupe verticale l'armature de réglage d'un chauffe-eau à gaz simplement représenté par l'échangeur de chaleur 4.
L'eau froide pénètre dans l'armature en A et passe à travers les orifices de réglage 38. Dans le courant d'eau flotte un disque 39 sou- mis à l'action d'un ressort 39a. Sur le disque 39 est monté un piston 40 qui commande les orifices de réglage 38. Le courant d'eau circule en par- tie à travers la fente annulaire comprise entre le disque 39 et la paroi 41 du boitier, puis par les'orifices 42, et en partie entre un clapet 2 et son siège 1 pour arriver à la tubulure B qui est raccordée à l'échangeur de chaleur 4. A l'arrivée d'eau est raccordé, comme d'habitude.\' un dispositif de sécurité en cas de manque d'eau qui consiste en une membrane 45 et un clapet 43 actionné par ladite membrane et soumis à l'action d'un ressort 44.
Dans le courant d'eau arrivant à l'appareil est disposé un thermostat à li- quide 3.dont la position détermine celle du clapet 2. Le disque 39 agit, d'une manière connue, en liaison avec le piston 40 qui commande les orifices de réglage 38, comme régulateur de pression différentielle maintenant au cla- pet 1-2 une différence de pression déterminée par le ressort 39ao Le débit d'eau qui pénètre en B dans l'échangeur de chaleur 4 dépend donc exclusive- ment de la'position du clapet 2, même lorsqu'il se produit des variations de pression dans la conduite d'arrivée., Cette position du clapet 2 est;
, de son côté,\! déterminée par la température de l'eau qui arrive à l'appareil, parce que, lorsque la température monte, le thermostat 3 ouvre davantage le clapet 2 et, lorsque la température baisse, il la ferme davantageo En choisissant convenablement la course du thermostat et en donnant une for- me appropriée au clapet 2, on peut obtenir que le débit d'eau qui pénètre dans l'appareil varie proportionnellement à la température.
Le gaz pénètre en E dans l'appareil et,, lorsque le dispositif de sécurité en cas de manque d'eau 43 est ouvertil arrive sous un disque flottant 46. Le courant de gaz se subdivise - d'une façon analogue à ce qui passe pour le courant d'eau, comme il a été décrit plus haut - et il arrive au brûleur 9 par des orifices de commande 50 en passant en partie par l'es- pace annulaire compris entre le disque 46 et la paroi 47 et en partie par un canal 48, un clapet à gaz 7 et un canal 49. Une collerette de commande 51 fixée au disque 46 règle le passage du gaz à travers les orifices 50 de telle manière qu'une différence de pression constante, déterminée par le poids du ,disque flottant 47, soit maintenue au clapet 70
Le corps de clapet 7 repose librement sur une tige de clapet 32 qui relie un plateau de ressort 31 à un.corps élastique 20.
Sur la tige 32 est prévue une butée 36 contre laquelle le corps de clapet 7 est appuyé par un ressort 34. Sur le plateau de ressort 31, qui peut se mouvoir entre deux bagues de butée 33 et 33a, repose un ressort de charge 30 dont on peut modifier la tension en agissant sur une tige filetée 54. Le corps élastique 20 est fixé à un support 25 solidaire de la paroi 26 de l'armature. Sur l'autre face du support 25 est disposé un autre corps élastique 22 chargé par un ressort réglable 27. Au cours élastique inférieur 22 est relié un étrier 28 susceptible de coulisser à travers le support 25 et formant avec une collerette 35 une autre butée pour le corps de clapet 7. L'étrier 28 n'est libre de se déplacer, lors d'une course d'extension du corps élasti- que 22, qu'entre deux bagues de butée 29 et 37.
Le corps élastique 20 est relié par une conduite capillaire 23 à une sonde thermométrique 19 qui n'est remplie que partiellement d'un liquide bouillant facilement. De la même façon., une conduite capillaire 24 relie le corps élastique 22 à une autre sonde thermométrique 21 identique, mais pourvue d'une couche calorifuge 21a. Les deux sondes 19-21 sont pla- cées en commun dans une chambre C qui est raccordée au côté eau chaude de l'échangeur calorifique 4 et qui porte la tubulure de sortie Do
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A l'aide d'un volant à main 12 muni d'une'échelle graduée en températures, on peut réglerpar l'intermédiaire d'un engrenage d'angle 53, la position de la tige 54 et, par suite, la tension du ressort 30.
En même temps il se produit toutefois, par l'intermédiaire d'un arbre 57, d'une transmission 56 et d'un excentrique 55, un déplacement par transla- tion du thermostat 3 et du clapet 2 qui y est fixé.
Le mode de fonctionnement du dispositif de réglage ainsi agen- cé est le suivant$
Un certain débit d'eau qui dépend de la température d'arrivée de l'eau, est chauffé dans l'échangeur de chaleur 4. Les sondes calorifi- ques 19-21 prennent à chaque instant la température de sortie 2, l'enve- loppe isolant 2la ayant pour effet que la sonde 19 prend cette température plus rapidement que la sonde 21. Lorsque les thermostats sont froids,, le clapet 7 laisse passer un débit de gaz qui correspond à une sous-charge pour un pouvoir calorifique normal. A partir d'une température de sortie déter- minée par le réglage du ressort 27, l'étrier 28 est abaissé par le corps élastique 22 et le clapet à gaz 7 est ouvert davantage.
Lorsque la tempé- rature de sortie désirée est dépassée, température qui dépend de la ten- sion du ressort 30, le corps élastique 20 se dilate et déplace le corps de clapet 7, à l'aide de la butée 36, dans le sens de fermeture, tandis que l'étrier, avec la butée 35, s'abaisse encore davantage jusqu'à venir porter contre la bague de butée 37, sans affecter le mouvement de réglage du corps de clapet
Si l'on règle le volant 12 sur une température de sortie plus élevée, le ressort 30 étant alors plus fortement comprimé, le thermostat 3 et le clapet à eau 2 sont soulevés en même temps de telle sorte que le dé- bit d'eau qui traverse l'appareil est diminué en correspondance avec l'élé- vation de la température de sortie.
La charge calorifique de l'appareil reste donc constantepour toutes les températures de sortie sur lesquelles l'appareil peut être réglé.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pour- ra apporter des modifications à la forme d'exécution qui vient d'être dé- crite.