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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Dispositif pour assurer un allumage lent du gaz dans les chauffe-liquide chauffés au gaz.
L'invention concerne un dispositifservant à assu- rer un allumage lent du gaz dans les chauffe-liquide chauf- fés au gaz et équipé à cet effet d'un organe d'étranglement qui lors de l'ouverture de la soupape de sûreté contre le manque de liquide, montée en-dessous de lui, étrangle d'abord notablement le passage du gaz, mais l'ouvre ensuite peu à peu complètement sous l'influence d'un modérateur, pour re- venir à sa position de départ lorsque la soupape de sûreté se referme.
Dans les dispositifs connus de ce type, l'organe d'étranglement est suspendu à un diaphragme chargé par un contrepoids ou par un ressort, qui délimite par le bas une
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chambre remplie d'air, située au-dessus de lui, dont la paroi contient une soupape de retenue. Quand on soutire du liquide, le dispositif de sûreté contre le manque de liquide déclenche l'organe d'étranglement qui, sous l'influence du contrepoids ou du ressort du diaphragme, descend graduelle- ment et ouvre peu à peu le passage du gaz au brûleur au fur et à mesure que l'air entre dans la chambre située au-dessus du diaphragme par un alésage étroit ménagé dans la soupape de retenue. Ce dispositif présente l'inconvénient que-le boitier du diaphragme est exagérément grand en raison des dimensions relativement importantes du diaphragme.
En outre le conduit de gaz allant au brûleur ne peut déboucher du boîtier que la- téralement et ne se coude qu'ensuite vers le haut. On obtient ainsi une construction très peu ramassée, car par suite de la présence du diaphragme il n'est guère possible de monter le brûleur symétriquement au-dessus de la soupape de sûreté contre le manque de liquide et du dispositif pour l'allumage lent.
Suivant l'invention, on emploie au lieu d'un organe d'étranglement fixé à un diaphragme un organe d'étranglement attaché à un piston modérateur qui est monté à coulissement, avec faible jeu, dans un cylindre fermé à une extrémité et contourné par le gaz. lors de l'ouverture de la soupape de sûreté contre le manque de liquide. En effet,, avec cette dis- position grâce aux faibles dimensions du cylindre, il n'y a aucune difficulté à monter ce cylindre dans une conduite de gaz allant verticalement de bas en haut à un brûleur disposé symétriquement au-dessus de la soupape de sûreté contre le manque de liquide.
Aussi obtient-on à peu de frais de fabri- cation une construction très ramassée, faisant gagner de la matière, qui en même temps assure un débit d'air uniforme à toutes les parties du brûleur grâce à la possibilité de mon-
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ter le brûleur symétriquement au-dessus du dispositif à soupape.
Pour produire un retour très rapide de l'organe d'étranglement et du piston modérateur à la position de dé- part quand la sûreté contre le manque de liquide se ferme, il est recommandable de monter dans la paroi de l'extrémité close du cylindre ou dans le piston modérateur lui-même une soupape de retenue qui pendant cette course de retour s'ouvre sur les deux faces du piston de manière à accélérer la com- pensation de pression.
A cet effet, on peut par exemple percer dans le piston modérateur un alésage faisant office de conduit compensateur, commandé par une soupape de retenue qui s'ouvre vers l'intérieur du cylindre et dont la tige traverse l'alésage avec jeu et est rigidement reliée à l'organe d'étranglement, celui-ci servant de butée pour un ressort qui serre le piston modérateur contre l'obturateur de la soupape de retenue.
Le dessin annexé représente plusieurs exemples d'exé- cution de l'invention.
Figs. 1 à 3 montrent une forme d'exécution où l'or- gane d'étranglement est séparé de l'obturateur de la soupape de sûreté contre le manque de liquide, tandis que
Figs. 4 et 5 représentent le cas où l'obturateur de la soupape de sûreté est conformé lui-même de manière à consti- tuer l'organe détranglement.
Sur toutes les figures les mêmes parties du montage sont désignés par les mêmes chiffres de.référence.
1 est le boîtier du dispositif de sûreté contre le manque de liquider 3 est le bottier du dispositif pour l'allu- mage lent, 3 est le brûleur et 4 est l'écrou à chapeau à l'ai- de duquel le brûleur 3 est fixé sur le bottier 2. Le chiffre - de référence 5 désigne l'obturateur de la soupape de sûreté
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contre le manque de liquide et 6 est la tige de soupape connexe qui est fixée sur un organe de commande soumis à la pression du liquide (non représenté), par exemple sur un diaphragme.
L'organe d'étranglement requis pour l'allumage lent du gaz est constitué soit par un disque d'étranglement 10 sé- paré de l'obturateur 5 (voir Figs. 1 à 3), soit par un prolon- gement 11 formé sur l'obturateur 5 lui-même (voir Figs. 4 et 5).
Le chiffre de référence 12 désigne la tige reliant le disque d'étranglement 10 ou le prolongement 11 au piston modérateur 15. Celui-ci coulisse avec jeu dans un cylindre 14 relié par des nervures 15 à la paroi du boîtier 2. Le chiffre de réfé- rence 16 désigne le passage de gaz cylindrique, ménagé dans le bottier 2, dont on étrangle la section. Le bord inférieur de la lumière 16 constitue en même temps le siège de la soupape de sûreté contre le manque de liquide 5.
Le dispositif représenté sur les Figs. 1 à 3 fonc- tionne de la manière suivante:
Tant qu'on ne soutire pas de liquide, l'organe de commande de la sûreté contre le manque de liquide n'est pas chargé, et le ressort 9 appuie l'obturateur 5 de la soupape de sûreté contre son siège (voir Fig. 1). Le disque d'étran- glement 10 repose sur l'obturateur 5 et le piston modérateur 13 occupe la position de fin de course représentée sur la Fig. 1.
Lorsqu'on soutire du liquide, la tige de soupape 6 et avec elle l'obturateur 5 descendent sous l'action de la pression du liquide sur l'organe de commande de la sûreté contre le manque de liquide en comprimant le ressort de fer- meture 9 de la soupape (voir Figs. 2 et 3). En même temps, le disque d'étranglement 10 commence à descendre au fur et à mesure que le gaz entre dans le cylindre 14 en contournant le piston 13. Le gaz ouvre d'abord seulement une faible section
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annulaire, puis graduellement le passage de gaz entier 16, si bien que le débit de gaz--au brûleur 3 augmente lentement.
La Fig. 2 montre le dispositif à l'instant où le disque d'étranglement 10 commence à descendre., tandis que la Fig. 3 le montre à l'instant où le disque d'étranglement 10 est descendu suffisamment bas pour se'poser sur l'obturateur 5 et ouvrir complètement la lumière.16. Lorsqu'on cesse de sou- tirer du liquide, la tige-de soupape 6, et l'obturateur 5¯de la soupape de sûreté remontent. Le disque d'étranglement 10 est entraîné par ce mouvement et ramené à la position de départ conjointement avec le piston 13. De ce fait, le gaz situé au-dessus du piston 13 est expulsé sous l'action de la poussée exercée par le ressort de fermeture 9, à travers le jeu ménage sur le pourtour du piston, de sorte qu'il se produit en général une fermeture rapide de la soupape de sû- reté contre le manque de liquide.
Dans les formes d'exécution représentées sur les Figs. 4 et 5, lorsque la soupape de sûreté contre le manque de liquide s'ouvre quand on soutire du liquide, l'extrémité supérieure de la tige de soupape 6 glisse de haut en bas dans la douille de guidage 8 adaptée sur l'obturateur 5, étant donné que dans ces formes d'exécution, à la différence du montage des Figs. 1 à 3, il n'existe pas de liaison rigide entre l'obturateur 5 et la tige 6 par l'entremise de la ron- delle 7 enfilée sur celle-ci. Par suite, l'obturateur 5 ne suit que lentement la tige de soupape 6 au fur et à mesure que le gaz entre dans le cylindre 14 par le jeu ménagé sur le pourtour du piston 13. Quand le passage du gaz est complè- tement ouvert, l'obturateur 5 est enfilé à fond sur la tige de soupape 6.
La Fig. 4 montre le dispositif au moment où l'obturateur 5 ,étrangle encore partiellement le passage du gaz, tandis que sur la Fig. 5 le passage du gaz est en
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substance complètement ouvert. Lorsqu'on cesse de soutirer du liquide, la tige de soupape 6 remonte et ramène ainsi à la po- sition de départ l'obturateur 5 et le piston modérateur.
On peut encore accélérer le mouvement de fermeture de la soupape de sûreté contre le manque de liquide en amé- nageant une soupape de retenue 17, comme c'est représenté sur la Fig. 5. Cette soupape est maintenue fermée par un ressort de fermeture 19 tant que le piston occupe dans le cylindre 14 sa position de fin de course haute, se déplace de haut en bas ou est dans sa position de fin de course basse.
Mais aussitôt que le piston commence à monter quand on cesse de soutirer du liquide., le ressort 19 se comprime par suite de l'accroissement de la pression de gaz dans le cylindre 14 et la soupape 15 s'ouvre. Le gaz comprimé peut alors s'échap- per rapidement par le jeu ménagé entre la tige 12 et l'alésage 18 du piston, commandépar la soupape 17. Ensuite le ressort réapplique le piston 13 sur le cône de soupape 17, de sorte que la soupape de retenue se ferme complètement.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
PATENT OF INVENTION Device for ensuring slow ignition of gas in gas-heated liquid heaters.
The invention relates to a device for ensuring a slow ignition of gas in gas-heated liquid heaters and equipped for this purpose with a throttle member which, when the safety valve is opened against the gas, is provided. lack of liquid, rising below it, first noticeably throttles the passage of gas, but then opens it little by little completely under the influence of a moderator, to return to its starting position when the safety valve closes.
In known devices of this type, the throttle member is suspended from a diaphragm loaded by a counterweight or by a spring, which delimits from the bottom a
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air-filled chamber, located above it, the wall of which contains a check valve. When liquid is withdrawn, the liquid shortage safety device triggers the throttle member which, under the influence of the counterweight or the diaphragm spring, gradually descends and gradually opens the passage of gas to the burner as air enters the chamber above the diaphragm through a narrow bore in the check valve. This device has the drawback that the housing of the diaphragm is excessively large due to the relatively large dimensions of the diaphragm.
In addition, the gas pipe going to the burner can only emerge from the housing laterally and only then bends upwards. There is thus obtained a construction with very little bulk, because owing to the presence of the diaphragm it is hardly possible to mount the burner symmetrically above the safety valve against the lack of liquid and the device for slow ignition.
According to the invention, instead of a throttle member fixed to a diaphragm, a throttle member attached to a moderator piston is employed which is slidably mounted, with small clearance, in a cylinder closed at one end and bypassed by the gas. when opening the safety valve against lack of liquid. In fact, with this arrangement, thanks to the small dimensions of the cylinder, there is no difficulty in fitting this cylinder in a gas pipe going vertically from bottom to top to a burner arranged symmetrically above the relief valve. safety against lack of liquid.
A very compact construction, saving material, which at the same time ensures a uniform air flow to all parts of the burner thanks to the possibility of mounting, is obtained at low production costs.
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ter the burner symmetrically above the valve device.
To produce a very rapid return of the throttle member and moderator piston to the starting position when the liquid shortage safety device closes, it is advisable to mount in the wall of the closed end of the cylinder. or in the moderating piston itself a check valve which during this return stroke opens on both sides of the piston so as to accelerate the pressure compensation.
For this purpose, one can for example pierce in the moderating piston a bore acting as a compensating duct, controlled by a check valve which opens towards the inside of the cylinder and whose rod passes through the bore with clearance and is rigidly connected to the throttle member, the latter serving as a stop for a spring which clamps the moderator piston against the shutter of the check valve.
The accompanying drawing represents several exemplary embodiments of the invention.
Figs. 1 to 3 show an embodiment where the throttle member is separated from the shutter of the safety valve against the lack of liquid, while
Figs. 4 and 5 show the case where the shutter of the safety valve is itself shaped so as to constitute the throttling member.
In all the figures the same parts of the assembly are designated by the same reference numbers.
1 is the housing of the backflow prevention device 3 is the housing of the device for slow ignition, 3 is the burner and 4 is the cap nut with which the burner 3 is fixed on the housing 2. The number - reference 5 designates the shutter of the safety valve
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against lack of liquid and 6 is the associated valve stem which is fixed on a control member subjected to the pressure of the liquid (not shown), for example on a diaphragm.
The throttling member required for the slow ignition of the gas is constituted either by a throttle disc 10 separated from the shutter 5 (see Figs. 1 to 3), or by an extension 11 formed on the shutter 5 itself (see Figs. 4 and 5).
The reference numeral 12 designates the rod connecting the throttle disc 10 or the extension 11 to the moderating piston 15. The latter slides with play in a cylinder 14 connected by ribs 15 to the wall of the housing 2. The reference numeral - Reference 16 designates the cylindrical gas passage, formed in the casing 2, the section of which is throttled. At the same time, the lower edge of the opening 16 constitutes the seat of the safety valve against the lack of liquid 5.
The device shown in Figs. 1 to 3 works as follows:
As long as no liquid is withdrawn, the liquid shortage safety control member is not loaded, and the spring 9 presses the shutter 5 of the safety valve against its seat (see Fig. 1). The throttle disc 10 rests on the shutter 5 and the moderator piston 13 occupies the end-of-stroke position shown in FIG. 1.
When liquid is withdrawn, the valve stem 6 and with it the shutter 5 descend under the action of the pressure of the liquid on the control member of the safety against the lack of liquid by compressing the closing spring. valve metering 9 (see Figs. 2 and 3). At the same time, the throttle disc 10 begins to descend as the gas enters the cylinder 14 bypassing the piston 13. The gas first opens only a small section.
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annular, then gradually the whole gas passage 16, so that the gas flow - to the burner 3 slowly increases.
Fig. 2 shows the device at the instant when the throttle disc 10 begins to descend, while FIG. 3 shows this at the instant when the throttle disc 10 has descended low enough to rest on the shutter 5 and fully open the lumen. 16. When the liquid is stopped, the valve stem 6 and the shutter 5¯ of the safety valve move up. The throttle disc 10 is driven by this movement and returned to the starting position together with the piston 13. As a result, the gas located above the piston 13 is expelled under the action of the thrust exerted by the spring. valve 9, through the clearance around the periphery of the piston, so that in general a rapid closing of the safety valve against the lack of liquid occurs.
In the embodiments shown in Figs. 4 and 5, when the liquid shortage safety valve opens when liquid is withdrawn, the upper end of the valve stem 6 slides up and down in the guide sleeve 8 fitted on the shutter 5 , given that in these embodiments, unlike the assembly of Figs. 1 to 3, there is no rigid connection between the shutter 5 and the rod 6 by means of the washer 7 threaded onto the latter. As a result, the shutter 5 follows only slowly the valve stem 6 as the gas enters the cylinder 14 through the clearance provided on the periphery of the piston 13. When the gas passage is completely open , the shutter 5 is fully threaded onto the valve stem 6.
Fig. 4 shows the device at the moment when the shutter 5 is still partially restricting the passage of gas, while in FIG. 5 the gas passage is in
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substance completely open. When the withdrawal of liquid is stopped, the valve stem 6 rises and thus returns the shutter 5 and the moderator piston to the starting position.
The closing movement of the safety valve against the lack of liquid can be further accelerated by providing a check valve 17, as shown in FIG. 5. This valve is kept closed by a closing spring 19 as long as the piston occupies in the cylinder 14 its high end-of-stroke position, moves up and down or is in its low end-of-stroke position.
But as soon as the piston begins to rise when liquid is stopped being withdrawn, the spring 19 compresses due to the increase in gas pressure in the cylinder 14 and the valve 15 opens. The compressed gas can then escape rapidly through the clearance between the rod 12 and the piston bore 18, controlled by the valve 17. Then the spring reapplies the piston 13 on the valve cone 17, so that the check valve closes completely.
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