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JOHo VAILLANT K.G.9 résidant à REMSCHEID (Allemagne).
CHAUFFE-EAU A GAZ A CIRCULATION DIRECTE AVEC DISPOSITIF DE SECURITE EN CAS DE
MANQUE D'EAU.
La présente invention se rapporte à un chauffe-eau à gaz à circulation directe"pourvu d'un dispositif de sécurité en cas de manque d'eau répondant à une différence de pression dynamique. On sait qu'un tel dispositif de sécurité ferme automatiquement l'arrivée de gaz au brûleur aussitôt que la différence de pression dynamique disparaît à un étranglement situé dans le trajet de l'eau froide. Ceci est le cas lors- que le robinet de puisage d'eau chaude est fermé et que par suite il ne passe plus d'eau . Les flammes du brûleur ne s'éteignent par suite, en tenant compte d'un retard inévitable de réponse du dispositif de sécurité que lorsque l'eau a cessé tout à fait de s'écouler.
La chaleur emmagasinée dans l'appareil doit par conséquent être absorbée par l'eau immobile, de sorte que celle-ci s'échauffe d'une manière inadmissible et tend à pro- duire des dépôts de tartre. Ceci a lieu en particulier dans le cas de chauffe-eau dont la température de sortie est élevée et voisine du point d'ébullition. L'invention a pour but d'éliminer ces phénomènes de chauf- fage après coup dont les inconvénients ont été reconnus depuis longtemps.
Dans ce but, selon l'invention, on utilise le mouvement de fermeture du robinet de puisage pour supprimer à l'avance la différence de pression dynamique à l'étranglement et on fait ainsi fonctionner le dispositif de sécurité en cas de manque d'eau avant que la circulation d'eau cesse. On fait donc fonctionner à l'avance le dispositif de sécu- rité pendant que de l'eau s'écoule encore à travers l'appareil, de sorte qu'après l'extinction du brûleur à gaz il se produit encore un écoulement d'eau, autant que possible même renforcé, qui dissipe la chaleur emmaga- sinée. On peut de diverses manières supprimer à l'avance la différence de pression dynamique dans le dispositif de sécurité tout en maintenant l'écoulement de l'eau.
On peut y arriver par exemple en munissant l'é- tranglement d'un conduit de dérivation raccordé à la chambre de dépression
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du dispositif de sécurité et qui s'ouvre à l'avance pendant le mouvement de fermeture du robinet de puisage.. A l'ouverture de ce conduit de déri- vation, la dépression disparaît et elle est même transformée éventuelle- ment en surpression. On peut atteindre le même but en prévoyant entre la chambre de surpression du dispositif de sécurité et la sortie du chauf- fe-eau un conduit de communication qui s'ouvre en avance lors du mouvement de fermeture du robinet de puisage. Ceci supprime la surpression agissan- te du dispositif de sécurité, de sorte que celui-ci fonctionne.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée pratiquement et en fera ressortir d'autres avantages.
La fig. 1 représente schématiquement un chauffe-eau à gaz selon l'invention.
La fig. 2 est une coupe du boîtier de membrane du dispositif de sécurité en cas de manque d'eau.
La fig. 3 représente schématiquement la partie inférieure d'un chauffe-eau à gaz selon un autre mode de réalisation de l'invention.
Par une entrée d'eau froide 1 l'eau pénètre dans une chambre préliminaire 2, puis en passant par une soupape de réglage de débit 3 arrive dans la chambre de surpression 4 d'un dispositif de sécurité en cas de man- que d'eau commandé par une membrane 5. La chambre de surpression 4 est en communication par un conduit de raccordement 6 avec un venturi 7, de sorte que l'eau peut s'écouler vers un robinet de puisage 11 et un autre poste de puisage 12 à travers le venturi 7 et une conduite 8 conduisant à l'échangeur de chaleur 9 et de là à la conduite de distribution 10. Du col de venturi 7, un conduit de basse pression 14 mène a la chambre de dépression 15 au-dessus de la membrane 5 en passant par un clapet de rete- nue non hermétique 13 agissant comme soupape de ralentissement de l'alluma- ge.
De la chambre de pression 2 part une branche de dérivation 16 qui conduit à la chambre de dépression 15 en passant par le corps 17 d'une soupape de commande et une branche de conduite 16'. La conduite de déri- vation 16-16- contourne en même temps le venturi et le clapet de retenue 13 et permet, puisqu'elle est branchée sur le trajet de l'eau froide avant la soupape de réglage 13, d'amener dans la chambre de dépression 15 de l'eau n'ayant pas subi l'effet de l'étranglement.
Dans le corps de soupape de commande 17 est guidé un clapet 18 qui est appliqué par un ressort 19 sur un siège de clapet 20. Le res- sort 19 s'appuie sur le clapet du robinet de puisage 11. Un ressort 21 sollicite par en haut un autre clapet 22 vers le siège 20 sans pouvoir cependant fermer la soupape formée par le siège 20 et le clapet 22, parce que ce ressort 21 ne peut pas vaincre le ressort 19 plus fort.
Dans la position de fermeture représentée du robinet de pui- sage 11, la soupape constituée par le clapet 18 et le siège 20 ferme la conduite de dérivation 16-16', de sorte que lorsqu'on puise au poste de puisage 12, le dispositif de sécurité fait fonctionner l'appareil de la manière habituelle. Ceci a lieu du fait que la membrane 5 se sou- lève sous l'influence de la différence de pression dynamique et ouvre un clapet de brûleur à gaz 24 à l'encontre d'un ressort 24', de sorte qu'alors le gaz peut s'écouler vers le brûleur 25. Lorsque le robinet de puisage 11 est ouvert, la soupape de commande 20-22 est fermée, car alors le ressort 21 peut appliquer le clapet 22 sur son siège 20.
Ainsi, la différence de pression dynamique nécessaire au fonctionnement de l'ap- pareil est créée au venturi 7 également lorsque le robinet de puisage 11 est ouvert.
Si on ferme le robinet de puisage 11, les deux clapets 18 et 22 se soulèvent alors sous l'action du ressort 19 pendant le mouvement de fermeture. Dans les positions intermédiaires du robinet de puisage 11
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la conduite de dérivation 16-16' est ouverte, de sorte que la pleine pres- sion d'eau est transmise de la chambre 2 à la chambre de dépression 15 .
La membrane 5 est par suite pressée vers le bas, de sorte que d'une part la soupape à gaz 24 se ferme aussitôt et que d'autre part la soupape de réglage 3 offre une section de passage plus grande à l'écoulement de l'eau.
Il s'écoule alors, en avance sur la fermeture, le brûleur à gaz 25 étant éteint, un débit d'eau accru, jusqu'à ce que le robinet de puisage 11 soit complétement fermé et que le clapet 18 soit appliqué sur son siège 20.
A la fig. 2, le boîtier de membrane du dispositif de sécurité en cas de manque d'eau est représenté séparément en détail. Lorsque la pression d'eau intégrale apparaît dans la chambre de dépression 15, la membrane 5 se bombe fortement vers le bas et s'appliquerait sur la paroi de la chambre inférieure (chambre de surpression 4) en fermant ainsi plus ou moins l'orifice du conduit de communication 6. Pour empêcher ce contact de la membrane, on a prévu dans la chambre de surpression 4 une face de butée sous la forme du plateau 23. Le clapet 3 traverse le pla- teau 23. L'écoulement de l'eau entre la soupape de réglage 3 et le ven- turi 7 en passant par le conduit de communication 6 peut alors s'effec- tuer librement même lorsque la 'membrane 5 est pressée vers le bas.
Dans l'exemple de réalisation représenté à la fig. 3, l'eau froide arrive dans la direction de la flèche F, traverse un étranglement 26 puis, comme indiqué par la ligne en trait mixte, un corps chauffant non représenté d'où elle sort sous forme d'eau chaude dans la conduite de distribution 27. Un robinet d'eau froide 28 et un robinet d'eau chaude 29 forment une batterie de mélangeur, dont la sortie est indiquée en 30. Le boîtier de membrane 31 du dispositif de sécurité en cas de manque d'eau est raccordé par des conduits 32 et 33 aux deux cotés res- pectifs de l'étranglement 26.
La membrane 31' du dispositifde sécurité 31 est soulevée de la manière connue par la différence de pression qui se produit à la traversée de l'étranglement 26 et ouvre ainsi par l'intérmé- diaire d'un poussoir 34 un clapet de brûleur à gaz non représenté qui se referme de lui-même sous l'action d'un ressort de clapet lorsque la dif- férence de pression disparaît. De la chambre de surpression 35 de la commande à membrane 31 part un conduit 36 aboutissant à la conduite de distribution 27 juste au-dessus du siège de clapet du robinet de puisage 29. Le débouché du conduit 36 est commandé par un tiroir tubulaire de soupape 37, qui est fixé à la tige 38 du robinet 29 au moyen d'entretoi- ses 37'.
Lorsque le robinet de puisage 29 est ouvert, le tiroir de sou- pape 37 ferme le débouché du conduit 36 sans empêcher cependant la sortie de l'eau chaudede la conduite 27. La différence de pression agissant sur la commande à membrane 31 dans le sens de l'ouverture peut par consé- quent ' se fermer.
'Pendant le mouvement de fermeture du robinet 29 le tiroir de soupape 37 ouvre le débouché du conduit 36, de sorte que la surpres- sion de la chambre 35 peut s'équilibrer par le conduit 36. Ainsi la dif- férence de pression qui agit sur la commande à membrane 31 disparaît déjà avant que l'écoulement de l'eau par le robinet de puisage 29 soit arrêté.
Le brûleur à gaz s'éteint par conséquent dès le début du mouvement de fer- meture du robinet de puisage 29, de sorte qu'avec le brûleur éteint l'eau s'écoule encore à travers l'appareil et absorbe la chaleur emmagasinée dans le corps chauffant. La circulation d'eau ne s'arrête que lorsque le clapet du robinet 29 a atteint son siège.
Il va de soi que sans sortir du cadre de la présente inven- tion, on peut apporter des modifications aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. Il va de soi en outre que l'appareil décrit peut être.utilisé pour chauffer d'autres liquides que l'eau.