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" DISPOSITIF DE SECURITE POUR UN APPAREIL DE CHAUFFAGE
ALIMENTE AU GAZ "
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La présente invention est relative à un dispo- sitif de sécurité pour un appareil de chauffage alimen- té au gaz, comportant un brûleur principal et au moins un brûleur auxiliaire pour une¯flamme-veilleuse, lequel dispositif est équipé d'une vanne ou soupape 'de sécurit commandée par une membrane ou autre paroi mobile et montée dans la conduite d'amenée de gaz, cette vanne étant fermée automatiquement lorsque la pression du gaz dans une chambre de réglage délimitée par la membrane s'écarte dans un sens.déterminé d'une valeur donnée,
la chambre de réglage étant en communication avec la con- duite aboutissant au brûleur auxiliaire en un endroit situé entre une ouverture d'étranglement éventuellement réglable prévue dans cette conduite et un canal se trou- vant sous la commande de la flamme-veilleuse et prévu dans ladite conduite, ledit canal laissant passer, par unité de temps, pour une différence de pression donnée, une quantité de gaz qui dépend fortement de la tempéra* ture.
Un dispositif de ¯sécurité de ce genre est connu par le brevet allemand n 651.407 (figure 8).
Dans ce dispositif connu, on fait usage, comme disposi- tif de commande dépendant de la température, d'une con- duite étroite, qui est chauffée par les flammes du brû- leur principal. Grâce à cet échauffement, le gaz se dilate dans, cette conduite, ce quia pour effet d'aug- menter la résistance à l'écoulement. Le canal, dans lequel la résistance à l'écoulement est fonction de la température, peut également être formé par une soupape à aiguille, qui est commandée par une lame ou plaquette
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bimétallique chauffée par la flamme-veilleuse. D'au- tres dispositifs de commande dépendant de la températu- re peuvent encore être utilisés. L'inconvénient de ces dispositifs de commande chauffés par flamme réside dans le fait que leur action est lente.
L'invention a pour objet un dispositif de sé- cur'ité du genre évoqué'plus haut, dont la vanne ou sou- pape de sécurité est fermée à une vitesse accélérée, lorsque le dispositif de commande dépendant de la tem- pérature entre en action. Conformément à l'invention, la chambre de réglage est.en liaison avec un canal, dans lequel est montée une vanne ou soupape d'arrêt auxiliaire qui est commandée également par la membrane ou autre paroi mobile et qui immédiatement après la mise en mouvement de la membrane pari suite de l'extinc- tion ou d'une diminution importante de la flamme-veil- leuse,
met le canal dans un état tel qu'augmente la vitesse avec laquelle la pression de gaz change dans la chambre de réglage dans le sens nécessaire pour assu- rer la fermeture de la vanne ou soupape de sécurité.
L'invention, qui consiste donc à appliquer des moyens accélérant fortement la fermeture de la vanne ou soupa, pe d'arrêt lorsque se présente une situation dangereuse peut être mise en oeuvre de diverses manières. Ceci apparaîtra au cours de la description suivante des di- verses formes dtexécution du dispositif de sécurité, qui sont représentées schématiquement et à titre d'e- xemples seulement sur les figures 1, 2, 3 et 4 des des- sins ci-annexés.
A la figure 1, les notations 1, 1' désignent la conduite d'amenée de gaz, qui est reliée par l'in- termédiaire d'une vanne ou soupape de sécurité avec une
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soupape 2 et un siège coopérant 3; à des brûleurs prin- cipaux 4. La soupape 2 est commandée par une petite membrane 5 et une grande membrane,6,, qui délimitent une chambre de réglage 7. Si la.pression décroît dans la chambre de réglage, la soupape 2 est appliquée con- tre son siège.3 et l'amenée de gaz aux brûleurs princi- paux 4 est interrompue. La chambre dé réglage 7 est en liaison par une conduite 8 avec une chambre 9 d'un boîtier.10, dans lequel se trouvent deux soupapes 11 et 12.
Les soupapes 11 et 12 sont toutes deux fixées à une tige 13 avec un bouton de pression 14. Un res- sort 15 sert à maintenir les soupapes Il et 12 respec- tivement fermée et ouverte 'en service. Par l'intermé- 'diaire de la soupape-11, la chambre 9 communique avec une chambre 16, tandis que par l'intermédiaire de la soupape 12, la chambre 9 est en liaison avec une cham- bre 17. La chambre 16 est reliée à la conduite d'ame- née de gaz 1 par une conduite 18 présentant une ouver- ture d'étranglement 19.
Quant à la chambre 17, elle est reliée, par une conduite 20 présentant une ouver- ture d'étranglement 21 et une vanne d'arrêt auxiliaire. constituée d'une bille 22 et d'un siège 23 coopérant avec celle-ci, à un endroit de la conduite d'amenée de gaz 1, 1', situé derrière la vanne d'arrêt de sécuri- té 2, 3. La bille 22 est suspendue à un fil flexible 24 qui est'fixé, éventuellement de manière réglable, à la membrane 6. La chambre de réglage 7 communique librement par une conduite 25 avec un brûleur 26 pour un certain nombre de flammes-veilleuses et avec un tuyau mince 27, qui est chauffé par les flammes-veil- leuses et conduit à un brûleur 28 pour la flamme d'al- lumage.
Ce dispositif fonctionne somme suit :
Si la vanne de sécurité 2, 3 est fermée, ni
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les brûleurs principaux 4, ni les brûleurs auxiliaires
26, 28 ne sont alimentés. Etant donné que la section du siège 3 est plus grande que celle de la membrane 5, la, soupape 2 est maintenue fermée par la pression de gaz régnant dans la conduite 1, dans cette position du dispositif. Si l'on désire alors allumer les brûleurs auxiliaires, il faut appuyer sur le bouton 14, ce qui à pour effet d'ouvrir la soupape 11, en sorte que du 'gaz s'écoule par la conduite 18, la chambre 16, la chambre 9, la conduite 8, la chambre de réglage 7 et la conduite 25, tant par le tube 27 vers le brûleur
28 pour la flamme d'allumage que vers le brûleur 26 pour les flammes-veilleuses.
Les brûleurs auxiliaires pour la flamme d'allumage et les flammes-veilleuses peuvent alors être allumés. Les flammes-veilleuses chauffent le tube 27, en sorte que la résistance que subit le gaz s'écoulant vers le brûleur pour la flamme d'allumage est accrue. Il s'ensuit qu'il se produit dans la chambre de réglage 7 une augmentation de pres- sion qui,a pour effet, lorsqu'elle est suffisamment grande,.de déplacer la membrane 6 vers le haut et de soulever la soupape 2 par rapport à son siège 3. Les brûleurs.principaux 4 sont alors également alimentés' en gaz et allumés à l'aide de la flamme d'allumage.
Dans la position la plus élevée de la soupape,2,-'la bille 22 de' la vanne auxiliaire est à peine levée de son siège 23. Ainsi, une communication est établie entre la conduite d'amenée de gaz 1 et la chambre 17, par la conduite 20 dans laquelle est prévue l'ouvertu- re d'étranglement 21. Dès que cette communication est établie, on peut lâcher le bouton 14, en sorte que la soupape 11 se ferme et que la soupape 12 s'ouvre
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sous l'effet du ressort 15, tandis que la chambre de réglage 7 n'est plus alimentée par la conduite 18, mais bien par la conduite 20.
L'ouverture d'étranglement 21 est choisie de façon que, lors d'un échauffement du tube 27,' la pres- sion dans la chambre 7 devient suffisamment élevée pour maintenir la soupape 2 de la vanne de sécurité dans sa position la plus élevée. Cependant, si les flammes- veilleuses s'éteignent et si, par conséquent, le tube 27 se refroidit, à tel point que la résistance à l'écou- lement y devient plus petite, la pression régnant dans la chambre 7 diminue et la membrane 6 se met à descen- dre avec la soupape 2.
Immédiatement après la mise en mouvement de la membrane 6, la bille 22 vient s'appli- quer contre son siège 23 et la chambre de réglage 7 n'est plus alimentée,-en sorte que la pression qui y règle est rapidement ramenée à la valeur de la pression atmosphérique et que la soupape 2 de la vanne de sécu- rité est fermée à une allure accélérée.
Il n'est pas nécessaire que le brûleur 26 soit alimenté par l'intermédiaire de.la chambre de ré- glage 7. Les ouvertures d'étranglement 19 et 2L peu- vent être réunies en une seule ouverture d'étrangle- ment 19' prévue dans la conduite 8 et.cette dernière conduite peut être reliée directement par la conduite 8' (dessinée en traits interrompus) au brûleur 26.
L'influence du tube 27, dans lequel la résistance à l'écoulement dépend de la température, sur la pression régnant dans la chambre de réglage peut alors être plus grande.
Le dispositif selon la figure 2 correspond à maints égards à celui selon la figure 1. Dans ce cas
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également, l'augmentation de pression dans la chambre de réglage 7, à la suite de l'augmentation de la ré- sistance à l'écoulement dans le tube 27 pendant l'é- chauffement de celui-ci, a pour.effet d'ouvrir la vanne ou soupape de sécurité 2, 3. La chambre de réglage 7 communique avec un 'canal d'évacuation 29 de grande sec- tion, qui est' ' 'fermé par une s'oupape à bille
30. Cette soupape est relevée, à rencontre d'un fai- ble ressort' 31, lors de 'élévation de la membrane 6.
Cette soupape est fixée à une tête conique 32, qui est pressée, pendant le soulèvement de la soupape 30, entre deux lames de ressort 33 pliées en forme de crochet.
Si,, par suite de l'extinction ou d'une forte diminution des flammes-veilleuses, il se produit dans la chambre de réglage 27 une diminution de pression telle que la membrane 6 amorce un mouvement dp descente, les lames de ressort 33 maintiennent fixement la tête 32, en sorte que la soupape 30 n'est pas entraînée vers le bas, Ainsi, le canal 29 est ouvert et l'évacuation du gaz hors de,la chambre de réglage 7 est accélérée dans une mesure telle que la membrane 6 revient brusquement à sa position de repos et que la vanne de sécurité 2, 3 se ferme à grande vitesse. Dans ce cas,,contrairement à ce qui se passe avec les dispositifs selon la figure 1, l'amenée du gaz à la chambre de réglage 7 n'est plus interrompue, mais le gaz est évacué plus rapidement de cette chambre.
Après la fermeture de la soupape de sé- curité 2, la soupape auxiliaire 30 doit être à nouveau fermée. A cette fin, les lames de ressort 33 doivent être quelque peu écartées l'une de l'autre, ce qui est possible grâce à une pièce tournante 34, en sorte que la soupape 30 est à nouveau libérée et peut être appli-
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quée sur son siège.
Le brûleur 28 des figures 1 et 2 peut Gtre exécuté selon le principe du brûleur Bunsen.
Le dispositif de sécurité selon la figure 3 est exécuté de façon que lorsque, dans la chambre de réglage 37 délimitée par les membranes 35 et 36, la pression tombe en dessous d'une valeur déterminée, la soupape de sécurité 38 s'ouvre. Dans la position de repos, dans laquelle tous les brûleurs sont coupés de la conduite d'amenée de gaz, la chambre de réglage 37 est reliée à la conduite d'amenée de gaz 1 par l'inter- médiaire de la conduite 39, du tube 40, dans lequel la résistance à l'écoulement est fonction de la tempéra- ture, et de la conduite 41. Par la surpression du gaz, la membrane 36 est relevée et la soupape de sécu- rité 38 est maintenue fermée.
La conduite 39 communi- que avec une chambre 42, qui est séparée d'une chambre 44 par une soupape 43, cette chambre 44 communiquant librement, par l'intermédiaire d'une conduite 45, avec le brûleur auxiliaire 46 pour la flamme-veilleuse. Cet- te flamme chauffe le tube 40, afin d'y provoquer une augmentation de la résistance ;1 l'écoulement du gaz.
La soupape 43 est maintenue fermée par un ressort 47 et est montée en parallèle avec une soupape 48, qui est maintenue appliquée sur son siège par un ressort 49 et qui peut être ouverte à la main grâce à un bouton de pression 50. La soupape 48 peut assurer une communica- tion directe entre les conduites 39 et 45. Dans la conduite 45 est prévue une ouverture d'étranglement 51.
A la membrane 36 est assujettie une tige 52, à l'aide de laquelle la soupape 43 est ouverte, lorsque la sou- pape de sécurité 38 approche de sa position d'ouvertu-
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re maximum. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne comme suit :
Si l'on désire allumer les brûleurs, on doit, bien entendu après avoirouvert le robinet principal, pousser sur le bouton 50, de manière à ouvrir la soupa- pe 48. Dans ce cas, le brûleur auxiliaire 46 pour la flamme-veilleuse, qui constitue en même temps la flamme d'allumage, est alimenté en gaz par la conduite 41, le tube 40, dans lequel la résistance à l'écoulement est fonction de la température, la conduite 39, la soupape 48 et le tube 45 dans lequel est ménagée une ouverture d'étranglement 51.
Le brûleur auxiliaire peut alors être allumé. Par suite de l'échauffement du tube 40, on obtient un effet d'étranglement, qui tend à réduire l'amenée de gaz à la chambre 37. Il s'ensuit que la pression diminue dans cette chambre, que la membrane 36 descend et que la soupape 38 s'ouvre, à tel point que les brûleurs principaux 33 sont alimentés en gaz et sont allumés par la flamme-veilleuse.
Lorsque la soupape 38 approche de sa position dtouverture maximum, la 'tige 52 vient heurter la soupape 43 et celle-ci s'ouvre dans une mesure juste suffisante pour assurer une communication entre les conduites 38 et. 49. Si dans ce cas, le brûleur auxiliaire 47'.est alimenté par l'intermédiaire de la soupape 43, le bouton de pres- sion 50 peut être libéré, en sorte que la soupape 48 peut à nouveau se fermer.
Le ressort 54 sert uniquement à compenser le poids de la membrane 36, de la soupape 38 et de la ti- ge 52.
Il est clair que seule la soupape 38 s'ouvre, lorsque l'effet d'étranglement du tube 40, lors d'un
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échauffement de celui-ci, et l'effet d'étranglement de l'ouverture 51 sont réglés l'un par rapport à l'autre, de façon qu'en marche normale la pression de réglage 37.soit inférieure à celle régnant dans la chambre 55 de la vanne de sécurité.
Si,:pour une raison ou une autre, on éteint la flamme-veilleuse, en sorte que le tube 40 se,refroi- dit et que l'effet d'étranglement de ce tube est réduit la pression régnant dans la chambre de réglage 37 doit augmenter dans une mesure suffisante pour que la mem- brane 36 et la soupape 38 se déplacent vers le haut.
Dès que là membrane 36 s'élève avec la soupape 38, la soupape 43 se ferme et l'évacuation de gaz vers le brû- leur auxiliaire 46 cesse. Il s'ensuit que la pression augmente rapidement dans la chambre de réglage 37 et que la soupape 38 se :terme rapidement. L'effet du tube 40 sur lé déplacement de la membrane 36 et de la soupape 38 est donc accéléré par la fermeture brusque de la soupape 43.
..Une variante du dispositif selon la figure 3 estreprésentée à la. figure 4. Dans le dispositif se- ion la figure 3,,pendant la fermeture accélérée de la Soupape de sécurité 38, l'accès de gaz à la chambre 'de réglage 37 est déterminé par le tube 40, dans lequel la résistance à l'écoulement est fonction de.la tempéra- ture. Ce tube 40, dont la section doit être relative- ment petite, offre,.même.après l'extinction du brûleur 46, une résistance indésirable au gaz s'écoulant vers la,chambre de réglage 37. Le but du dispositif illus- tré à la figure 4 est de supprimer cette résistance pendant la fermeture de la soupape de sécurité 38.
Ce but est¯atteint 4i'aide d'une seconde soupape auxiliai.
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re 56, qui est montée dans une conduite 57 établie en parallèle par rapport au tube 40. La conduite 57 pré- sente en tous points une grande section de passage, en sorte qu'immédiatement après la.mise en mouvement ae la membrane 36 avec la soupape 38 ét après l'ouverture de la soupape 56 par la conduite 57, le gaz peut s'écou- ler.'sans rencontrer de résistance appréciable vers la chambre de réglage 37 et que la pression peut très ra- pidement s'établir, dans cette dernière chambre, à la valeur nécessaire pour la fermeture de la soupape 38.
Etant donné que',-dans la position de repos, la soupape 56 est ouverte et la chambre 37 est ainsi mise directement en communication (c'est-à-dire sans tronçon de conduite à effet d'étranglement) avec la conduite principale 1, la pression dans la chambre de réglage ne serait pas influencée, si le tube 40 était chauffé. Il est par conséquent nécessaire de prévoir dans la conduite 57 une soupape 58 manoeuvrable à la main et pouvant être fermée temporairement lors de l'allumage de la flamme-veilleuse. A cette fin, la soupape-58 est reliée à la soupape 40. Pendant l'allu- mage du brûleur auxiliaire 46, la soupape 58 est fermée et la seconde soupape auxiliaire 56 n'a plus d'effet,' en sorte que le dispositif selon la figure 4 fonctionne alors exactement de la même manière que celui de la fi- gure 3.
Lorsque les brûleurs sont allumés, la'soupa- pe auxiliaire 56 est fermée et la soupape 58, qui est montée en série avec la soupape 56, peut être à nou- veau ouverte, c'est-à-dire que le bouton de pression 50 peut être libéré. Cependant!, lors de l'extinction de la flamme-veilleuse l'amenée de gaz par le tube 40 est accrue, la membrane 36 se déplace vers le haut avec
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la soupape de sécurité 38 et la soupape 56 s'ouvre immédiatement, tandis que la soupape 43 se ferme direc- tement de la manière décrite en référence à la figure 1. Il s'ensuit que l'amenée de gaz à la chambre ae ré- glage 37 est fortement accrue et que l'ouverture d'éva- cuation de cette chambre est fermée.
La pression s'é- lève alors très rapidement et la soupape 38 est par conséquent fermée rapidement.
Dans certains cas, il est possible de se pas- ser de la. soupape 43 dans le dispositif selon la figu- re 4. Cependant, un inconvénient de cette omission réside dans le fait que, même lorsque la soupape de sécurité est fermée, le gaz continue à s'échapper du .brûleur auxiliaire 47.
Dans les formes d'exécution illustrées aux figures 3 et 4, le tube 40, dans lequel la résistance à l'écoulement est fonction de la température, est monté dans le canal d'alimentation du brûleur auxiliai- re 46, dont la flamme sert non seulement de flamme- veilleuse servant. à chauffer le tube 40, mais sert éga- lement de flamme d'allumage pour les brûleurs princi- paux 51.. Le tube 40 règlé dôme aussi la flamme chauf- fante, en sorte qu'un effet de stabilisation est obte- nu.
Au lieu du tbe 40, on peut faire usage atune -soupape d'arrêt, telle qu'une soupape à aiguille, dont l'ouverture de passage est commandée par une plaquette ou lamelle bimétallique chauffée par la flamme-veil- leuse. On peut également faire usage d'une soupape qui présente un petit trou servant d'ouverture d'é- tranglement dans la. position de fermeture de la soupa- pe. Cette dernière peut également être commandée par
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Un élément sensible à la chaleur, qui ferme la soupape lorsqu'il est chauffé et qui la maintient ouverte lors- qu'il est froid ou vice-versa, ceci dépendant de l'en- droit du canal où la résistance à l'écoulement dépend de la température dans le dispositif de sécurité.
: REVENDICATIONS
1. Dispositif de sécurité pour un appareil de chauffage alimenté au gaz, comportant un brûleur princi- pal et au moins un brûleur'auxiliaire pour une flamme- veilieuse, lequel dispositif est équipé d'une vanne ou soupape de sécurité commandée par une membrane ou autre paroi mobile et montée dans la conduite d'amenée de gaz, cette vanne étant fermée automatiquement lorsque la pres sion du gaz dans une chambre de réglage délimitée par la membrane s'écarte dans un sens déterminé d'une valeur donnée, la chambre de réglage étant en communication avec la conduite aboutissant au brûleur auxiliaire en un endroit situé entre une ouverture d'étranglement éven- tuellement réglable prévue dans cette conduite et un canal se trouvant sous la commande de la flamme-veilleuse et prévu dans ladite conduite, ledit canal laissant passer,
par unité de temps, pour une différence de pres- sion donnée, une quantité de gaz qui dépend fortement' dq la température, caractérisé en ce que,la chambre¯de ré- glage est en liaison avec un canal, dans lequel est montée une vanne ou soupape d'arrêt auxiliaire, qui est commandée également par la membrane ou autre paroi mobi. le et qui immédiatement après la mise en mouvement de la membrane, par suite de l'extinction ou d'une diminu- tion importante de la flamme-veilleuse, met le canal dans un état tel qu'augmente la vitesse avec laquelle la pression de gaz change dans la chambre de réglage dans le sens nécessaire pour assurer la fermeture de la
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vanne ou soupape de sécurité.
2. Dispositif de sécurité suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la soupape de sécurité est ouverte lorsqu'augmente la pression du gaz dans la chambre de réglage, tandis que lasoupape auxiliaire et.ltouverture d'étranglement, considérées dans la di- rection d'écoulement du gaz sont montées devant l'en- droit et que le canal, dans lequel la résistance à l'é- coulement est fonction de la température, est monté derrière l'endroit où la chambre de réglage est raccor- dée à la conduite allant au brûleur auxiliaire, dans cette dernière conduite, et en ce que la soupape auxi- liaire est fermée immédiatement après la mise en mou- vement de la membrane, lors de la chute de la pression dans la chambre de réglage (figure 1).
3.. Dispositif de sécurité suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la soupape de sécurité est ouverte lorsqu'augmente la pression du gaz dans la chambre de réglage, en ce que l'ouverture d'étrangle- ment, considérée dans la direction d'écoulement du gaz, est montée devant l'endroit et le canal, dans lequel la résistance à l'écoulement dépend de.la température, est montée derrière l'endroit où la chambre de réglage est raccordée à la conduite allant au 'brûleur auxiliai- re, dans cette conduite, et en'ce que la soupape auxi- liaire est montée dans un canal raccordé à la chambre de réglage et débouchant librement à l'extérieur, cette soupape auxiliaire étant ouverte, dès que; sous l'effet de la chute de pression dans la chambre de réglage, la membran.e est mise en mouvement (figure 2).
4.' Dispositif de sécurité suivant l'une ou l'au- tre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la conduite menant au brûleur auxiliaire est raccordée à la
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conduite d'amenée de gaz derrière la soupape de sécuri- té et en ce que la partie de la conduite. menant au brû- leur auxiliaire, qui est située, devant la chambre de réglage, est pontée par une conduite raccordée à la conduite principale devant la soupape de sécurité et munie d'une soupape, qui est maintenue fermée par un ressort, mais peut être ouverte à la main (figures 1 et 2).
5. Dispositif de sécurité suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la soupape de sécurité est ouverte lorsque la pression du gaz diminue dans la chambre de réglage, en ce que le canal, dans lequel la résistance à l'écoulement est fonction de la tempéra- ture, ce canal étant considéré dans la direction dtécou. lement du gaz, est monté 'devant l'endroit, tandis que la soupape auxiliaire et l'ouverture d'étranglement sont montées derrière l'endroit'où la chambre de régla- ge est raccordée à la conduite allant au brûleur auxi- liaire, dans cette dernière conduite, en ce que la con- duite allant au brûleur auxiliaire est reliée à la con- duite d'amenée de gaz devant la soupape de sécurité, et en ce que la soupape auxiliaire,' est fermée, dès que,
sous l'effet de l'augmentation de la pression dans la chambre de réglage, la membrane' est mise en mouvement (figure 3)* 6. Dispositif de sécurité suivant la revendica- tion 5, caractérisé en cque la soupape auxiliaire est pontée par un canal comportant une soupape maintenue fermée par un ressort, mais pouvant être ouverte à la main.
7. Dispositif de sécurité suivant l'une ou l'au- tre des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le canal, dans lequel la résistance à l'écoulement dépend
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de la température, est ponté par une conduite compor- tant une seconde soupape auxiliaire, qui est ouverte, dès que, sous l'effet de l'augmentation de la pression dans la chambre de réglage, .,-membrane est mise en mouvement (figure 4).
8. Dispositif de sécurité suivant la revendica- tion 7, caractérisé en ce que dans la conduite de pon- tage comportant la seconde soupape auxiliaire, on pré- voit encore une soupape maintenue ouverte par un res- sort, mais pouvant être fermée à la main.
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"SAFETY DEVICE FOR A HEATING APPLIANCE
GAS SUPPLIED "
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The present invention relates to a safety device for a gas-fired heating appliance, comprising a main burner and at least one auxiliary burner for a pilot flame, which device is equipped with a valve or valve. 'Safety controlled by a membrane or other mobile wall and mounted in the gas supply line, this valve being closed automatically when the gas pressure in a control chamber delimited by the membrane deviates in a determined direction d 'a given value,
the adjustment chamber being in communication with the duct leading to the auxiliary burner at a location between a possibly adjustable throttle opening provided in this duct and a channel located under the control of the pilot flame and provided in said pipe, said channel letting pass, per unit of time, for a given pressure difference, a quantity of gas which strongly depends on the temperature.
One such safety device is known from German Patent No. 651,407 (Figure 8).
In this known device, use is made as the temperature-dependent control device of a narrow duct, which is heated by the flames of the main burner. As a result of this heating, the gas expands in this pipe, which has the effect of increasing the resistance to flow. The channel, in which the resistance to flow is a function of temperature, can also be formed by a needle valve, which is controlled by a blade or wafer.
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bimetallic heated by the pilot flame. Other temperature dependent control devices can still be used. The disadvantage of these flame-heated control devices is that their action is slow.
The object of the invention is a safety device of the type mentioned above, in which the valve or safety valve is closed at an accelerated speed, when the temperature-dependent control device comes into operation. action. According to the invention, the control chamber is connected to a channel, in which is mounted an auxiliary shut-off valve or valve which is also controlled by the membrane or other movable wall and which immediately after the setting in motion of the membrane as a result of the extinction or a significant reduction in the pilot flame,
puts the channel in a state such that the rate at which the gas pressure changes in the control chamber increases in the direction necessary to ensure the closure of the valve or safety valve.
The invention, which therefore consists in applying means which greatly accelerate the closing of the valve or stop valve, eg when a dangerous situation arises, can be implemented in various ways. This will become apparent from the following description of the various embodiments of the safety device, which are shown schematically and by way of example only in Figures 1, 2, 3 and 4 of the accompanying drawings.
In Figure 1, the notations 1, 1 'denote the gas supply line, which is connected by means of a valve or safety valve with a
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valve 2 and a cooperating seat 3; to main burners 4. The valve 2 is controlled by a small diaphragm 5 and a large diaphragm, 6 ,, which define a control chamber 7. If the pressure decreases in the control chamber, the valve 2 is applied against its seat 3 and the gas supply to the main burners 4 is interrupted. The adjustment chamber 7 is connected by a pipe 8 with a chamber 9 of a housing 10, in which there are two valves 11 and 12.
The valves 11 and 12 are both attached to a rod 13 with a pressure button 14. A spring 15 serves to keep the valves 11 and 12 respectively closed and open in service. Through valve 11, chamber 9 communicates with chamber 16, while through valve 12 chamber 9 connects with chamber 17. Chamber 16 is connected to chamber 17. connected to the gas supply line 1 by a line 18 having a throttle opening 19.
As for chamber 17, it is connected by a pipe 20 having a throttle opening 21 and an auxiliary shut-off valve. consisting of a ball 22 and a seat 23 cooperating therewith, at a point in the gas supply line 1, 1 ', located behind the safety shut-off valve 2, 3. The ball 22 is suspended from a flexible wire 24 which is fixed, possibly in an adjustable manner, to the membrane 6. The adjustment chamber 7 communicates freely via a pipe 25 with a burner 26 for a certain number of pilot flames and with a thin pipe 27, which is heated by the pilot flames and leads to a burner 28 for the ignition flame.
This device works as follows:
If the safety valve 2, 3 is closed, neither
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the main burners 4, nor the auxiliary burners
26, 28 are not supplied. Since the section of the seat 3 is greater than that of the membrane 5, the valve 2 is kept closed by the gas pressure prevailing in the pipe 1, in this position of the device. If it is then desired to light the auxiliary burners, it is necessary to press button 14, which has the effect of opening valve 11, so that gas flows through line 18, chamber 16, chamber 9, line 8, control chamber 7 and line 25, both through tube 27 to the burner
28 for the ignition flame than towards the burner 26 for the pilot flames.
The auxiliary burners for the pilot flame and the pilot flames can then be ignited. The pilot flames heat the tube 27 so that the resistance to the gas flowing to the burner for the ignition flame is increased. It follows that there occurs in the control chamber 7 an increase in pressure which, when it is large enough, has the effect of moving the diaphragm 6 upwards and lifting the valve 2 by relative to its seat 3. The main burners 4 are then also supplied with gas and ignited using the ignition flame.
In the highest position of the valve, 2, - 'the ball 22 of' the auxiliary valve is hardly lifted from its seat 23. Thus, a communication is established between the gas supply line 1 and the chamber 17 , via the pipe 20 in which the throttle opening 21 is provided. As soon as this communication is established, the button 14 can be released, so that the valve 11 closes and the valve 12 opens.
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under the effect of the spring 15, while the adjustment chamber 7 is no longer supplied by the pipe 18, but indeed by the pipe 20.
The throttle opening 21 is chosen so that, upon heating of the tube 27, the pressure in the chamber 7 becomes sufficiently high to maintain the valve 2 of the safety valve in its highest position. . However, if the pilot flames go out and, consequently, the tube 27 cools down, to such an extent that the resistance to flow therein becomes smaller, the pressure in the chamber 7 decreases and the membrane 6 starts to descend with valve 2.
Immediately after the diaphragm 6 is set in motion, the ball 22 comes to rest against its seat 23 and the adjustment chamber 7 is no longer supplied, so that the pressure which regulates there is quickly brought back to the value of the atmospheric pressure and that the valve 2 of the safety valve is closed at an accelerated rate.
It is not necessary for the burner 26 to be supplied via the regulating chamber 7. The throttle openings 19 and 2L can be combined into a single throttle opening 19 '. provided in line 8 and this last line can be connected directly by line 8 '(drawn in broken lines) to the burner 26.
The influence of the tube 27, in which the resistance to flow depends on the temperature, on the pressure prevailing in the control chamber can then be greater.
The device according to Figure 2 corresponds in many respects to that according to Figure 1. In this case
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also, the increase in pressure in the control chamber 7, as a result of the increase in the resistance to flow in the tube 27 during the heating thereof, has the effect of 'open the valve or safety valve 2, 3. The control chamber 7 communicates with a' discharge channel 29 of large section, which is' '' closed by a ball valve
30. This valve is raised, against a weak spring '31, when the diaphragm 6 is raised.
This valve is fixed to a conical head 32, which is pressed, during the lifting of the valve 30, between two spring leaves 33 bent in the shape of a hook.
If, as a result of the extinction or a sharp decrease in the pilot flames, there occurs in the control chamber 27 a decrease in pressure such that the diaphragm 6 initiates a downward movement, the leaf springs 33 maintain fixedly the head 32, so that the valve 30 is not driven downwards, Thus, the channel 29 is opened and the evacuation of gas out of, the control chamber 7 is accelerated to such an extent that the membrane 6 suddenly returns to its rest position and the safety valve 2, 3 closes at high speed. In this case, unlike what happens with the devices according to Figure 1, the supply of gas to the adjustment chamber 7 is no longer interrupted, but the gas is removed more quickly from this chamber.
After closing the safety valve 2, the auxiliary valve 30 must be closed again. To this end, the leaf springs 33 must be somewhat spaced apart from each other, which is possible thanks to a rotating part 34, so that the valve 30 is released again and can be applied.
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quée on his seat.
The burner 28 of Figures 1 and 2 can be executed according to the principle of the Bunsen burner.
The safety device according to FIG. 3 is executed in such a way that when, in the adjustment chamber 37 delimited by the membranes 35 and 36, the pressure falls below a determined value, the safety valve 38 opens. In the rest position, in which all the burners are cut off from the gas supply pipe, the adjustment chamber 37 is connected to the gas supply pipe 1 via the pipe 39, tube 40, in which the resistance to flow is a function of temperature, and of line 41. By the overpressure of the gas, the membrane 36 is raised and the safety valve 38 is kept closed.
The pipe 39 communicates with a chamber 42, which is separated from a chamber 44 by a valve 43, this chamber 44 communicating freely, by means of a pipe 45, with the auxiliary burner 46 for the pilot flame. . This flame heats the tube 40 in order to cause an increase in resistance therein; 1 the gas flow.
The valve 43 is kept closed by a spring 47 and is mounted in parallel with a valve 48, which is kept applied to its seat by a spring 49 and which can be opened by hand by means of a pressure button 50. The valve 48 can provide direct communication between the pipes 39 and 45. In the pipe 45 is provided a throttle opening 51.
To the diaphragm 36 is secured a rod 52, by means of which the valve 43 is opened, as the safety valve 38 approaches its open position.
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maximum re. The device described above works as follows:
If you want to light the burners, you must, of course, after opening the main valve, push button 50, so as to open valve 48. In this case, auxiliary burner 46 for the pilot flame, which at the same time constitutes the ignition flame, is supplied with gas through line 41, tube 40, in which the resistance to flow is a function of temperature, line 39, valve 48 and tube 45 in which is provided a throttle opening 51.
The auxiliary burner can then be ignited. As a result of the heating of the tube 40, a throttling effect is obtained, which tends to reduce the supply of gas to the chamber 37. It follows that the pressure decreases in this chamber, that the membrane 36 descends and that the valve 38 opens, so that the main burners 33 are supplied with gas and are ignited by the pilot flame.
As the valve 38 approaches its maximum open position, the rod 52 strikes the valve 43 and the latter opens just sufficient to provide communication between the lines 38 and. 49. If in this case the auxiliary burner 47 'is supplied through the valve 43, the pressure button 50 can be released, so that the valve 48 can close again.
Spring 54 serves only to compensate for the weight of diaphragm 36, valve 38, and pin 52.
It is clear that only the valve 38 opens, when the throttling effect of the tube 40, during a
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heating of the latter, and the throttling effect of the opening 51 are adjusted relative to each other, so that in normal operation the adjustment pressure 37 is lower than that prevailing in the chamber 55 of the safety valve.
If,: for one reason or another, the pilot flame is extinguished, so that the tube 40 cools and the throttling effect of this tube is reduced the pressure prevailing in the control chamber 37 must increase to a sufficient extent for the diaphragm 36 and valve 38 to move upward.
As soon as the diaphragm 36 rises with the valve 38, the valve 43 closes and the gas discharge to the auxiliary burner 46 ceases. It follows that the pressure increases rapidly in the control chamber 37 and that the valve 38 expires quickly. The effect of the tube 40 on the displacement of the membrane 36 and of the valve 38 is therefore accelerated by the abrupt closing of the valve 43.
..A variant of the device according to Figure 3 estrepresented in. Figure 4. In the device according to Figure 3, during the accelerated closing of the safety valve 38, the access of gas to the control chamber 37 is determined by the tube 40, in which the resistance to the pressure. flow is a function of temperature. This tube 40, the cross-section of which should be relatively small, offers, even after the extinction of the burner 46, an undesirable resistance to the gas flowing to the control chamber 37. The object of the device illustrated in Figure 4 is to remove this resistance during the closing of the safety valve 38.
This goal is achieved with the aid of a second auxiliary valve.
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re 56, which is mounted in a pipe 57 established in parallel with respect to the tube 40. The pipe 57 has a large passage section at all points, so that immediately after setting in motion the membrane 36 with valve 38 and after opening valve 56 through line 57, gas can flow without encountering appreciable resistance to control chamber 37 and pressure can build up very quickly , in the latter chamber, to the value necessary for closing the valve 38.
Given that ', - in the rest position, the valve 56 is open and the chamber 37 is thus placed in direct communication (that is to say without a section of pipe with throttling effect) with the main pipe 1 , the pressure in the control chamber would not be influenced if the tube 40 were heated. It is therefore necessary to provide in the pipe 57 a valve 58 which can be operated by hand and which can be closed temporarily when the pilot flame is ignited. For this purpose, valve 58 is connected to valve 40. During ignition of auxiliary burner 46, valve 58 is closed and second auxiliary valve 56 has no further effect, so that the device according to figure 4 then functions exactly in the same way as that of figure 3.
When the burners are ignited, the auxiliary valve 56 is closed and the valve 58, which is mounted in series with the valve 56, can be opened again, i.e. the pressure button 50 can be released. However, when the pilot flame is extinguished, the gas supply via the tube 40 is increased, the membrane 36 moves upwards with
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the safety valve 38 and the valve 56 open immediately, while the valve 43 closes directly in the manner described with reference to FIG. 1. It follows that the supply of gas to the chamber is re - Sliding 37 is greatly increased and the discharge opening of this chamber is closed.
The pressure then rises very quickly and the valve 38 is therefore closed quickly.
In some cases, it is possible to do without. valve 43 in the device according to Fig. 4. However, a drawback of this omission is that, even when the safety valve is closed, gas continues to escape from the auxiliary burner 47.
In the embodiments illustrated in Figures 3 and 4, the tube 40, in which the resistance to flow is a function of the temperature, is mounted in the supply channel of the auxiliary burner 46, the flame of which serves. not only as a serving pilot flame. to heat the tube 40, but also serves as an ignition flame for the main burners 51. The regulated tube 40 also dome the heating flame, so that a stabilizing effect is obtained.
Instead of tbe 40, use may be made of a shut-off valve, such as a needle valve, the passage opening of which is controlled by a bimetallic plate or lamella heated by the pilot flame. Use can also be made of a valve which has a small hole serving as the throttle opening in the. valve closed position. The latter can also be ordered by
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A heat sensitive element, which closes the valve when it is heated and keeps it open when it is cold or vice versa, depending on where in the channel the resistance to flow is depends on the temperature in the safety device.
: CLAIMS
1. Safety device for a heating appliance supplied with gas, comprising a main burner and at least one auxiliary burner for a pilot flame, which device is equipped with a valve or safety valve controlled by a diaphragm or another movable wall mounted in the gas supply pipe, this valve being closed automatically when the gas pressure in an adjustment chamber delimited by the membrane deviates in a determined direction by a given value, the gas pressure chamber adjustment being in communication with the pipe leading to the auxiliary burner at a place situated between a possibly adjustable throttle opening provided in this pipe and a channel located under the control of the pilot flame and provided in said pipe, said channel letting pass,
per unit of time, for a given pressure difference, a quantity of gas which strongly depends on the temperature, characterized in that, the regulating chamber is connected with a channel, in which is mounted a auxiliary shut-off valve or valve, which is also controlled by the diaphragm or other mobi wall. the and which immediately after the setting in motion of the membrane, following the extinction or a significant decrease in the pilot flame, puts the channel in a state such that the speed with which the pressure of gas changes in the control chamber in the direction necessary to ensure the closure of the
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valve or safety valve.
2. Safety device according to claim 1, characterized in that the safety valve is opened when the gas pressure increases in the control chamber, while the auxiliary valve and the throttle opening, considered in the di - gas flow lines are mounted in front of the place and that the channel, in which the resistance to flow is a function of the temperature, is mounted behind the place where the control chamber is connected. due to the pipe going to the auxiliary burner, in the latter pipe, and in that the auxiliary valve is closed immediately after the diaphragm is in motion, when the pressure in the control chamber drops ( figure 1).
3. Safety device according to claim 1, characterized in that the safety valve is opened when the pressure of the gas in the control chamber increases, in that the throttling opening, considered in direction of gas flow, is mounted in front of the place and the channel, in which the resistance to flow depends on temperature, is mounted behind the place where the control chamber is connected to the pipe going to the the auxiliary burner, in this pipe, and in that the auxiliary valve is mounted in a channel connected to the control chamber and opening freely to the outside, this auxiliary valve being opened, as soon as; under the effect of the pressure drop in the control chamber, the membrane is set in motion (figure 2).
4. ' Safety device according to either of Claims 2 and 3, characterized in that the pipe leading to the auxiliary burner is connected to the
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gas supply pipe behind the safety valve and in that part of the pipe. leading to the auxiliary burner, which is located, in front of the control chamber, is bridged by a pipe connected to the main pipe in front of the safety valve and provided with a valve, which is kept closed by a spring, but can be opened by hand (Figures 1 and 2).
5. Safety device according to claim 1, characterized in that the safety valve is opened when the gas pressure decreases in the control chamber, in that the channel, in which the resistance to flow is a function. of the temperature, this channel being considered in the direction dtécou. gas outlet, is mounted in front of the location, while the auxiliary valve and the throttle opening are mounted behind the location where the control chamber is connected to the line to the auxiliary burner, in the latter pipe, in that the pipe going to the auxiliary burner is connected to the gas supply pipe in front of the safety valve, and in that the auxiliary valve, 'is closed, as soon as,
under the effect of the increase in pressure in the regulating chamber, the diaphragm 'is set in motion (figure 3) * 6. Safety device according to claim 5, characterized in that the auxiliary valve is bridged by a channel comprising a valve held closed by a spring, but which can be opened by hand.
7. Safety device according to one or other of claims 5 and 6, characterized in that the channel, in which the resistance to flow depends
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temperature, is bridged by a pipe comprising a second auxiliary valve, which is opened as soon as, under the effect of the increase in pressure in the control chamber,., - the diaphragm is set in motion ( figure 4).
8. Safety device according to claim 7, characterized in that in the bridging line comprising the second auxiliary valve, a valve is also provided which is kept open by a spring, but which can be closed by means of a spring. hand.