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MEMOIRE DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION "PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX APPAREILS CHAUFFE-BAIN"
La. présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux appareils chauffe-bain ou chauffe-eau, dont le fonctionnement est connu, dans le but d'en améliorer soit le fonctionnement propre, soit la sécurité, soit le rendement.
Ces perfectionnements consistent, entre autres, en un système de distribution de gaz au brûleur et à la veilleuse de l'appareil, le dit système étant constitué par un rôbinet unique dont l'agencement et les moyens de commande sont combinés de façon à empêcher l'admission du gaz au brûleur, sans que la veilleuse ait été allumée au préalable et à éviter ainsi les possibilités de fausse manoeuvre de la. part de l'usager.
Les dits perfectionnements portent également sur une conformation nouvelle de la soupape principale de gaz, commandée par le
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mouvement de l'eau dans la canalisation, de même que sur une réalisation spéciale de la boîte à soupape qui régit les déplacernents de la dite soupape principale, dans le but d'assurer le fonctionnement impeccable de ces organes, ainsi qu'un démontage aisé.
L'invention concerne en outre une disposition particulière de la lame bimétallique soumise à l'action de la chaleur de la flamme de veilleuse et commandant la fermeture d'une soupape de sécurité en cas d'extinction de la veilleuse.
Enfin, l'invention concerne une méthode de fixation des ailettages sur les tubes de circulation d'eau, cette méthode permettant un assemblage aisé du système radiateur tout en augmentant le rendement de celui-ci.
A titre d'exemple, une forme de réalisation des divers organes perfectionnés suivant l'invention se trouve décrite ciaprès avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Figs. 1 et 2 montrent respectivement une vue en élévation et une vue en coupe du robinet d'admission de gaz au brûleur de l'appareil, tandis que les
Figs. 3 à 5 montrent les diverses positions prises successivement par la carotte du robinet, lors de la nixe en fonctionnement de l'appareil;
Fig. 6 est une vue en coupe de la soupape principale de gaz et de son boîtier;
Fig. 7 est une vue en coupe horizontale des. moyens de guidage de cette soupape;
Figs. 8 et 9 montrent cette même soupape dans différentes positions;
Fig. 10 est une vue en coupe verticale de la boîte à soupape commandant l'ouverture ou la fermeture de la soupape montrée en Fig. 6;
Fig.
Il montre un détail de la Fig. 10;
Figs. 12 et 13 montrent, en coupe, une vue latérale et une
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vue frontale du bilame de sécurité et de l'obturateur commandé par celui-ci;
Fig. 14 est une vue en coupe montrant le mode de fixation des ailettagea sur les tubes de circulation d'eau.
Comme montré aux Figs. 1 à 5, l'admission du gaz au brûleur 1 et au bec de. veilleuse 2 est obtenue par un robinet 3, dont la carotte unique creuse 4 communique en permanence., par son extrémité ouverte 5, avec le conduit d'arrivée de gaz réuni au raccord 6 du dit robinet.
La carotte 4 présente deux ouvertures 7 et 8 destinées à venir se placer en regard respectivement d'une ouverture 9 d'admission au brûleur 1 et d'une ouverture 10 d'admission à la veilleuse 2.
La rotation de la carotte 4, autour de son axe, est commandée par un levier de manoeuvre 11,et la disposition des ouvertures 7 et 8, de la dite carotte, est telle que par un mouvement de relèvement du levier 11 et en partant de la position de fermeture montrée en Fig. 3, on obtient l'admission du gaz d'abord à la veilleuse (Fig. 4) et ensuite au brûleur (Fig. 5).
Afin d'empêcher toute fausse manoeuvre de la part de l'usager, c'est-à-dire que celui-ci n'amène directement le levier 11 dans la position d'arrivée de gaz au brûleur 1 avant que la veilleuse 2 n'ait été allumée, le dit levier de commande 11 est guidé dans une fente 12 affectant la forme d'une grille.
Comme le montra la Fig. 1, cette grille est conformée de telle. façon que le levier 11 ne puisse accomplir, initialement, qu'une première course, limitée par la butée 12a. au cours de laquelle la carotte 4 est amenée dans la position d'admission du gaz à la veilleuse (Fig. 4), A ce moment, l'usager devra. déplacer le levier latéralement avant de pouvoir l'amener dans le fond 12b de la fente, dans laquelle position la carotte 4 permet l'admission du gaz tant au brûleur 1
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qu'à la veilleuse 2.
Ce dispositif de robinet comporte également un ressort 13 placéen bout de la carotte 4 et prenant appui dans le fond cor- respondant du boîtier, de façon à exercer constamment une pression uniforme sur la dite carotte et dans l'axe de celle-ci, de manière à la maintenir appliquée invariablement dans son logement, quelle que soit l'usure due à la friction.
De plus, en vue d'augmenter l'efficacité du dispositif de sécurité décrit plus haut, un deuxième ressort tel que 14, prenant appui d'une part sur la carotte 4 et d'autre part sur le levier de commanda 11, exerce sur ce dernier une pression opposée au déplacement latéral qu'il est nécessaire d'appliquer à ce levier pour lui permettre de passer dans la position d'admission de gaz au brûleur. la. présence de ce ressort 14 constitue donc une sécurité supplémentaire, en demandant à l'usager un certain effort pour faire passer le levier dans la position d'alimentation du brûleur 1.
De plus, le dit ressort 14 facilite la fermeture du robinet de gaz, le levier 11 étant automatiquement reporté par la pression du ressort,en face de la partie verticale inférieure de la fente 12, quand l'usager veut ramener le levier 11 dans la position de fermeture du robinet. Le mouvement de fermeture totale du robinet correspond,dans ces conditions,à un mouvement presque continu.
Il est à remarquer que l'adaptation d'un tel dispositif sur un appareil chauffe-bain, à enveloppe extérieure recouvrant toute la batterie de chauffe de l'appareil, se trouve facilitée si l'on adopte pour la dite batterie un emplacement tel que le robinet 3 soit disposé à l'avant de cette batterie, de façon à éviter une longueur excessive du levier 11 et une dimension exagérée des fentes pratiquées dans l'enveloppe extérieure pour le passage de ce levier, ce qui nuirait à l'esthétique de l'appareil.
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Les Figs. 6 et 7 montrent la forme spéciale donnée, suivant l'invention, à la soupape 15 obturant la conduite de gaz principale qui débouche dans la chambre cylindrique 16, l'ouverture; et la fermeture de cette soupape étant commandées, de la manière usuelle, par les mouvements de l'eau produits dans la canalisation et agissant sur le diaphragme 17.
Comme montré par les Figs. 6 à 9, la soupape 15 est guidée dans son logement par des ailerons, tels que 15a, au nombre de trois ou en un plus grand nombre, lesquels assurent un guidage précis de la dite soupape, même en position complètement levée de celle-ci (Fig. 9).
Cette disposition assuré un fonctionnement impeccable de la soupape, sans exiger une précision mécanique coûteuse. Elle a également pour effet, de ménager de larges sections de passaga au gaz tout en donnant à la pièce des formes simples, permettant une réalisation par estampage.
De plus, la tige-poussoir 18 soulevant la soupape 15 et mise en mouvement par l'eau, trouve dans le corps de la dite soupape un logement profond 15d empêchant toute possibilité de déboîtement de cette tige. Un tel déboîtement serait, en effet, particulièrement dangereux, puisqu'il empêcherait la fermeture de la soupape, occasionnant ainsi une détérioration complète de l'appareil.
Enfin, la soupape 15 présente sous son siège circulaire 15b. une portion cylindrique produisant un étranglement de la veine gazeuse,qui assure un débit de gaz plus faible au début de la levée de soupape et qui évite les explosions et refoulements de flammes à l'extérieur de l'appareil au moment de ltailumage.
Afin d'accroître les effets dus à. la présence de la portion cylindrique 15c, la levée de la soupape 15 se trouve ralentie par l'action de la boîte à soupape 19 par laquelle l'eau de la canalisation accède sous le diaphragme 17.
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On sait qu'une telle boîte de soupape doit en outre permettre une extinction rapide du brûleur, un retard à l'extinction de celui-ci étant particulièrement défavorable au point de vue dépôt de calcaire dans l'appareil.
Le principe connu de ce dispositif est le suivant : Un courant d'eau dans un sens déterminé entraîne avec lui un mobile venant obturer un passage d'eau de diamètre relativement grand, de façon que dès ce moment l'eau ne soit plus admise dans la capacité en aval que par un orifice de très faible section. Au contraire, en cas de contre-courant, le mobile libère immédiate- ment l'orifice principal et permet une évacuation rapide de la capacité en aval.
La botte à soupape 19, perfectionnée suivant l'invention, est montrée en détail et à plus grande échelle aux Figs. 10 et 11.
Comme le montrent ces Figs., le mobile 20 repose normalement sur un siège 21 présentant une ouverture centrale 22 et vissé dans le boîtier 19, ce mobile étant destiné à être entraîné par l'eau arrivant de la canalisation 23, pour venir obturer l'ouverture de grande section 24, de façon à ne plus permettre le passage de l'eau que par le petit conduit 25 de faible section.
Suivant l'invention, le mobile 20 est établi en une matière telle que l'ébonite ou toute autre matière offrant très peu d'adhérence aux particules contenues dans l'eau, le calcaire- notamment, de façon à assurer un fonctionnement impeccable de ce mobile.
En outre, le petit orifice 25 est disposé horizontalement et à une certaine hauteur au-dessus du fond 26 de la cavité 27, de façon à éviter un encrassement du dit orifice par les dépôts provenant de l'eau stagnant dans cette cavité 27.
D'autre part, il est à remarquer que, suivant l'invention, les éléments constituant la boîte à soupape décrite ci-dessus sont agencés et disposés de façon à rendre le système très acces-
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sible et à permettre un démontage aisé de ceux-ci.
En vue d'assurer l'obturation du conduit d'admission de gaz au brûleur 1, dans le cas où la veilleuse ayant été allumée normalement vient à s'éteindre, soit par suite d'un courant d'air, ou d'un manque momentané de gaz, entre le moment de l'allumage de la veilleuse et le moment de l'utilisation pratique de l'appareil (puisage d'eau chaude), il est prévu, comme montré aux Fige. 12 et 13, un obturateur 28 placé en aval de la soupape 15.
Cet obturateur ou soupape auxiliaire 28 est portée par une tige 29 dont les déplacements sont assujettis aux mouvements d'une lame bimétallique chauffée par la flamme de la veilleuse. Sous l'action de la chaleur de la flamme de veilleuse, la lame s'incurve du côté du métal de plus faible coëfficient de dilatation et ouvre la soupape. A l'extinction de la veilleuse, le bilame reprend sa position normale, l'élasticité de la lame assurant la fermeture de la soupape.
Le perfectionnement apporté par l'invention à ce dispositif de sécurité, réside dans le système de transmission de mouvement de l'extrémité de la-lame bimétallique 30 à la tige 29.
Comme le montre particulièrement la Fig. 13, cette transmission de mouvement est obtenue en enroulant l'extrémité supérieure de la tige 29 autour de l'extrémité du bilame 30, de manière à constituer un oeillet 29a dans lequel cette extrémité du bilame peut coulisser librement sans risque de coincement. En outre, la boucle formant cet oeillet 29a est écrasée à sa partie médiane, de façon à réduire les jeux du bilame dans l'oeillet 29a et diminuer les temps morts tant à l'ouverture qu'à la fermeture de l'obturateur 28.
Enfin, la Fig. 14 montre le moda de fixation de l'ailettage, simple ou multiple, du radiateur.
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Comma le montre cette Fig., les ailettes 31 présentent des collets 31a repoussés ou emboutis dans la pièce à un diamètre approprié pour faire serrer les dits collets sur le tube de circulation d'eau 32 engageant les dites ailettes.
Il est à remarquer que les collets 31a, après montage des ailettes sur le tube 32, sont disposés tous dans le même sens. il en est de même des collets 33 obtenus de la même façon dans l'en- veloppe 34 et constituant des cônes de raccordement entre le tube 32 et la dite enveloppe. Sur le dessin, ces collets sont dirigés vers le bas.
L'assemblage des ailettes 31 et de l'enveloppe 34 au tube 32, est réalisé par une brasure à haut ou bas point de fusion et par des fils de brasure de faible section. Lors du montage du radiateur, un anneau 35, de fil de brasure , est glissé entre chaque ailette et déposé sur l'arrondi obtenu par le repoussage ou l'emboutissage du collet dans l'ailette. Le radiateur assemblé est alors mis au four à la température voulue et placé dans une position telle que la brasure, au moment de la fusion de 1'anneau 35, remplisse les interstices entre l'ailette et le tube, ainsi qu'entre l'enveloppe 34 et ce même tube.
On conçoit que ce mode d'assemblage assure un contact intime entre l'ailettage et les tubes de circulation d'eau, amélio- rant ainsi le rendement du radiateur, tout en évitant les. températures excessives de l'ailettage et la détérioration de celui-ci.