<Desc/Clms Page number 1>
SOUPAPE A MEMBRANE POUR DISPOSITIFS. DE CHAUFFAGE A GAZ REGLES THERMOSTATIQUEMENT.
La présente invention a pour objet une soupape à membrane pour dispositifs de chauffage à gaz réglés thermostatiquement, du type comportant, d'une part, un thermostat assujetti aux besoins thermiques et, d'autre part, un thermostat assurant la présence ou maintien de la flamme veilleuse. Dans les dispositifs de chauffage à gaz connus, l'alimentation, en gaz, de la veilleuse se fait soit du côté admission (amont) de la soupape, soit depuis la canalisation qui est réglée par le thermostat assujetti aux besoins thermiques.
Dans le premier cas, lorsque toutes les flammes s'éteignent à la suite d'une perturbation de service, on ne peut pas empêcher une fuite 'continue du gaz par le brûleur,de la flamme-veilleuse;, dans le second cas, il ne sera pas non plus possible d'éviter une telle fuite continue de gaz bien qu'elle ne commence, il est vrai, que lorsque se manifestent les besoins thermiques, c'est-à-dire au moment où le brûleur principal aurait dû être allumé.
,On obvie à ces inconvénients, grâce à la soupape à membrane faisant l'objet de'l'invention. Celle-ci est remarquable par le fait que dans la conduite d'alimentation de la soupape principale à membrane ést interposée une soupape amont aux auxiliaire à membrane dont la chambre, dite chambre de contrôle, disposée en dehors du courant principal de,gaz, communique avec le brûleur de veille, tandis que la chambre de contrôle de la soupape principale à membrane communique avec la conduite aboutissant au thermostat assujetti aux besoins thermiques.
Dans cette soupape, si toutes les flammes viennent à s'éteindre, à la suite d'une perturbation de service, l'arrivée du gaz au brûleur d'allumage de la flamme -veilleuse et au brûleur du thermostat assujetti, aux besoins thermiques sera, supprimée par la fermeture de la soupape auxiliaire, tandis que le brûleur spécial prévu pour le maintien de la flamme-
<Desc/Clms Page number 2>
veilleuse est fermé par son propre thermostat, lorsque celui-ci refroi- dit après l'extinction des flammes.
L'invention procure d'ailleurs encore d'autres avantages im- portants, entre autres, elle rend possible, d'une part, la pleine ouver- ture du brûleur principal, au moment de l'allumage, indépendamment du fait que le thermostat assujetti aux besoins thermiques se trouve fermé au moment de l'allumage et, d'autre part, la réduction à une valeur mini- mum des divers conduits de la soupape, aussi bien en ce qui concerne leur nombre que leur longueur. Ces' avantages ressortent mieux de la descrip- tion qui va suivre et qui se rapporte à deux formes de réalisation de la soupape à membrance conforme à l'invention, formes de réalisation repré- sentées sur le dessin annexé sur lequel : La fig. 1 représente la soupape au moment de la mise en ser- vice.
La fig. 2 représente la même soupape au moment de l'allumage du brûleur principal.
La fig' 3 représente la soupape à un moment donné de son fonctionnement.
La fig. 4 représente la même soupape en fonctionnement avec réglage thermostatique de la flamme principale.
. La fig.. 5 est une vue en perspective, avec arrachement par- tiel, d'une variante de la soupape àmembrane, variante dans laquelle tous les organes concourant au fonctionnement de la soupape sont dispo- sés dans un boîtier commun.
@ La soupape comprend un boîtier dans la partie inférieure du- quel es't montée,la soupape'principale à membrane 1.. Par un conduit d'ame- née 2, le gaz peut s'écouler vers cette soupape, grâce à qoui se trouve . soulevée une tête de soupape 4 portée par une membrane souple 3, de sorte que le gaz peut s'écouler en totalité dans un conduit 5 aboutissant au brûleur principal 6 de la soupape à membrane.
Au-dessus de la soupape 1 est disposée une soupape auxiliaire à membrane 7 (soupape amont) à laquelle le gaz est fourni ,par une canali- sation d'amenée 8. La soupape auxiliaire est' en principe construite d'une manière analogue à celle de la soupape principale, en ce sens que¯la dite soupape auxiliaire comporte une tête de soupape 10 suspendue à une membrane souple 9.
Le boîtier de la soupape est en outre muni d'un bouton de mi- se en marche 11 et de canaux aboutissant à trois brûleurs auxiliaires dis- posés au-dessus" du brûleur principal 6. Le plus bas de.ces brûleurs est . un brûleur d'allumage que l'on a désigné par 12 et qui peut être retiré, par pivotement, de la boite à feu groupant tous les brûleurs, de sorte que l'allumage du brûleur 12 peut avoir lieu en dehors de la boite, à feu non representée sur le dessin.
Le brûleur d'allumage 12 est relié au côté amont (entrée)'de la soupape auxiliaire 7, c'est-à-dire à la canali- sation 8, par l'intermédiaire d'une conduite 13 dans laquelle est interpo- sé un clapet 14 commandé par,,le, bouton de mise en marche 11, tandis que le brûleur auxiliaire supérieur 16, commandé par un thermostat 15, est relié à la'chambre de contrôlé 19, c'est-à-dire la chambre disposée .au-dessus,, . de la membrane 3, par l'intermédiaire d'un conduit 17 obturable par un ro- binet à main'18...
Le troisème brûleur auxiliaire, désigné par 20, est''un brûleur de veilleuse qui est commandé par le thermostat 21 chauffé par l'un des brû- leurs-12 et 20 et qui communique, par l'intermédiaire d'un conduit 22 (pou-
<Desc/Clms Page number 3>
vant être fermé par un robinet à main 23), avec la chambre de contrôle
24 de la soupape auxiliaire à membrane 7.
Les autres organes de la soupape à membrane seront décrits ci-après avec plus de détails en même temps que sera indiqué le mode de fonctionnement de la soupape. Le gaz s'écoule de la canalisation d'ame-' née 8 vers la soupape auxiliaire à membrane 7 dont il remplit la chambre principale, mais ce gaz ne peut-pas soulever la tête de soupape 10, par- ce qu'une pression égale règne sur les deux côtés de .la membrane 9,. étant donné que du gaz provenant de la-canalisation 8 a pénétré dans la chambre de .contrôle 24 de. la..soupape en passant¯ par¯ un canal latéral 25 étranglé par un.passage calibré 26.
Lorsqu'on désire allumer l'appareil de chauffage'à gaz, on ap- puie sur le bouton de mise en marche 11 en surmontant la résistance d'un ressort en hélice 27, ce qui provoque l'ouverture du clapet 14, de sorte que du gaz peut s'écouler, par la conduite 13, vers le brûleur d'allumage
12 que l'on a sorti, par pivotement, hors de la boite à feu. On allume le brûleur 12 et on le réintroduit, par pivotement, dans la boite à feu.
Il chauffe alors le thermostat 21 qui ouvre l'alimentation du brûleur de veilleuse 20 ( voir fig. 2).
Le brûleur de veilleuse 20 reçoit maintenant du gaz de la chambre de contrôle 24, par l'intermédiaire du conduit 22, étant donné qu'il est admis que le robinet 23 est ouvert. Etant donné que l'échap- pement du gaz hors de la chambre 24 est supérieur à l'arrivée de gaz par le passage calibré 26, la pression régnant dans la chambre de contrôle va baisser, ce qui provoque le soulèvement de la tête de soupape 10, de sorte que du gaz provenant de la canalisation d'amenée 8 peut s'écou- ler directement, par la soupape auxiliaire à membrane, dans le conduit
2, vers la soupape principale 1.
Dans cette dernière, la tête de soupa- pe 4 sera soulevée immédiatement (voir fig. 2), parce,, que le gaz se trou- vant dans la chambre de contrôle 19 a, immédiatement après la commande du bouton de mise en marche 11, acquis la possibilité de s'écouler dans le conduit 5, en passant par un canal de dérivation 28 dans lequel est dis- posé un clapet 29 qui s'est ouvert lors de la manoeuvre du bouton de mi- se en marche 11.
Il est vrai que du gaz peut s'écouler, du conduit 2, vers la chambre de contrôle 19, en passant par un étranglement ou trou calibré 30, mais, comme c'était le cas pour la chambre de contrôle 24, la pression tom- bera rapidement dans la chambre de contrôle 19, dès l'ouverture du clapet
29, parce que les quantités de gaz entrant par l'étranglement 30 sont loin de pouvoir compenser les quantités de gaz s'échappant par le canal de dé- rivation 28.
Dès l'allumage du brûleur de veilleuse 20, le brûleur princi- pal se trouvera ainsi alimenté à plein gaz provenant des soupapes 7 et 1.
On est ainsi presque certain que le brûleur principal s'allume effective- ment lorsqu'il doit le faire. De nombreux appareils à gaz sont agencés de manière que le brûleur principal ne reçoive qu'une quantité limitée de gaz au moment où il doit être allumé, mais il en résulte un risque impor- tant que le brûleur ne s'allume pas, ce qui produit une perte de gaz et une panne de chauffage.
On ne désire évidemment pas que le brûleur principal 6 brûle constamment à peine flamme, mais ceci ne sera pas non plus le cas, car dès qu'on relâche le bouton de mise en marche 11 (ce qui d'ailleurs pro- duit l'extinction du brûleur d'allumage 12) le clapet 29 se ferme, de sor- te que l'arrivée continuelle de gaz par le trou 30 rend possible l'appari- tion d'une nouvelle contre-pression dans la chambre de contrôle 19.
L'ar- rivée de gaz dans le conduit 5'diminue par conséquent lentement, en même temps que croit progressivement la pression dans la chambre 19 ; latête de
<Desc/Clms Page number 4>
soupape,4 fermera, finalement,en totalité l'amenée de gaz au .brûleur prin- cipal qui, alors, s'éteindra, a moins qu'une vis de réglage 31, disposée dans le boîtier,sous la tête de soupape 4, ne soit vissée dans la soupa- pe 1 d'une quantité telle qu'elle empêche la dite.tête de soupape de re- poser-en position-de fermeture complète-.sur son siège 32. Cette position de fonctionnement résulte de la fig. 3,et peut durer sans interruption . ¯ jusqu'à ce que l'appareil doit être éteinte Le réglage de la. vis .31 père- met de.régler à volonté la grandeur de flamme du brûleur principal.
Lorsque l'appareil de chauffage doit être éteint, on ferme le robinet 23, grâce à quoi la pression de gaz dans la chambre 24 augmen- te doucement par suite de l'arrivée continuelle de gaz par le trou cali- bré 26. Lorsque les pressions s'exergant sur les deux faces de la membra- ne 9. sont sensiblement égales, la tête de soupape 10 fermera la soupape, ce qui arrêtera toute arrivée de-gaz au brûleur principal,et l'ensemble . du:dispositif s'éteindra.
En,général, toutefois, on ne désire pas éteindre le disposi- tif à la main, mais.plutôt utiliser l'appareil de chauffage pour mainte- nir une certaine température minimum dans un réservoir rempli d'eau ou une canalisation d'eau.
C'est la raison pour laquelle-on désire que la soupape à mem- brance règle automatiquement l'alimentation, en gaz,, du brûleur principal 6, en fonction des besoins thermiques.
A cet effet, le. thermostat 15 de la soupape à membrane, ther- mostat dont on a déjà parlé précédemment, est logé dans le réservoir ou @ la canalisation précitée et.il est agencé de manière que, lorsque la tem pérature .de l'eau descend au-dessous d'une certaine limite, il ouvre l'ar- rivée de gaz allant au brûleur auxiliaire 16 par le conduit 17. Cette par- tie thermostatique de l'installation est mise en action par l'ouverture du' robinet 18 (voir fig. 4). Le brûleur 16 est alors allumé par les brûleurs déjà en fonctionnement, de sorte que du gaz s'échappe de la chambre de con- trôle 19 du brûleur principal, exactement comme c'était le cas précédem- ment, lorsque le clapet 29 était ouvert par la manoeuvre du bouton de mise en marche 11.
Pour cette raison, le même processus que précédemment va se dérouler, mais étant donné que le brûleur 16 soutire constamment du gaz hors de la chambre de contrôle 19, la tête de soupape 4 sera constamment mainte- nue en position soulevée, de sorte que la flamme du brûleur principal 6 se- ,,ra constamment maintenue grande. Il se produira assez rapidement un état d'é- quilibre pour lequel la pression régnant dans la chambre 19 sera maintenue constante, quoique toutefois à une valeur inférieure à la pression régnant sous la membrane 3.
Lorsque l'eau a atteint la température désirée, le thermostat 15 arrête l'écoulement du gaz dans la conduite 17, grâce à quoi une pression est de nouveau produite dans la chambre de contrôle 19, de sorte que la tête de soupape 4 s'applique sur son siège 32 et sur la vis de réglage 31, ce qui réduit la flamme du brûleur principal à une flamme dite d'entretien.
Si, pour raison d'absence ou pour d'autres motifs, on désire met- tre hors d'action le contrôle thermostatique, on peut fermer le robinet 18, auquel cas le brûleur principal 6 maintiendra l'appareil constamment tiède, en ce sens qu'il brûlera avec la flamme d'entretien.
Si, au contraire, on veut arrêter complètement le chauffage, on ferme le robinet 23, ce qui produira l'extinction de tous les brûleurs dont on a parlé.plus haut en détail.
@ ..
. La forme de réalisation de la soupape à membrane montrée sur les figs. 1 à 4 est représentée .d'une manière assez schématique, pour en faciliter la compréhension.. En pratique, on peut grouper plus rationnellement les unes
<Desc/Clms Page number 5>
par-rapport aux autres les différentes parties dont est formée la sou- pape à membrane, en ce sens que les clapets 14 et 29 peuvent être dispo- sés dans le prolongement l'un de l'autre, de sorte que le bouton de mi- se en marche 11 peut être constitué par une tige qui pénètre dans le boi- tier et qui comporte, en deux points différents, des évidements ou corps de soupape pour l'ouverture des clapets 14 et 29 établis avec un axe commun (voir fig . 5)..'.-'' '
De plus,
le thermostat 21 peut être logé dans le boîtier pro- prement dit de la soupape, disposition grâce à laquelle tous les organes de la soupape à membrane peuvent être groupés sous la forme d'un ensemble dans le boîtier et être montés d'une manière interchangeable.
Ceci est très important, car si une défectuosité se produit dans l'installation, un ouvrier non spécialisé peut changer en très peu de temps l'ensemble de la soupape à membrane, de sorte que l'installation peut rapidement être remise en service avec une soupape nouvellement mon- tée,tandis que l'ancienne soupape peut être amenée à l'atelier pour y être réparée. Les appareils connus jusqu'à ce jour doivent être remis en état sur place par un ouvrier spécialisé qui est venu en déplacement et qui éprouve souvent de grandes difficultés pour découvrir, parmi un grand nombre de tuyaux, où se trouvent les divers organes de l'appareil.