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"Perfectionnements apportés aux dispositifs de sécurité pour canalisations de fluides gazeux, notamment de fluides inflam. mables ".
L'invention est relative aux dispositifs de sécuti- té pour canalisations de fluides gazeux, et elle concerne plus spécialement (parce que 'est en leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces dispositifs, ceux à monter sur des canalisations dans lesquelles circule un fluide inflammable, tel que le gaz de ville.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces dis- positifs, qu'ils offrent une plus grande sécurité que jusque présent..
Elle consiste, principalement, pour ce qui est plus spécialement des dispositifs du genre en question destinés à permettre dtéviter que le fluide gazeux ne puisse se répandra dans l'atmosphère par suite de la rupture ou du décrochage
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du conduit amenant ledit fluide à un appareil d'alimentation, à constituer lesdits dispositifs par des obturateurs du type à joint hydraulique, et à combiner de façon telle, à ces obtu- rateurs, ledit conduit, que la rupture ou le décrochage de ce dernier puisse amener la formation du joint hydraulique arrêtant l'arrivée du fluide.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après. notamment, en une deuxième disposition -- relative aux dispositifs du genre en question adaptables sur les canalisations débitant un gaz inflammable et destinés à permettre d'arrêter l'arrivée du gaz à un appareil d'utilisation quand il n'est pas suscepti- ble d'être immédiatement enflammé--.
consistant à agencer de manière telle, les dispositifs du genre en question, que l'arri- vée du gaz vers ledit appareil ne soit possible que lorsqu'une matière, normalement solide ou tout au moins visqueuse à la température ambiante (par exemple de la paraffine), passe à l'état liquide, et à subordonner le passage de cette matière à l'état liquide,à lallumage d'une veilleuse alimentée par une dérivation Branchée sur la canalisation de gaz;
et en une troisième disposition relative aux appareils à gaz à brûleurs, consistant, pour allumer ces derniers, à avoir recours à des tubes porte-feu interposés entre lesdits brûleurs et au moins une veilleuse, l'ensemble étant tel que, lorsqu'tun brûleur est ouvert au passage du gaz, un mélange détonnant puisse se répandre dans le tube porte-feu corres- pondant et s'allumer au contact de la flamme de la veilleuse, ce qui a pour effet d'allumer en même temps ledit brûleur.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application (notamment celui où on l'applique aux dispositifs à adapter sur les égalisations de gaz de ville), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle
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vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux;
,le. dispositifs du genre en question comportant application de 'ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installa- tions comprenant de semblables dispositifs,
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins 1-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication*.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent respecta vement, en élévation et en vue en plan, l'ensemble d'un tournes à gaz de ville et de dispositifs de sécurité destinés à permet tre d'empêcher des dégagements de gaz intempestifs, ledit ensen ble étant établi conformément à l'invention.
Les fig. 3 et 4 montrent séparément, en coupe, établ suivant deux modes différents de réalisation, l'un desdits dis- positifs.
La fig. 5 montre, séparément, en coupe, un autre de ces dispositifs, établi conformément à l'invention.
La fig. 6 montre, en coupe, un semblable dispositif, établi conformément à un autre mode de réalisation de l'inven- tion.
La fige 7 montre, en vue schématique, l'ensemble de dispositif obturateurs a. faire comprendre, par exemple$' à une installation de chauffe-bain, ledit ensemble-étant établi conformément à 1 invention,
La fig. 8 montre, séparément, certains éléments de cet ensemble, établis, eux-mêmes, conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ce- lui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu dtaccorder la préférence, disposant, par exemple;, d'une installation de gaz de ville, et se proposant de la munir de dispositifs de sécurité destinés à empêcher des dégagements
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de gaz intempestifs susceptibles de provoquer des asphyxies ou des explosions, on s'y prend comme suit, ou de façon ana- logue.
Les accidents inhérents à l'emploi du gaz peuvent se rattacher à différentes causes, telles que, notamment, la rupture partielle ou totale du tube souple rattachant le robinet obturateur de la canalisation principale à un ap- pareil d'utilisation, lorsqu'un tel tube souple est utilisé, le décrochage de l'une quelconque des extrémités de ce tube, l'extinction du gaz, sur l'appareil d'utilisation, par suite par exemple d'un débordement de liquide, ou par suite d'un courant d'air, la fermeture suivie de réouverture d'une canalisation de gaz extérieure, au moment où un appareil d'utilisation se trouve en fonctionnement, et, encore, l'ouverture intempestive d'un brûleur par inadvertance ou accrochage.
L'invention a pour objet divers dispositifs permet- tant d'éviter ces dégagements intempestifs, étant entendu que les dispositifs dont il va être question peuvent être, soit agencée, chacun d'eux, de manière à prévenir les accidents pouvant résulter de l'une seulement ou de quelques unes des causes qui viennent d'être indiquées, la protection de l'invention étant revendiquée pour chacun de ces dispositifs pris séparément, soit être groupés en un seul appareil permettant, à la fois, d'assurer une protection complète contre les dégagements intempestifs pouvant résulter de l'une quelconque des causes susindiquées.
A supposer, ainsi que représenté, à titre d'exemple, sur les fig. 1 et 2, que l'on dispose d'un appareil d'utilisa- tion tel qu'un fourneau, branché sur une canalisation A munie d'un robinet de commande B, ledit appareil étant relié au ro-
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binet par un tube souple,C (étant entendu que ce même appareil n'est représenté qu'à titre d'exemple, l'invention s'appliquant tous appareils tels que chaudières de chauffage central, chauffe-bains, séchoirs, fours, etc.), on peut venir combiner audit appareil, d'une part, un premier dispositif de sécurité Dit disposé immédiatement en aval du robinet B, et '.propre à permettre d'éviter un dégagement de gaz par rupture ou décrochage du tube C, et, d'autre part,
un deuxième dispositif E avantaçéu- sement disposé sur l'appareil d'utilisation, à ltendroit où . aboutit le tube souple C et propre à permettre d'éviter un dégagement intempestif pour l'une des trois autres causes
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sus-mentionnées, les deux dispositifs D et E étant par exemple réalisés de l'une des manières qui vont être indiquées.
Pour ce qui est, tout d'abord, du premier de ces dispositifs, on le constitue essentiellement par un obturateur du type à joint hydraulique, comportant par exemple une cloche mobile dont les bords peuvent être, ou non, immergés dans un liquide approprié, obturateur auquel on combine de façon telle, ledit tube souple C, que la rupture ou le décrochage de ce der- nier puisse amener, par déplacement de la cloche, la formation du joint hydraulique propre à arrêter l'arrivée du gaz, ce pourquoi, par exemple, ou bien, suivant un premier mode de réalisation illustré sur la fig.
3, on fait agir le tube de façon telle que sa rupture ou son décrochage puisse provoquer un déséquilibre de pression entre les faces intérieure et extérieure de la--cloche, l'une d'elles étant alors mise par exemple à l'atmosphère tan- dis que l'autre reçoit la pression du gaz, ou bien, suivant un deuxième mode de réalisation illustré sur la fig.
4, on fait agir ledit tube de façon telle que sa rupture ou son décrochage puisse provoquer le déplacement du
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niveau d'un liquide, niveau commandant la position de la sus- dite cloche, et, de toute façon, pour provoquer la variation de pression ou le déplacement de liquide, on a avantageusement recours à une disposition telle, que soit combiné, au tube souple proprement dit, amenant le gaz à l'appareil d'utilisation, un second tube souple relié de façon convenable à l'obturateur D, et propre à se rompre ou à se décrocher en même temps que le premier, les deux tubes en question étant, de préférence, concentriques l'un à l'autre.
Si l'on suppose que l'on procède selon le premier des susdits modes de réalisation, on constitue par exemple l'obturateur D, en lui faisant comporter une capacité 1 recevant le gaz par un ajutage 2 ménagé à sa partie supérieure et susceptible d'être adapté sur le robinet de commande B. ladite capacité oontenant, sur un fond 3, une certaine quantité de liquide, par exemple de mercure 4, en faisanttraverser ledit fond, d'une part, par un conduit central 5 communiquant avec le tube souple intérieur 6 destiné à débiter le gaz à l'appareil d'utilisation, et, d'autre part* par des conduits 7 communiquant avec l'espace annulaire 8 séparant le tube souple 6 d'un tube auxiliaire extérieur 9.
lequel espace 8 est normalement étanche lorsque l'ensemble des deux tubes est en bon état ou en position correcte de fonctionnement, et en venant adapter, au-dessus des extrémités libres des conduits 5 et 6, un élément 10 comprenant, d'une part, en son centre, une cloche 11 recouvrant le conduit 5, et, 12 d'autre part, à sa périphérie, une couronne creuse/plongeant dans le mercure et couvrant les conduits 7, des orifices capillaires 12 étant prévus pour permettre de faire communia quer la partie supérieure de la capacité 1 avec l'intérieur de ladite couronne,
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l'ensemble étant tel que, lorsque le double tube 6, 9, est en bon état ou en posi- tion correcte de fonctionnement,
la pression de gaz à la partie supérieure de la capacité 1' étant alors la Même que celle à l'intérieur de la couronne 12, et de-l'espace ét anche 8 sépa- rant les deux tubes 6, 9, ltélément 10 occupe une position pour laquelle la cloche 11 ne trempe pas dans le mercure, le gaz pouvant donc accéder au tube 6, après avoir traversé des orifices 10 ménagés dans le fond de l'élément 10, entre la cloche 11 et la couronne 12, mais qu'au contraire, dès qu'il y a rupture ou décrochage du double tube, l'espace annulaire 8 (et, par suite l'intérieur de la couronne creuse 12) étant alors mis à l'atmosphère, il en résulte que Isolément 10 se déplace vers le bas et que les bords de la cloche 11 viennent plonger dans le mercure,
1+arrivée du.? gaz étant donc ainsi supprimée.
Dans ce dernier cas, le dégagement de gaz se borne alors au débit insignifiant des orifices capillaires 12 .
Pour assurer la fixation des tubes 6, 9, respecti- vement sur le dispositif D et sur ltappareil d'utilisation (ou sur le dispositif E), on pourra procéder de toute manière appropriée, par exemple en venant adapter les extrémités desdits tubes sur deux ajutages concentriques,, De toute façon, l'espace annulaire séparant lesdits tubes devra être dans issue du coté dudit appareil.
Enfin, les deux tubes pourront être maintenus à écartement constant par des bagues telles que 91.
Suivant le second des deux susdits modes de réali- sation (fig. 4), on a recours à une capacité 1 qui reçoit le gaz à sa partie supérieure tandis qu'on vient adapter le double tube 6, 9, à sa partie inférieure, on divise ladite capacité, par une paroi 13, en deux chambres 14 et 15 communiquant entre elles par un conduit 5
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ooagissant avec une cloche 11 et une masse de mercure ou autre liquide 4, de la même manière que déjà indiqué plus haut, la chambre inférieure 15 étant elle-même en communication avec le tube oentral 6 d'amenée de gaz,'par exemple par ltinter- médiaire de.canaux 15 , et on ménage, dans ladite chambre inférieure, à l'in- térieur par exemple d'une douille 16,
une certaine masse de liquide 17 dans laquelle peut pknger un flotteur 18 relié à la cloche 10, par exemple encore par une tige 19, ledit , liquida pouvant en outre se répandre, par des canaux 20, dans l'espace annulaire 8 séparant les deux tubes 6 et 9, l'ensemble étant tel, que, lors du fonctionnement normal, le niveau du liquide
17 dans la douille 16 soit assez élevé pour maintenir la clo- che 10 à sa position d'ouverture, mais, qu'au contraire, si le double tube 6, 9, vient
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â se rompre ou à se décrocher, le liquide 17 puisse.stéchap- per, ce qui amène la chute du flotteur 18 et de la cloche 10, l'arrivée de gaz étant ainsi coupée.
Dans ce dernier oas, il suffira, pour ramener le dispositif obturateur D à sa position de non obturation, après avoir remis en état le double tube, de réintroduire du liquide dans la douille 16, à travers un canal de remplis- sage approprié 21.
Pour ce qui est, maintenant,, du deuxième dispositif obturateur E on a recours, pour le réaliser, à une disposition telle$ que le passage du gaz à travers ce dispositif, vers l'ap- pareil d'utilisation, ne soit susceptible d'être rendu possible que lorsqu'une matière, normalement solide (ou tout au moins visqueuse), à la température ambiante, passe à l'état liquide,
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la fusion de cette matière étant subordonnée à l'allumage d'une veilleuse alimentée par une dérivation branchée sur la canalisation de gaz.
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A cet eeffet, par exemple (fig. 5), ,. é 4:.. i3 aww .
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on fait comporter au dit'dispositif un récipient que l'on constitue par exemple par un tube cylindrique 22 se ter- minant à la base par une partle amineie au fond de laquelle on dispose une certaine quantité de liquide tel que du mercu- re 23, ledit tube étant fermé à sa partie supérieure par un chapeau 24, on fait déboucher, dans ce liquide 23, un tube d.'amenée de gaz 25 (qui fait par exemple suite au susdit tube souple 6), on adapte, à la partie supérieure du récipient, un tube de sortie de gaz 26 qui vient alimenter la rampe 27 de l'appa- reil dt alimentation (fig.
2), on dépose, au-dessus du mercure, une certaine quantité de paraffine ou autre matière analogue 28, et, enfin; on dispose une veilleuse 29 à la base du tu- be 22, cette veilleuse étant ménagée à la sortie d'un tube de même section, branohé par exemple sur le tube 'amenée 25.
Il résulte de ce qui précède que le passage du gaz, par barbotage à travers le mercure et la paraffine. n'est possible que lorsque ladite paraffine est amenée à l'état li- quide par la chaleur dégagée par la flamme de la veilleuse.
Il est par conséquent impossible$ notamment, qu'un dégagement de gaz puisse se produire par suite de la fer- meture suivie de l'ouverture de la canalisation générale d'ali- mentation, puisque cette éventualité amène l'extinction de 'la veilleuse, ou encore par suite de l'ouverture inopinée. dtun brûleur, la veilleuse n'étant pas allumée.
Mais il faut encore éviter qu'un dégagement de gaz ne puisse se produire par l'extinction d'un brûleur, la veilleu se restant allumée, et, à cet effet, Qn réunt la veilleuse 29, aux brûleurs,par des tubes porte-feu 30 dont les extremités libres aboutissent respectivement à proximité immédiate de la veilleuse et du brûleur correspondant.
On conçoit que, si on a soin d'agencer de façon con- venable ces tubes 30, par rapport aux brûleurs, pour que le
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mélange gazeux qui tend à pénétrer dans lesdits tubes, lors- que les brûleurs sont ouverts et non allumés, soit explosible, ce mélange s'allumera automatiquement à son arrivée devant la flamme de la veilleuse, et portera le feu aux brûleurs.
-En outre, de toute façon, ces tubes permettront d'allumer à volonté un brûleur quelconque; la manipulation de l'appareil d'utilisation sera donc réduite à l'allumage préalable de la veilleuse.
Dans le cas dtappareils d'utilisation concernant des débits de gaz importants, il est préférable de ne pas faire passer directement le gaz à travers la paraffine, et, à cet effet, on fait comporter, au dispositif obturateur E, des or- ganes d'obturation à joint hydraulique du genre de ceux dé- crits plus haut, organes interposés sur le passage du débit de gaz principal, et on commande, les déplacements de ces organes, par l'action d'une pression (ou d'une dépression) dont l'exis- tence est subordonnée au passage dtune faible portion du débit de gaz à travers un interrupteur à paraffine.
On réalise, par exemple, un dispositif répondant ces conditions, de la manière suivante (fig. 6).
On prévoit une capacité 31, séparée en deux chambres 32, 33, par une paroi 33, la chambre supérieure 32 contenant un liquide tel que du mercure 4, on fait arriver le gaz à,la partie supérieure, et échap- per à travers un tube 26 dont l'extrémité libre, à l'intérieur de la chambre 32, coagit avec une cloche 11 portée par un élément 10 percé d'orifices de passage la du genre de ceux décrits sur la fig, 3, on fait communiquer les deux chambres par des conduits 7 ooagissant avec une couronne creuse 12, on prolonge la chambre inférieure 33, vers le bas, par un tube 22, à mercure et à paraffine, ou simplement
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à paraffine, du genre de celui'décrit sur la fig. 5, on fait déboucher;
aq,fond de ce tube, une dérivation de gaz 34, reliée à la chambre supérieure 32, on dispose, sous le tube 22, une veilleuse 29 alimentée par un conduit de faible section 35 branché par exemple sur la dérivarion 34, et, enfin, on fait communiquer avec l'atmosphère la chambre inférieure 33, par un conduit de faible section 36, dont l'extrémité libre peut aboutir, soit à la veilleuse (auquel cas on peut prévoir un robi- net 37 sur le conduit 35, robinet que l'on ouvre qu'au moment de l'allumage de la veilleuse et que l'on peut ensuite fermer, lorsque le gaz arrive par le conduit 36), soit à un brûleur quelconque où les calories correspon- dant à cette dérivation de gaz puissent être utilisées,.
Un tel ensemble fonctionne de façon telle que, lorsque la paraffine est liquide, la pression dans les deux chambres 32, 33 est sensiblement la même, puisque les gaz passe dans la dérivation 34, et à travers la paraffine, d'ou il résulte que Isolément 10 est dans une position d'équili- bre pour laquelle la cloche 11 laisse passer le débit de gaz principal, tandis qu'au contraire, dès que la paraffine se solidifie, la pression dans la chambre 32 (laquelle est en communication avec l'atmosphère par le conduit 36) tombe à la valeur de la pression atmosphérique, ce qui provoque un abaissement de l'élément 10, la cloche 11 venant s'immerger dans le mercure.
Avantageusement,en outre, on peut prévoir, dans le tube 22, par exemple au dessus du niveau de paraffine, une toile métallique 38 sur laquelle, dès que la veilleuse est étéinte, peut se produite un voile de paraffine solidifiée, une telle toile permettant d'accélérer le fonctionnement de l'appareil à la fermeture.
Dans ce qui précède, la disposition qui consiste
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à commander le passage du gaz par la liquéfaction de la paraffi- ne était réalisée par des moyens automatiques, Mais on peut aussi prévoir l'utilisation d'une telle disposition en vue de permettre, ou non, à l'opérateur, suivant que la paraffine est solide ou liquide, de manoeuvrer un robinet.
A cet effet et à supposer qu'on veuille, par exemple, empêcher un dégagement intempestif de gaz dans un chauffe-bain, on combine, à un robinet ordinaire 2, un robinet auxili- aire 38 susceptible d'être relié au premier par une biellette à coulisse 39, de sorte que le second robinet ne soit commandé par la premier que lors de la fermeture, on prévoit, à l'intérieur d'un récipient 40, une masse de paraffine 41 dans laquelle on fait plonger des organes soli- daires du robinet auxiliaire, organes tels, par exemple que des palettes 42, et on fait aboutir, à ce récipient 40, une veilleuse
43 ménagée à l'extrémité d'un canal 44 aboutissant en aval du robinet principal 2.
On conçoit donc que, lorsqu'on a ouvert le robinet 2, l'ouverture du robinet auxiliaire 38 ne peut elle-même être obtenue qu'après qu'on a allumé la veilleuse 42. Celle-ci peut, bien entendu, être combinée à une veilleuse ordinaire 45 des- tinée à allumer la rampe à gaz et lui être reliée par un tube porte-feu 30.
Enfin, les deux robinets peuvent être combinés à un dispositif, de type usuel propre à ne laisser passer le gaz que lorsque l'eau traverse le serpentin de l'appareil à une vitesse suffisante.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on peut réaliser, grâce à l'invention, des dispo- sitifs de sécurité dont le fonctionnement résulte suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet, et qui présente, par rapport aux dispositifs du genre plus .en question, déjà existants, l'avantage d'être plus simples et
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plus sûrs que jusqu'à présent.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spéciale- ment été envisagés ; en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où les dispositifs de sécurité décrits commanderaient plusieurs appareils d'utilisation.