FR2623601A2 - Improvements to total-safety systems, using bimetallic elements, for a gas-fired water heater - Google Patents
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Abstract
Description
" Perfectionnements apportés aux systèmes de sécurité
totale à bi-métal pour chauffe-eau à gaz
La présente invention concerne une série de perfectionnements apportés aux systèmes de sécurité totale à bi-métal pour chauffe-eau à gaz, perfectionnements qui sont apportés principalement à l'obtention d'une stabilité parfaite du débit de gaz alimentant le brûleur et, par conséquent, d'un rapport optimum entre combustible et comburant."Improvements to security systems
bi-metal heater for gas water heaters
The present invention relates to a series of improvements made to bi-metal total safety systems for gas water heaters, improvements which are brought mainly to obtaining perfect stability of the gas flow supplying the burner and, consequently, , of an optimum ratio between fuel and oxidizer.
Dans le brevet d'invention 8700746, auquel correspond la demande de brevet français 8708278, également au nom du titulaire de la présente, on décrit un problème des systèmes de sécurité à bi-métal pour chauffe-eau à gaz, qui consiste en ce que, du fait que la prise de gaz vers le pilote est située avant la vanne de fermeture automatique actionnée par le passage de l'eau, en cas d'extinction du chauffe-eau, bien que cette vanne de fermeture automatique empêche le passage du gaz vers le brûleur, celui-ci continue à sortir, sans brûler, à travers le pilote. In patent 8700746, which corresponds to French patent application 8708278, also in the name of the owner of the present, describes a problem of bi-metal security systems for gas water heaters, which consists in that , because the gas outlet to the pilot is located before the automatic shut-off valve actuated by the passage of water, in the event of the water heater turning off, although this automatic shut-off valve prevents the passage of gas towards the burner, it continues to exit, without burning, through the pilot.
Pour résoudre ce problème, dans le brevet d'invention mentionné plus haut, on a prévu l'installation d'un corps de vanne, de forme allongée, à l'intérieur duquel joue axialement l'axe associé au poussoir d'allumage/extinction, corps de vanne doté d'étranglements radiaux internes qui donnent lieu à la formation de deux sièges de fermeture pour des obturateurs respectifs asso ciés à l'axe en question, ces obturateurs étant situés en positions opposées, et étant séparés entre eux par une distance supérieure à celle de séparation des sièges respectifs, de telle façon que lorsque l'un d'entre eux se trouve en position de fermeture, l'autre se trouve en position d'ouverture et vice-versa, la fermeture de la conduite de sortie du gaz vers le pilote s'établissant précisément entre ces deux sièges, tandis que la sortie du gaz vers les brûleurs est située, à travers la vanne automatique correspondante, en dehors du siège de fermeture le plus proche du poussoir, tandis que le poussoir de fermeture qui correspond à la vanne de sécurité, est situé au-delà des sièges précédents, ce dernier obturateur étant actionné, soit par l'axe proprement dit du poussoir, durant la phase d'allumage, soit par une traction produite par la lame bi-métallique située près du brûleur pilote, au moyen du câble ou du cordon correspondant, qui relie ces éléments, dans la position de fonctionnement du chauffe-eau. To solve this problem, in the invention patent mentioned above, provision has been made for the installation of a valve body, of elongated shape, inside which the axis associated with the ignition / extinction button plays axially. , valve body provided with internal radial throttles which give rise to the formation of two closing seats for respective valves associated with the axis in question, these valves being located in opposite positions, and being separated from each other by a distance greater than that of separation of the respective seats, so that when one of them is in the closed position, the other is in the open position and vice versa, the closing of the outlet pipe gas to the pilot being established precisely between these two seats, while the gas outlet to the burners is located, through the corresponding automatic valve, outside the closing seat closest to the pusher, while the pusher closure e which corresponds to the safety valve, is located beyond the preceding seats, the latter shutter being actuated, either by the axis proper of the pusher, during the ignition phase, or by a traction produced by the bi blade -metallic located near the pilot burner, by means of the corresponding cable or cord, which connects these elements, in the operating position of the water heater.
Cette solution, bien que totalement satisfaisante en ce qui concerne le problème de la sécurité, en accord avec l'objectif du brevet mentionné plus haut, présente cependant des problèmes auxiliaires, qui sont dus à ce que la soupape de sûreté, à travers laquelle se produit l'entrée générale du gaz, lorsqu'elle est actionnée par le bi-métal, peut adopter un nombre infini de positions, selon le degré de chauffage du bi-métal, ce qui correspond à des amplitudes d'ouverture différentes, ou, ce qui revient au meme, à différents débits de gaz vers le bru leur et, par conséquent, à des rapports différents entre combustible et comburant dans le- mélange, qui ne s'adaptent pas nécessairement au rapport idoine pour obtenir une combustion aussi parfaite que possible, à laquelle correspond évidemment un rendement maximum. This solution, although entirely satisfactory with regard to the safety problem, in accordance with the objective of the patent mentioned above, however presents auxiliary problems, which are due to the fact that the safety valve, through which produces the general gas input, when activated by the bi-metal, can adopt an infinite number of positions, depending on the degree of heating of the bi-metal, which corresponds to different opening amplitudes, or, which comes to the same thing, at different gas flow rates to the oil burner and, consequently, at different ratios between fuel and oxidant in the mixture, which do not necessarily adapt to the appropriate ratio to obtain a combustion as perfect as possible, which obviously corresponds to a maximum yield.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Les perfectionnements qui constituent la base de la présente invention sont orientés vers la solution de ce problème, en assurant un déb-it de gaz constant, en accord avec le rapport entre combustible et comburant considéré comme le plus approprié, pendant le fonctionnement du chauffe-eau et indépendamment des modifications apportées au bi-métal par les différents niveaux thermiques qui lui sont appliqués, car ces variations n affectent pas la soupape de sûreté, qui conserve une position parfaitement stable tant que ne se produit pas l'extinction de la flamme pilote.DESCRIPTION OF THE INVENTION
The improvements which constitute the basis of the present invention are directed towards the solution of this problem, by ensuring a constant gas flow rate, in accordance with the ratio between fuel and oxidizer considered to be the most suitable, during the operation of the heater. water and independently of the modifications made to the bi-metal by the different thermal levels applied to it, because these variations do not affect the safety valve, which retains a perfectly stable position as long as the pilot flame does not go out .
A cet effet, et de façon plus concrête, le robinet dè gaz pour chauffe-eau réalisé en accord avec les perfectionnements selon l'invention, conserve basiquement une construction identique à celle qui est décrite dans le brevet d'invention espagnol nO 8700746, avec la seule exception qui consiste en ce que le cordon qui, dans ce brevet, reliait le bi-métal à la soupape de sureté, en exerçant directement une traction sur la tige de cette dernière, agit maintenant d'une façon différente, concretement sur un balancier ou un levier, monté sur le corps du robinet de gaz en face de la soupape de sûreté, balancier qui agit sur une tige qui pénètre radialement dans le logement de l'obturateur de cette soupape de sûreté et qui tend à etre projetée radialement vers l'extérieur sous l'effet d'un ressort, la tige de la soupape de sûreté présentant à son tour une particularité spéciale qui consiste en un épanouissement en forme de disque qui, en plus de constituer le siège d'appui du ressort qui agit sur cette soupape de sûreté et qui tend à la fermer, constitue un moyen de maintien de cet obturateur dans la position d'ouverture, avec la collaboration de la tige actionnée par le balancier. For this purpose, and more concretely, the gas tap for water heater produced in accordance with the improvements according to the invention, basically retains a construction identical to that which is described in the Spanish invention patent No. 8700746, with the only exception which is that the cord which, in this patent, connected the bi-metal to the safety valve, by exerting a traction directly on the stem of the latter, now acts in a different way, concretely on a pendulum or lever, mounted on the body of the gas valve opposite the safety valve, pendulum which acts on a rod which penetrates radially into the valve housing of this safety valve and which tends to be projected radially towards the outside under the effect of a spring, the stem of the safety valve having in turn a special peculiarity which consists of a disc-shaped expansion which, in addition to constituting the seat of the spring which acts on this safety valve and which tends to close it, constitutes a means of maintaining this shutter in the open position, with the collaboration of the rod actuated by the pendulum.
Dans ces conditions, et en accord avec la construction décrite succintement, lorsque le pilote du brûleur est éteint, le balancier permet que la tige auxiliaire dépasse radialement vers l'extérieur, ce qui fait que cette tige sort de la chambre du corps du robinet dans lequel joue l'obturateur de la soupape de sûreté et, par conséquent, cette dernière tend à occuper la position de fermeture sous l'effet du ressort qui coopère avec elle et peut passer à la position d'ouverture lorsque l'on agit manuellement sur l'axe associé à la commande du chauffe-eau.Pendant la phase d'allumage et au fur et à mesure que la température du bi-métal augmente, ce dernier transmettra au balancier, au moyen d'un cordon correspondant, un mouvement de basculement progressif, qui, à son tour, obligera la tige auxiliaire à se déplacer axialement vers l'intérieur en surmontant la force du ressort correspondant, jusqu'à ce que cette tige se situe à l'intérieur de la chambre du corps du robinet dans laquelle joue l'obturateur de la soupape de sûreté. Under these conditions, and in accordance with the construction described briefly, when the burner pilot is switched off, the balance allows the auxiliary rod to protrude radially outwards, which means that this rod leaves the chamber of the valve body in which plays the shutter of the safety valve and, consequently, the latter tends to occupy the closed position under the effect of the spring which cooperates with it and can pass to the open position when one acts manually on the axis associated with the control of the water heater. During the ignition phase and as the temperature of the bi-metal increases, the latter will transmit to the balance, by means of a corresponding cord, a movement of progressive tilting, which, in turn, will force the auxiliary rod to move axially inward overcoming the force of the corresponding spring, until this rod is located inside the chamber of the valve body in which play e the shutter of the safety valve.
Lorsque l'on cesse d'agir manuellement sur la commande, la soupape de sûreté tend à se fermer, sous l'effet du ressort correspondant, mais au cours de ce déplacement vers la position de fermeture, l'épanouissement en forme de disque de sa tige rencontrera dans sa trajectoire la tige auxiliaire qui agit comme butée de retenue de cet obturateur, lequel est maintenu ainsi ouvert et dans une position constante et prédéterminée par la position de la tige auxiliaire à l'intérieur du corps de la vanne, ce qui permet d'obtenir vers les brûleurs un débit de gaz absolulement invariable.When the manual action on the control is stopped, the safety valve tends to close, under the effect of the corresponding spring, but during this movement towards the closed position, the disc-shaped expansion of its rod will meet in its trajectory the auxiliary rod which acts as a retaining stop for this shutter, which is thus kept open and in a constant and predetermined position by the position of the auxiliary rod inside the valve body, which provides an absolutely unchanging gas flow to the burners.
Il convient de faire ressortir également qu'une autre des caractéristiques de l'invention consiste en ce que, dans la position de fermeture de la soupape de sûreté, la tige auxiliaire, bien qu'inactive, se situe immédiatement derrière l'épanouissement en forme de disque, de façon à ce qu'en cas de chauffage du bi métal, produit par des motifs étrangers au chauffe-eau, comme par exemple un foyer de chaleur proche, un incendie ou tout autre motif, tandis que la construction du brevet d'invention principal donnerait lieu à l'ouverture de la soupape de sûreté, en raison de la traction exercée par le cordon sur l'obturateur de cette dernière, grâce aux perfectionnements de la présente invention sous forme de certificat d'addition, dans ce cas il se produit seulement un déplacement de la tige auxiliaire vers l'intérieur du corps de la soupape, en maintenant fermée cette dernière et en bloquant même l'obturateur, de façon non seulement à empêcher l'ouverture automatique de la soupape de sûreté, mais encore à faire en sorte que dans ce cas son ouverture soit impossible, même en agissant sur la commande du chauffe-eau. It should also be pointed out that another characteristic of the invention consists in that, in the closed position of the safety valve, the auxiliary rod, although inactive, is located immediately behind the flourishing in shape disc, so that in the event of heating of the bi metal, produced by reasons extraneous to the water heater, such as for example a near heat hearth, a fire or any other reason, while the construction of the patent d main invention would give rise to the opening of the safety valve, due to the traction exerted by the cord on the shutter of the latter, thanks to the improvements of the present invention in the form of certificate of addition, in this case there is only a displacement of the auxiliary rod towards the interior of the body of the valve, keeping it closed and even blocking the valve, so as not only to prevent the automatic opening of the valve of sure tee, but still to ensure that in this case its opening is impossible, even by acting on the control of the water heater.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente une vue en élévation latérale et en section de la partie d'un robinet à gaz qui correspond à la soupape de sûreté, dans laquelle sont situés les perfectionnements-qui constituent l'objet de la présente invention, mécanismes qui sont représentés en position de repos ou d'extinction du chauffe-eau - la figure 2 représente une vue similaire à la figure 1, mais qui correspond à la séquence d'allumage, au commencement de cette dernière - la figure 3 représente le même ensemble que les figures précédentes, à la fin de la phase d'allumage, au moment auquel est sur le point de se produire, la libération manuelle de la commande - la figure 4 représente, finalement, une vue semblable à celle des figures précédentes, mais qui correspond au fonctionnement normal de l'appareil. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description which will follow of an exemplary embodiment and with reference to the appended drawings, in which - FIG. 1 represents a view in side elevation and in section of the part of a gas tap which corresponds to the safety valve, in which the improvements are located - which constitute the object of the present invention, mechanisms which are shown in the rest or off position of the heater water - figure 2 represents a view similar to figure 1, but which corresponds to the ignition sequence, at the beginning of the latter - figure 3 represents the same set as the previous figures, at the end of the phase of ignition, at the moment when it is about to occur, the manual release of the control - figure 4 represents, finally, a view similar to that of the previous figures, but which corresponds to the normal functioning of the device .
MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION
Dans les figures mentionnés plus haut, la référence numérique 1 désigne la partie du corps du robinet à gaz dans laquelle est logée la soupape de sûreté, cet obturateur 2 agissant sur le siège 3, tandis que derrière et en dehors de ce siège 3 est située la conduite 4 d'alimentation générale de gaz et à l'obturateur 2 est associée une tige 5 qui tend à faire que cet obturateur occupe la position de fermeture sous l'effet d'un ressort 6 qui agit sur un bouchon 7 qui ferme l'extrémité libre du logement de soupape 1, en donnant lieu à la formation d'une chambre étanche 8 avec la collaboration du Joint d'étanchéité 9 correspondant.PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
In the figures mentioned above, the reference numeral 1 designates the part of the body of the gas valve in which the safety valve is housed, this shutter 2 acting on the seat 3, while behind and outside this seat 3 is located the general gas supply line 4 and the shutter 2 is associated with a rod 5 which tends to cause this shutter to occupy the closed position under the effect of a spring 6 which acts on a plug 7 which closes the free end of the valve housing 1, giving rise to the formation of a sealed chamber 8 with the collaboration of the corresponding seal 9.
En partant de cette construction de base, inhérente au brevet d'invention espagnol 8700746, les perfectionnements préconisés sont basés sur le fait que, à partir du corps 1 du robinet, émerge une cloison 10 sur l'extrémité libre de laquelle est monté un levier ou un balancier 11, à l'une des extrémités duquel est fixé le cordon 12 provenant du bi-métal, tandis que l'autre extrémité du levier 11 s'appuie sur une tige auxiliaire 13 montée de façon à pouvoir se déplacer axialement sur un col 14, prolongation radiale de la chambre 1, l'étan- chéité de la tige 13, qui tend à être projetée radialement vers l'extérieur sous l'effet d'un ressort 16, étant assurée par rapport au col 14 à l'aide d'un joint 15. Starting from this basic construction, inherent in the Spanish invention patent 8700746, the recommended improvements are based on the fact that, from the body 1 of the tap, a partition 10 emerges on the free end of which a lever is mounted or a balance 11, at one end of which is fixed the cord 12 from the bi-metal, while the other end of the lever 11 is supported on an auxiliary rod 13 mounted so as to be able to move axially on a neck 14, radial extension of the chamber 1, the sealing of the rod 13, which tends to be projected radially outwards under the effect of a spring 16, being ensured relative to the neck 14 at the using a seal 15.
En outre, la tige 5 de la soupape de sûreté comporte un épanouissement en forme de disque 17 qui, en plus de constituer l'une des surfaces d'appui du ressort 6, est destiné à collaborer avec la tige auxiliaire 13 pour le fonctionnement de la soupape. In addition, the rod 5 of the safety valve has a disc-shaped opening 17 which, in addition to constituting one of the bearing surfaces of the spring 6, is intended to collaborate with the auxiliary rod 13 for the operation of the valve.
En accord avec cette construction, et comme il est représenté dans la figure 1, le chauffeeau étant éteint, ce qui fait que l'axe 18 auquel est associée la commande du brûleur est séparé de l'obturateur 2 de la soupape de sûreté, cet obturateur 2 occupe la position de fermeture sous l'effet du ressort 6, et la tige auxiliaire 13 se trouve en dehors de la chambre auxiliaire 8 du fait que le pilote est éteint et en raison de la température à laquelle est soumis le bi-métal, et par conséquent l'obturateur 2 de la soupape de sûreté peut se déplacer librement, conjointement avec le reste des éléments qui lui sont associés, à l'intérieur de la. In accordance with this construction, and as shown in FIG. 1, the boiler being turned off, which means that the axis 18 with which the burner control is associated is separated from the shutter 2 of the safety valve, this shutter 2 occupies the closed position under the effect of spring 6, and the auxiliary rod 13 is located outside of the auxiliary chamber 8 because the pilot is switched off and due to the temperature to which the bi-metal is subjected , and therefore the shutter 2 of the safety valve can move freely, together with the rest of the elements associated with it, inside the.
chambre 8. Lorsque l'on allume le chauffe-eau, comme il est représenté dans la figure 2, l'axe 18 s'appuie sur l'obturateur 2 et le déplace vers l'arrière, en surmontant la force de traction du ressort 6, jusqu'à ce que l'épanouissement en forme de disque 17 dépasse la zone où est située la tige auxiliaire 13, concrêtement jusqu'à la position représentée dans -ra figure 3.Entre les positions représentées dans les figures 2 et 3, le chauffage du bimétal s'est produit sous l'effet de la flamme pilote et par conséquent ce bi-métal a exercé une traction au moyen du cordon 12 sur le levier 11 et a obligé la tige auxiliaire 13 à se déplacer, en surmontant la force du ressort 7, vers l'intérieur de la chambre 8, comme l'indique la figure 3, position dans laquelle cette tige auxiliaire 13 et l'épanouissement en forme de disque 17 de la soupape de sûreté, peuvent être plus ou moins séparés.chamber 8. When the water heater is turned on, as shown in Figure 2, the axis 18 rests on the shutter 2 and moves it backwards, overcoming the tensile force of the spring 6, until the disc-shaped opening 17 exceeds the zone where the auxiliary rod 13 is located, concretely up to the position represented in FIG. 3. Enter the positions represented in FIGS. 2 and 3, the heating of the bimetal occurred under the effect of the pilot flame and consequently this bi-metal exerted a traction by means of the cord 12 on the lever 11 and forced the auxiliary rod 13 to move, overcoming the force of the spring 7, towards the inside of the chamber 8, as shown in FIG. 3, position in which this auxiliary rod 13 and the disc-shaped opening 17 of the safety valve can be more or less separated .
A la fin de la phase d'allumage, lorsque l'on libère la commande du chauffe-eau et ce dernier fonctionne normalement, comme l'indique la figure 4, le ressort 6 tend à faire que la soupape de sûreté revienne à la position de fermeture, en obligeant la tige 5 à se déplacer axialement dans ce sens, concrêtement jusqu'à une position limite dans laquelle son épanouissement en forme de disque 17 bute contre la tige auxiliaire 13, de façon à ce que l'obturateur 2 de cette soupape de sûreté soit séparé du siège correspondant 3 par une distance fixe prédéterminée par la position de la tige auxiliaire 13 et de l'épanouissement en forme de disque 17 à l'intérieur du robinet, ce qui fait que le débit qui traverse cette soupape de sûreté se maintiendra invariablement constant malgré les fluctuations du bi-métal, car ces fluctuations produiront seulement de légers déplacements en sens axial de la tige 16, laquelle conservera malgré tout sa position active ou de butée, tant que ne se produira l'extinction de la flamme pilote. Dans ce dernier cas et en raison du refroidissement du bi-métal, le balancier reviendra à la position représentée dans la figure 1 et la tige auxiliaire 13 libèrera l'épanouissement en forme de disque 17 de la soupape de sûreté, ce qui fait que cette dernière se fermera de façon brusque et automatique. At the end of the ignition phase, when you release the control of the water heater and it works normally, as shown in Figure 4, the spring 6 tends to cause the safety valve to return to the position closing, by forcing the rod 5 to move axially in this direction, concretely to a limit position in which its disc-shaped opening 17 abuts against the auxiliary rod 13, so that the shutter 2 of this safety valve is separated from the corresponding seat 3 by a fixed distance predetermined by the position of the auxiliary rod 13 and the disc-shaped expansion 17 inside the valve, which means that the flow passing through this valve safety will invariably remain constant despite the bi-metal fluctuations, because these fluctuations will only produce slight axial displacements of the rod 16, which will still retain its active or stop position, as long as the ext does not occur pilot flame inction. In the latter case and due to the cooling of the bi-metal, the balance will return to the position shown in Figure 1 and the auxiliary rod 13 will release the disc-shaped expansion 17 of the safety valve, which means that this the latter will close suddenly and automatically.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the devices or methods which have just been described solely by way of non-limiting example, without departing from the scope of the invention.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES8703358A ES2008350A6 (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Improvements to total-safety systems, using bimetallic elements, for a gas-fired water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR2623601A2 true FR2623601A2 (en) | 1989-05-26 |
FR2623601B2 FR2623601B2 (en) | 1994-11-18 |
Family
ID=8253406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8802938A Expired - Lifetime FR2623601B2 (en) | 1987-11-25 | 1988-03-08 | IMPROVEMENTS TO TOTAL BI-METAL SAFETY SYSTEMS FOR GAS WATER HEATERS |
Country Status (2)
Country | Link |
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ES (1) | ES2008350A6 (en) |
FR (1) | FR2623601B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100761141B1 (en) | 2006-10-11 | 2007-09-21 | 엘지전자 주식회사 | Gas control apparatus |
-
1987
- 1987-11-25 ES ES8703358A patent/ES2008350A6/en not_active Expired
-
1988
- 1988-03-08 FR FR8802938A patent/FR2623601B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100761141B1 (en) | 2006-10-11 | 2007-09-21 | 엘지전자 주식회사 | Gas control apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2623601B2 (en) | 1994-11-18 |
ES2008350A6 (en) | 1989-07-16 |
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