FR2561346A1 - Non-return apparatus for water supply networks - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les appareils anti-retour pour réseaux d'eau potable generalement appelés disconnecteurs à zone de pression reduite controlable, dont on connais de nombreux modèles. The present invention relates to non-return devices for drinking water networks generally called backflow preventers with controllable reduced pressure zone, of which many models are known.
Ces appareils ont pour objet d'assurer la protection des réseaux publics ou prives de distribution d'eau potable contre le retour d'eaux éventuellement polluées en provenance de diverses zones a risque : laboratoires, ateliers, garages, jardins etc.... The purpose of these devices is to protect public or private drinking water distribution networks against the return of potentially polluted water from various risk areas: laboratories, workshops, garages, gardens, etc.
Ils comportent généralement deux clapets anti-retour en série, séparés par une chambre intermédiaire. They generally include two non-return valves in series, separated by an intermediate chamber.
La pression dans cette chambre est contrôlez par une soupape de décharge qui s'ouvre dès que cette pression se rapproche de la pression du réseau. The pressure in this chamber is controlled by a relief valve which opens as soon as this pressure approaches the network pressure.
Cette disposition empêche tout retour intempestif, même en cas de non etancheite du clapet aval. This provision prevents any untimely return, even in the event of non-sealing of the downstream valve.
Certains de ces appareils offrent de plus une protection complemen- taire appelée rupture de niveau interne" qui consiste à prolonger vers le bas la chambre intermédiaire et à placer la soupape de décharge dans ce prolongement inférieur. Some of these devices also offer additional protection called internal level rupture "which consists in extending the intermediate chamber downwards and in placing the relief valve in this lower extension.
De plus, cette soupape est elle-meme dimensionnée de telle sorte que la chambre intermédiaire se vide complètement quand la soupape est ouverte. In addition, this valve is itself dimensioned so that the intermediate chamber empties completely when the valve is opened.
On est ainsi assure que l'eau éventuellement pollue du réseau aval ne peut en aucun cas atteindre le niveau du clapet amont, ce qui garantit la protection du réseau amont, même si celui-ci se met en dépression, par exemple du fait de la rupture d'une conduite. It is thus ensured that any polluted water from the downstream network cannot in any case reach the level of the upstream valve, which guarantees the protection of the upstream network, even if the latter becomes under vacuum, for example due to the pipe break.
La plupart des appareils en question ont leur dispositif de décharge commande par une membrane qui reçoit sur sa face supérieure la pression amont par un tuyau de communication de petit diametre branche sur la tubulure amont, et sur sa face inférieure la pression de la chambre intermédiaire. Most of the devices in question have their discharge device controlled by a membrane which receives on its upper face the upstream pressure by a communication pipe of small diameter connected to the upstream pipe, and on its lower side the pressure of the intermediate chamber.
Selon le fonctionnement type de ces appareils, dès que la pression de la chambre intermédiaire se rapproche de la pression amont, avec risque de retour, l'action de la membrane sur la tige du dispositif de décharge diminue et un ressort antagoniste ouvre le soupape de décharge. Depending on the typical operation of these devices, as soon as the pressure in the intermediate chamber approaches the upstream pressure, with the risk of return, the action of the membrane on the stem of the discharge device decreases and an opposing spring opens the relief valve. dump.
Dans le cas où, par suite d'un accident, la membrane vient à se déchirer ou à se séparer de sa bride peripherique-de maintien, son action diminue ou s'annule et le dispositif de décharge s'ouvre comme indique ci-dessus. In the event that, as a result of an accident, the membrane tears or separates from its peripheral-holding flange, its action decreases or is canceled and the discharge device opens as indicated above. .
I1 peut cependant arriver, cas treks rare mais non impossible, que la membrane étant déchirée, donc le dispositif de décharge ouvert, le clapet aval se trouve accidentellement retenu en position ouverte. I1 can however happen, in rare but not impossible treks, that the membrane being torn, therefore the discharge device open, the downstream valve is accidentally retained in the open position.
Si par ailleurs le réseau privé suppose pollué conserve sa pression (par exemple par un pompage auxiliaire privé) et que le réseau public d'alimentation soit à pression nulle ou négative par suite d'une rupture de conduite, alors une certaine pression d'eau polluée peut s'établir dans la chambre intermédiaire et, à travers la membrane dechirée venir polluer l'amont par l'intermédiaire du tuyau de raccordement.If, moreover, the private network assumes polluted retains its pressure (for example by private auxiliary pumping) and the public supply network is at zero or negative pressure as a result of a pipe break, then a certain water pressure polluted can be established in the intermediate chamber and, through the torn membrane, pollute upstream via the connection pipe.
Une solution connue consiste à placer un joint d'étanchéité général au-dessus de la fixation supérieure de la membrane. Ainsi, quand le dispositif de décharge est ouvert, c'est-a-dire qu'il se trouve en position haute, le ressort antagoniste de sécurité dudit dispositif de décharge plaque la rondelle supérieure de maintien de la membrane par rapport à la tige de ce dernier contre ledit joint. Mais cette solution, compte tenu de la longueur importante de la ligne d'étanchéité (fermeture sur grand diamètre) n'offre pas, dans la pratique, une garantie suffisante. A known solution is to place a general seal above the upper attachment of the membrane. Thus, when the discharge device is open, that is to say that it is in the high position, the opposing safety spring of said discharge device presses the upper diaphragm retaining washer relative to the rod. the latter against said joint. However, this solution, given the long length of the sealing line (closure over a large diameter) does not in practice offer a sufficient guarantee.
L'objet de la présente invention est de permettre cette fermeture sur un petit diamètre, solution nettement plus sûre. The object of the present invention is to allow this closure over a small diameter, a much safer solution.
L'ide qui vient d'abord à l'esprit est d'utiliser comme ci-dessus le mouvement de l'équipage mobile de la soupape de décharge pour venir obturer la sortie du tuyau de communication. The idea that comes first to mind is to use as above the movement of the moving element of the relief valve to seal the outlet of the communication pipe.
On s'aperçoit alors, qutà la remise en service, la chambre supérieure de la membrane ne peut plus recevoir la pression amont necessaire a la refermeture de la soupape de décharge, mais il suffit pour cela, selon l'invention, de disposer, à une seconde sortie du tuyau de communication, un petit clapet permettant à cette pression amont de pénétrer au-dessus de la membrane. It will then be seen that, when it is put back into service, the upper chamber of the membrane can no longer receive the upstream pressure necessary for reclosing the relief valve, but it is sufficient for this, according to the invention, to have, at a second outlet from the communication pipe, a small valve allowing this upstream pressure to penetrate above the membrane.
Suivant l'invention, la rondelle supérieure de maintien de la membrane sur la tige de la soupape de décharge est pourvue d'un joint d'étanchéité qui vient se plaquer contre un embout du tuyau de communication à la tubulure amont, tandis que celle-ci comporte un second débouché dans le compartiment supérieur de la chambre intermédiaire, ledit débouche étant associé à un clapet anti-retour qui s rouvre lorsque la pression dans la tubulure amont est supérieure à celle régnant dans ledit compartiment de la chambre intermEdiaire. According to the invention, the upper washer for holding the membrane on the stem of the relief valve is provided with a seal which presses against an end of the communication pipe to the upstream pipe, while the latter this includes a second outlet in the upper compartment of the intermediate chamber, said outlet being associated with a non-return valve which reopens when the pressure in the upstream pipe is greater than that prevailing in said compartment of the intermediate chamber.
Un mode d'exécution préféré consiste a réunir en un seul équipement le dispositif de fermeture et le clapet de retour. A preferred embodiment consists in bringing together in one piece of equipment the closing device and the return valve.
Suivant ce mode dlexécution, l'embout du tuyau de communication est associé à un porte-clapet coulissant par rapport à un mamelon dtdit embout et renfermant un clapet anti-retour fonctionnant à l'encontre d'un flux circulant de l'aval vers l'amont, ce clapet ayant pour siège un épaulement ménagé à l'intErieur dudit porte-clapet dont la cloison latérale qui est située au-dessus du clapet est ajourée, le mouvement vers le haut dudit porte-clapet qui est effectue par le déplacement ascendant de la rondelle supérieure de maintien de la membrane sur la tige de la soupape de décharge, assure l'application du clapet anti-retour contre le débouché du mamelon de l'embout du tuyau de communication et son décollement de son siège, tandis que ledit porte-clapet comporte des moyens de redescendre lorsqu'il est libéré par la rondelle précitée. According to this embodiment, the end piece of the communication pipe is associated with a sliding valve holder with respect to a nipple, said end piece and containing a non-return valve operating against a flow flowing from downstream to the upstream, this valve having for seat a shoulder formed inside said valve holder whose side wall which is located above the valve is perforated, the upward movement of said valve holder which is effected by the upward movement of the upper diaphragm retaining washer on the stem of the relief valve, ensures the application of the non-return valve against the outlet of the nipple of the end of the communication pipe and its detachment from its seat, while said valve holder has means to descend when released by the aforementioned washer.
Le dessin annexe, donne a titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caracteristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 est une coupe transversale d'un appareil comportant application des perfectionnements suivant l'invention.The accompanying drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide.
Fig. 1 is a cross section of an apparatus comprising application of the improvements according to the invention.
Fig. 2 en est une vue partielle a plus grande échelle. Fig. 2 is a partial view on a larger scale.
Fig. 3 et 4 illustrent à même~échelle un autre mode d'exécution suivant l'invention. Ces figures montrent respectivement le dispositif de sécurité en fonctionnement normal et en cas d'ouverture de la soupape de décharge. Fig. 3 and 4 illustrate on the same ~ scale another embodiment according to the invention. These figures respectively show the safety device in normal operation and in the event of the opening of the relief valve.
On a illustré en fig. 1 un appareil anti-retour pour réseaux d'eau potable, généralement appelé disconnecteur. Cet appareil comprend essentiellement un corps creux 1, pourvu d'une entrée tubulaire 2 reliée à une tubulure amont 3 faisant partie du reseau de distribution d'eau 9 protéger. Dans l'entrez tubulaire 2 est dispos un clapet amont 4, tandis que la sortie 5 du corps 1 qui est reliée à une tubulure aval 6 comporte un clapet aval Sa. Illustrated in fig. 1 a non-return device for drinking water networks, generally called a backflow preventer. This device essentially comprises a hollow body 1, provided with a tubular inlet 2 connected to an upstream pipe 3 forming part of the water distribution network 9 to be protected. In the tubular entry 2 is arranged an upstream valve 4, while the outlet 5 of the body 1 which is connected to a downstream pipe 6 comprises a downstream valve Sa.
La partie centrale inférieure de la chambre intermédiaire la du corps creux 1 est pourvue d'une soupape de décharge 7 solidaire d'une tige verticale 8 associée à un équipage mobile comportant essentiellement une membrane 9 et un ressort antagoniste 10. Un petit tuyau de communication référencé 11 met en liaison l'entree tubulaire amont 2 et le compartiment 12 du corps 1 situe au-dessus de la membrane. The lower central part of the intermediate chamber 1a of the hollow body 1 is provided with a relief valve 7 secured to a vertical rod 8 associated with a movable assembly essentially comprising a membrane 9 and an opposing spring 10. A small communication pipe referenced 11 connects the upstream tubular inlet 2 and the compartment 12 of the body 1 located above the membrane.
Suivant une première forme d'exécution de l'invention, illustre en fig. 1 et 2, le tuyau de communication 11 débouche dans le compartiment 12 en deux endroits différents. Le premier débouche situé à l'extrémité d'une branche lla dudit tuyau est pourvue d'un embout 13 dépassant l'intérieur du compartiment 12. La rondelle supérieure 14 utilisée pour la fixation.de la membrane 9 par rapport à la tige 8 est pourvue d'un joint 15, de telle sorte que lors du fonctionnement de la soupape de décharge 7, c'est-a-dire lors de ltélévation de l'équipage mobile, le joint 15 vient obturer le débouche de l'embout 13.De cette façon, si la membrane 9 est déchirée, c' est--dire que le compartiment 12 se trouve à une pression supérieure celle régnant dans la tubulure amont 3, le liquide éventuellement pollue ne peut refouler vers l'amont en traversant le tuyau de raccordement 11. According to a first embodiment of the invention, illustrated in FIG. 1 and 2, the communication pipe 11 opens into the compartment 12 in two different places. The first outlet located at the end of a branch lla of said pipe is provided with a nozzle 13 protruding inside the compartment 12. The upper washer 14 used for fixing the membrane 9 relative to the rod 8 is provided with a seal 15, so that during the operation of the relief valve 7, that is to say during the elevation of the movable assembly, the seal 15 comes to close the opening of the end piece 13. In this way, if the membrane 9 is torn, that is to say that the compartment 12 is at a higher pressure than that prevailing in the upstream pipe 3, the possibly polluted liquid cannot flow upstream by crossing the pipe connection 11.
Toutefois, comme indiqué plus haut, il est nécessaire que la pression amont se retrouve dans le compartiment 12 pour permettre la refermeture de la soupape de décharge. Dans ces conditions, le débouché de la deuxième branche llb du tuyau de communication 9 est associe un raccord 16 ouvert dans le compartiment 12. Dans son alésage 16a est disposé un clapet 17 chargé en direction du haut par un ressort 18 prenant appui par exemple sur un circlips convenablement placé à l'intérieur dudit alésage; En position normale, le clapet 17 est appliqué contre un singe 16b du raccord 16. lorsque la pression amont est supérieure celle qui règne dans le compartiment 12, le clapet 17 s'abaisse 9 l'encontre de la réaction du ressort 18 pour livrer passage au flux de liquide provenant de la tubulure amont.On note que le clapet 17 se présente sous la forme d'un disque de diamètre inférieur à celui de l'alésage 16a du raccord 16, de maniera que le liquide provenant de l'amont puisse le contourner et s'écouler dans le compartiment 12. However, as indicated above, it is necessary that the upstream pressure is found in the compartment 12 to allow the closing of the relief valve. Under these conditions, the outlet of the second branch llb of the communication pipe 9 is associated with a connector 16 open in the compartment 12. In its bore 16a is disposed a valve 17 loaded in the upward direction by a spring 18 bearing for example on a circlip suitably placed inside said bore; In normal position, the valve 17 is applied against a monkey 16b of the connector 16. when the upstream pressure is higher than that prevailing in the compartment 12, the valve 17 lowers 9 against the reaction of the spring 18 to deliver passage to the flow of liquid from the upstream pipe. Note that the valve 17 is in the form of a disc with a diameter smaller than that of the bore 16a of the connector 16, so that the liquid coming from upstream can bypass it and flow into compartment 12.
Le joint 15 peut être annulaire et co-axial avec le centre de la rondelle 14, de telle maniere qut n'importe quelle orientation angulaire de cette rondelle, il puisse coopérer avec le débouché de l'embout 13. A condition d'indexer angulairement la rondelle 14 par rapport au corps creux 1, on pourrait se contenter d'un petit joint circulaire placé en vis-a-vis de l'embout 13. The seal 15 can be annular and co-axial with the center of the washer 14, in such a way that any angular orientation of this washer, it can cooperate with the outlet of the end piece 13. Provided that it angularly indexes the washer 14 relative to the hollow body 1, one could be satisfied with a small circular joint placed opposite the end piece 13.
Suivant un mode d'exécution préféré, illustre en fig. 3 et 4, le tuyau de communication 11 aboutit a un unique embout 19 auquel est associé un dispositif remplaçant embout 13 et le raccord 16 de la forme exécution de fig. 1 et 2. According to a preferred embodiment, illustrated in FIG. 3 and 4, the communication pipe 11 leads to a single end piece 19 with which is associated a device replacing end piece 13 and the connector 16 of the form shown in FIG. 1 and 2.
La partie inférieure de l'embout 19 est pourvue d'un mamelon cylindrique 20 se terminant par une collerette 21 prévue évasée en direction du haut à partir de sa face libre. Autour du mamelon 20 est ponté un-porte-clapet 22 réalise en acier inoxydable et qui est- sous sous la forme de deux jupes successives de diamètres differents, d- telle sorte qu'il présente une forme générale tubulaire. Il est toutefois ferme par une cloison transversale 22a associe à sa partie haute de la jupe supérieure 21b, ladite cloison entant perce d'un trou de diamètre légèrement plus grand que celui du mamelon 20.Une fente 22c pratiquée sur la majeure partie de la hauteur du porte-clapet 22 permet qu'il se déforme élastiquement en l'introduisant axialement autour de la collerette 21 et qu'il vienne ensuite se resserrer autour du mamelon 20. Les deus jupes 22b et 22d determinent un épaulement 22e qui constitue siège pour un clapet 23 réalisE sous la forme d'un disque qui est appliqué contre cet épaulement au moyen d'un ressort de compression 24 prenant appui sur un circlips 25 ou autre jonc fendu semblable dispose dans une gorge creusée dans le bas de l'alésage de la jupe 22d. Le clapet 23 est réalise sous la forme d'un disque qui peut comporter un pion central destiné à à son son centrage par rapport au ressort 24.On note encore la présence d'un autre ressort 26 place entre l'embout 19 et un épaulement extérieur 22f du porte-clapet 22. The lower part of the end piece 19 is provided with a cylindrical nipple 20 ending in a flange 21 provided flared in the upward direction from its free face. Around the nipple 20 is bridged a valve holder 22 made of stainless steel and which is in the form of two successive skirts of different diameters, so that it has a generally tubular shape. It is however closed by a transverse partition 22a associated with its upper part of the upper skirt 21b, said partition entering a hole with a diameter slightly larger than that of the nipple 20. A slot 22c made over most of the height of the valve holder 22 allows it to deform elastically by introducing it axially around the flange 21 and then to tighten around the nipple 20. The two skirts 22b and 22d determine a shoulder 22e which constitutes a seat for a valve 23 produced in the form of a disc which is applied against this shoulder by means of a compression spring 24 bearing on a circlip 25 or other similar split ring arranged in a groove dug in the bottom of the bore of the skirt 22d. The valve 23 is produced in the form of a disc which may include a central pin intended for its centering relative to the spring 24. We also note the presence of another spring 26 placed between the end piece 19 and a shoulder outside 22f of the valve holder 22.
En fig. 3 et 4 est figure la rondelle 14 qui fait partie de l'équipage mobile de la soupape de décharge 7, c'est-adire qu'elle est utilise pour la fixation de la membrane 9 par rapport à la tige 8 de fig. 1, comme indiqué plus haut. In fig. 3 and 4 is shown the washer 14 which is part of the movable assembly of the relief valve 7, that is to say that it is used for fixing the membrane 9 relative to the rod 8 of FIG. 1, as indicated above.
Le fonctionnement découle des explications qui précèdent
En marche normale, le dispositif associe à l'embout 19 se trouve à la position illustrée en fig. 3. Le porte-clapet 22 est repousse vers le bas par le ressort 26, de telle sorte que sa cloison transversale 22a repose contre la collerette 21 de l'embout 19. A cette position, le clapet 23 est éloigné du débouché du mamelon 20, de sorte que le liquide en provenance de la tubulure amont peut traverser le tuyau de communication Il et se déverser dans le compartiment 12 en traversant des ouvertures latérales 22g ménagées dans la jupe 22b.Operation follows from the above explanations
In normal operation, the device associated with the end piece 19 is in the position illustrated in FIG. 3. The valve holder 22 is pushed down by the spring 26, so that its transverse partition 22a rests against the flange 21 of the end piece 19. In this position, the valve 23 is distant from the outlet of the nipple 20 , so that the liquid from the upstream tubing can pass through the communication pipe II and pour into the compartment 12 by passing through side openings 22g made in the skirt 22b.
Autrement dit, la pression dans le compartiment 12 est la même que celle regnant dans la tubulure amont 3.In other words, the pressure in compartment 12 is the same as that prevailing in the upstream pipe 3.
Si par suite d'un incident la pression aval devient supérieure à la pression amont et qu'en plus le clapet aval 6 ne se ferme pas, la soupape 7 s'ouvre pour permettre la decharge du fluide en provenance de l'aval. Si l'on suppose que la membrane 9 est déchirée ou que son pourtour est désolidarisE du joint périphérique qui la maintient, c'est seulement le ressort antagoniste 10 qui ouvre la soupape de décharge 7, mais le compartiment 12 se remplit de liquide éventuellement pollué provenant de l'aval. Du fait que l'élévation de la rondelle 14 vient agir sur le bas du porte-clapet 22 pour le remonter, elle applique le clapet 23 contre le débouché du mamelon 20 de l'embout 19, de telle sorte que le liquide provenant de l'aval ne peut pas emprunter le tuyau de communication 11 pour se déverser dans la tubulure amont 3.On note toutefois qu'alors le porte-clapet 22 n'est pas en butee contre l'embout 19. If, as a result of an incident, the downstream pressure becomes greater than the upstream pressure and that in addition the downstream valve 6 does not close, the valve 7 opens to allow the discharge of the fluid from the downstream. If it is assumed that the membrane 9 is torn or that its periphery is detached from the peripheral seal which holds it, it is only the opposing spring 10 which opens the relief valve 7, but the compartment 12 is filled with possibly polluted liquid from downstream. Because the elevation of the washer 14 acts on the bottom of the valve holder 22 to raise it, it applies the valve 23 against the outlet of the nipple 20 of the nozzle 19, so that the liquid from the the downstream cannot borrow the communication pipe 11 to pour into the upstream manifold 3. However, it should be noted that then the valve holder 22 is not in abutment against the end piece 19.
Lorsque la pression amont devient supérieure à celle aval, le liquide vient appuyer sur le clapet 23 qui forme clapet anti-retour, de telle sorte que le ressort 24 est comprimé, si bien que le liquide peut entrer dans le compartiment 12 en traversant les ouvertures 22fui. When the upstream pressure becomes higher than that downstream, the liquid presses on the valve 23 which forms a non-return valve, so that the spring 24 is compressed, so that the liquid can enter the compartment 12 through the openings 22 fled.
On a représenté cette position en traits discontinus en fig. 4 et on a affecte la référence 23' au clapet en position basse. La pression s'etablissant à nouveau dans le compartiment 12 à un niveau plus eleve que celle régnant dans le corps creux 1, l'equipage mobile de la soupape de décharge 7 descend et cette dernière se referme. On revient donc à la position illustrée en fig. 3. I1 est bien évident qu'en vue de l'rechange de la membrane 9, il a ete nécessaire de fermer au prealable une vanne d'arrêt placée sur la tubulure amont 3.This position is shown in broken lines in FIG. 4 and reference 23 'has been assigned to the valve in the low position. The pressure being established again in the compartment 12 at a higher level than that prevailing in the hollow body 1, the movable assembly of the relief valve 7 drops and the latter closes. We therefore return to the position illustrated in FIG. 3. It is quite obvious that in order to replace the membrane 9, it was necessary to close beforehand a stop valve placed on the upstream pipe 3.
I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. It should moreover be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other equivalents.
Claims (7)
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Publication Number | Publication Date |
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FR2561346A1 true FR2561346A1 (en) | 1985-09-20 |
FR2561346B1 FR2561346B1 (en) | 1986-09-19 |
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ID=9302152
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FR8404176A Expired FR2561346B1 (en) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | NON-RETURN APPARATUS FOR WATER SUPPLY NETWORKS |
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WO2001040586A1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-06-07 | Watts Investment Company | Backflow prevention assembly |
US6293013B1 (en) | 1999-12-03 | 2001-09-25 | Watts Investment Company | Backflow prevention assembly |
US6502598B2 (en) | 1999-12-03 | 2003-01-07 | Watts Investment Company | Backflow prevention assembly |
AU780313B2 (en) * | 1999-12-03 | 2005-03-17 | Watts Investment Company | Backflow prevention assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2561346B1 (en) | 1986-09-19 |
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