EP0442777A1 - Flow regulator with differential pressure controlled membrane for a hot-water gas heater - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se situe dans le domaine technique des appareils à gaz de production d'eau chaude et concerne plus particulièrement un limitateur réglable du débit d'eau destiné à un mécanisme de commande à membrane différentielle.The invention relates to the technical field of gas appliances for producing hot water and relates more particularly to an adjustable limiter of the water flow intended for a control mechanism with a differential membrane.
Le dispositif régulateur ou limitateur de débit d'eau habituellement monté sur ce type d'appareil comporte une membrane se déplaçant sous l'effet d'une différence de pression créée par le passage de l'eau dans un dispositif du genre venturi, ainsi qu'un organe obturateur dont l'élément mobile est solidaire des déplacements de ladite membrane. Pour obtenir un débit constant malgré de larges variations possibles de la pression amont, on connaît des dispositifs obturateurs hydrauliquement équilibrés en forme de piston mobile dont la tête forme clapet d'obturation et dont la jupe de forme extérieure cylindrique coulisse avec jeu à l'intérieur d'une fourrure cylindrique fixe ; la tête de ce piston est percée d'un orifice qui permet de réaliser l'équilibre des pressions entre le dessus et le dessous. La liaison mécanique entre le piston et la membrane est assurée par une entretoise ou une barre de liaison. Dans les appareils à puissance variable, c'est-à-dire qui permettent de pouvoir effectuer des puisages d'eau chaude aussi bien à tout petit débit qu'à gros débit sans qu'il en résulte une variation notable de la température, une manette été/hiver corrige la variation dûe à la température de l'eau à l'entrée de l'appareil. Mais cette action corrige uniquement la zone de régulation proportionnelle et n'empêche pas l'utilisateur d'ouvrir en grand le robinet de puisage, ce qui donne alors une eau insuffisamment chaude.The device regulating or limiting water flow usually mounted on this type of device has a membrane moving under the effect of a pressure difference created by the passage of water in a device of the venturi type, as well as 'A shutter member whose movable member is integral with the movements of said membrane. In order to obtain a constant flow rate despite large possible variations in the upstream pressure, hydraulically balanced shutter devices are known in the form of a movable piston whose head forms a shutter valve and whose cylindrical outer skirt slides with play inside a fixed cylindrical fur; the head of this piston is pierced with an orifice which makes it possible to achieve the pressure balance between the top and the bottom. The mechanical connection between the piston and the membrane is ensured by a spacer or a connecting bar. In appliances with variable power, that is to say which make it possible to draw hot water both at very low flow rate and at high flow rate without resulting in a significant variation in temperature, a summer / winter controller corrects the variation due to the water temperature at the inlet of the appliance. But this action only corrects the proportional regulation zone and does not prevent the user from opening the draw-off valve large, which then gives insufficiently hot water.
Pour pallier à cet inconvénient, une solution telle que décrite dans le FR-A 2 569 283 consiste à faire en sorte que le piston mobile et l'entretoise de liaison avec la membrane soient réglable en hauteur l'un par rapport à l'autre en faisant en sorte que le piston coopère avec l'entretoise à l'aide d'une liaison filetée et soit manoeuvré en rotation, de l'extérieur, par une manette qui se trouve donc sous le mécanisme de commande, au droit du piston et de la membrane.To overcome this drawback, a solution as described in FR-
La position de cette manette sous l'appareil rend malaisée son utilisation, et la création d'un filetage dans le piston et sur l'entretoise imposent la création de pièces nouvelles devant être usinées avec précision et donc coûteuses.The position of this handle under the device makes it difficult to use, and the creation of a thread in the piston and on the spacer require the creation of new parts to be machined with precision and therefore expensive.
La Demanderesse, dans le but de ramener ce réglage du débit d'eau à l'avant de l'appareil, dans une zone visible et facilement accessible à l'usager, a donc imaginé un nouveau limiteur réglable qui s'intègre aisément à l'appareil sans nécessiter de modifier le piston et l'entretoise habituellement utilisés dans les mécanismes connus, et qui permet de s'affranchir des variations de pression du réseau.The Applicant, in order to bring this adjustment of the water flow rate to the front of the device, in a visible area that is easily accessible to the user, has therefore devised a new adjustable limiter which is easily integrated into the 'device without the need to modify the piston and the spacer usually used in known mechanisms, and which overcomes variations in network pressure.
Aussi, un objet de la présente invention consiste en un limiteur de débit d'eau destiné à un mécanisme de commande à membrane différentielle pour appareil à gaz de production d'eau chaude comportant un organe obturateur pouvant obturer plus ou moins l'orifice de passage d'eau entre le conduit d'arrivée et la chambre de pression située sous la membrane, lequel limiteur étant constitué d'un manchon profilé pouvant obturer plus ou moins un orifice de passage d'eau d'un conduit d'arrivée vers un conduit de sortie, manchon qui est déplacé par la rotation d'un piston coaxial manoeuvré par un bouton disposé en avant de l'appareil, et selon lequel la tête dudit piston vient en appui contre un basculeur qui suit les mouvements de la membrane.Also, an object of the present invention consists of a water flow limiter intended for a differential membrane control mechanism for a gas appliance for producing hot water comprising a shutter member capable of more or less closing the passage orifice. of water between the inlet pipe and the pressure chamber located under the membrane, which limiter consists of a profiled sleeve which can more or less block a water passage orifice from an inlet pipe to a pipe outlet, sleeve which is moved by the rotation of a coaxial piston operated by a button arranged in front of the device, and according to which the head of said piston comes to bear against a rocker which follows the movements of the membrane.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le basculeur dispose de deux branches pivotant autour d'un axe horizontal, une première branche étant engagée sous la membrane, une seconde branche étant en appui contre le piston mobile. Avantageusement, une lamelle de glissement pivotant autour d'un axe horizontal est intercalée entre la branche du basculeur et la tête du piston.According to a particular characteristic of the invention, the rocker has two branches pivoting about a horizontal axis, a first branch being engaged under the membrane, a second branch being in abutment against the movable piston. Advantageously, a sliding strip pivoting about a horizontal axis is interposed between the branch of the rocker and the head of the piston.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'une forme de réalisation faisant référence à une figure unique montrant en coupe un mécanisme de commande à membrane différentielle équipé du limiteur de débit.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of an embodiment referring to a single figure showing in section a differential membrane control mechanism equipped with the flow limiter.
Le boîtier du mécanisme est constitué d'une coquille supérieure 1 et d'une coquille inférieure 2 entre lesquelles est tendue une membrane 3, soumise à une pression différentielle délimitant deux chambres d'eau 4 et 5. Un conduit de sortie d'eau 6 communique avec la chambre 5 par un orifice 7. Cette chambre 5 est elle-même ouverte sur une chambre d'entrée d'eau 8 par un orifice de communication 9 à la base de la coquille 2. La membrane 3 munie d'une partie centrale rigide 23 est liée par une tige 10 au clapet 11 d'admission du gaz aux brûleurs non représentés. Le clapet 11 est maintenu fermé contre son siège par le ressort 12 et obture le conduit d'arrivée de gaz 13.The mechanism housing consists of an upper shell 1 and a
Un piston 14 servant à modifier la perte de charge est mobile dans un puits vertical à l'aplomb de l'orifice 7, et obture plus ou moins cet orifice ; il est rappelé par un ressort 15 contre une entretoise de liaison 16 grâce à laquelle le mouvement du piston est solidarisé avec celui de la membrane 3. Une cartouche de positionnement 17, localisée dans la chambre 5 au niveau de l'orifice 9 sert de support à un basculeur 18 à deux branches 19 et 20 pivotant autour d'un axe horizontal 21, ainsi qu'à une lamelle de glissement 22 pivotant aussi autour d'un axe horizontal 29 voisin de l'axe 21, intercalée entre le basculeur et la butée. Dans la position représentée, une première branche 19 du basculeur 18 est engagée entre la partie centrale rigide de la membrane 3 et le piston 14, au niveau de l'entretoise 16, et se trouve en appui contre cette partie 23. L'autre branche 20 est appliquée contre la partie inférieure d'une face de la lamelle 22 dont la face opposée est elle-même en butée contre la tête d'un piston 24 constituant l'organe obturateur du limiteur de débit d'eau qui s'étend dans un puits 25 se développant vers l'avant de l'appareil et déborde dans la chambre 8.A
Le puits 25 communique avec la chambre 8 par un orifice 35 plus ou moins obturable comme on le verra plus loin, et communique aussi avec un conduit d'entrée d'eau 36. L'extrémité opposée de ce puits est obturée de façon étanche par un bouchon 26, traversé également de façon étanche par la tige 27 d'un bouton rotatif extérieur 28. La tige 27 porte deux méplats latéraux 30 qui sont engagés dans une ouverture centrale à bords plats 31 prévue axialement dans le corps du piston 24. Ce dernier est muni extérieurement d'un filetage 32 qui coopère avec un manchon de guidage 33 taraudé intérieurement, coulissant à l'intérieur du puits 25, et rappelé par un ressort 34 contre le basculeur 18. La tête du manchon déborde dans l'orifice 35 séparant la chambre 8 du puits 25.The well 25 communicates with the
Dans la position représentée sur la figure, le ressort 34 tend à écarter le manchon de guidage 33 du bouchon 26, en direction de l'orifice 35 qu'il ferme partiellement. La tête du piston réglable 24, solidaire du manchon par son filetage 32, s'applique contre la lamelle de glissement 22 qui elle-même exerce une certaine pression contre la branche 20 du basculeur 18 qui aurait tendance à tourner autour de son axe 21, ce mouvement étant contrarié par la branche 19 en appui contre la partie rigide 23 de la membrane 3. L'extrémité du manchon de guidage est profilée de façon à limiter le passage d'eau par l'orifice 35, en fonction de sa position par rapport audit orifice. La figure montre l'appareil au repos. Dans ce cas le manchon se trouve engagé dans l'orifice 35 et limite au maximum le débit d'eau pouvant traverser l'appareil lors d'un puisage. Si l'on manoeuvre le bouton 28 dans le sens indiqué par la flèche les méplats 30 vont entraîner en rotation le piston 24. Puisque le tête de celle-ci est immobilisée par le basculeur, sa rotation va s'exercer, grâce au filetage 32, sur le manchon 33 en lui imprimant un mouvement de déplacement à l'encontre du ressort 34 dans le sens d'une ouverture de l'orifice 35. La section de passage d'eau devient plus importante, ainsi que le débit traversant l'appareil.In the position shown in the figure, the spring 34 tends to move the guide sleeve 33 away from the plug 26, in the direction of the orifice 35 which it partially closes. The head of the
Quand un puisage s'effectue, le déplacement de la membrane 3 libère le basculeur 18, qui libère lui-même le piston 24. Ainsi l'ensemble manchon piston peut-il sous l'action du ressort 34 se déplacer à nouveau en direction de l'orifice 35, dans la position relative que ces deux pièces occupaient au départ, position déterminée par l'action préalable effectuée sur le bouton rotatif 28.When a drawing is made, the displacement of the
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