<Desc/Clms Page number 1>
Cette invention se rapporte à des appareils destinés à effectuer un contrôle de température dans un système de chauffage où la chaleur est apportée par un fluide chaud (gazeux en liquide) et où l'alimentation en fluide chaud se trouve .sous le contrôle d'une soupape de réglage de la pression, fonctionnant pour maintenir celle-ci constante, ou sensiblement constante.¯
L'invention concerne des soupapes de réglage possédant une soupape principale, contrôlant l'écoulement du fluide et commandas par une soupape pilote, se trouvant elle-même sous l'influence de'la pression ou de la température du fluide traversant la soupape,. de manière que sous l'action des variations de pression et de température là soupape pilote mette en mouvement la'soupape prin- cipale dans le 'sens voulu, pour diminuer ou augmenter l'alimentation en fluide chaud.
Le but principal de la présente invention est de fournir des moyens assurant un réglage plus précis d la température, dans un système de chauffage alimenté par un fluide chaud, à l'aide d'une soupape de réglage de la pression, du type indiqué ci-dessus.
Avec ce but en vue, suivant l'aspect le plus large de l'invention, on procure un appareil pour le but ci-dessus, comprenant une soupape de réglage de la pression du type indiqué, en combinaison avec une soupape régulatrice, actionnée par un dispositif sensible à la température, prévu pour être placé sous l'influence de la température régnant dans un système de chauffage alimenté en @ fluide chaud par la soupape de réglage de la pressions Lorsque la température du système de chauffage s'élève au-dessus d'une valeur prédéterminée, cette sou- pape régulatrice isole la soupape pilote de sa source d'influence, de manière à provoquer la fermeture, par la soupape principale, de l'alimentation èn fluide chaud du système.
La présente invention a été développée en relation avec un type particulier de soupape de réglage de la pression (à laquelle on se réfère immé- diatement ci-après) mais on comprendra que l'invention n'est pas limitée à ce type particulier de soupape, car elle peut être appliquée à d'autres formes de soupape de réglage qui rentrent dans les limites étendues mentionnées plus haut.
La soupape régulatrice commandée par la température, peut être action- née par tout dispositif approprié, sensible à la température, en dehors du type particulier bimétallique, décrit ci-après, en se reportant à un exemple spéci- fique de l'invention. De même cette valve régulatrice peut être munie d'un dis- positif de réglage permettant de modifier la limite de température de fonctionne- ment. Un type de soupape magnétique peut également être employé.
Le type de soupape de réglage qui a été employé dans la présente in- vention possède une soupape principale, commandant l',écoulement de fluide, un conduit qui amène le fluide à haute pression à l'arrière de la soupape princi- pale, et une soupape pilote contrôlant l'échappement de ce fluide de derrière cette soupape principale. La soupape pilote est commandée par un dispositif sensible à la pression (tel qu'un piston, un diaphragme ou'un soufflet) influencé par la pression existant du côté basse pression de la soupape principale, de ma- nière que tout accroissement de cette pression, au-dessus d'une valeur prédéter- minée provoque un mouvement du dispositif sensible à la pression pour fermer la soupape pilote.
Ceci est cause qu'à larrière de la soupape principale, une pres- sion s'exercera donc ainsi sur une superficie excédant celle de sa face travail- lante, sur laquelle agit le fluide à¯haute pression, ce qui entraîne sa fermeture,-* Dans ce type particulier de soupape de réglage de pression, le dispositif sensible à la pression est placé en communication avec le côté basse pression de la sou- pape, par un passage approprié, dénommé ci-après passage basse pression et cette soupape de réglage indiquée comme étant 'du type spécifiée.
Les expressions "haute" et "basse"utilisées en relation avec la pres- sion dans ce qui précède, doivent être appliquées dans leur sens relatif seulement,
<Desc/Clms Page number 2>
car l'invention peut être mise à profit dans des cas où l'alimentation en fluide chaud se fait à une pression telle qu'elle n'exige pas une forte réduction avant l'entrée du système de chauffage. Par exemple, dans le cas d'un asez bon nombre de systèmes, la vapeur peut déjà être disponible sous forme de vapeur à basse pression,et dans un tel cas la soupape de réglage de la présente invention de- vrait être réglée de manière à donner une faible réduction de pression à la tra- versée de la soupape,, afin de permettre le fonctionnement de l'appareil.
De même, si le ehauffage utilise la'vapeur d'une source à haute pression, la soupape de réglage devrait permettre une légère chute de la pression à la traversée de celle- ci.
Un but précis de la présente invention est de procurer un dispositif influençant le fonctionnement de ce type particulier de soupape de réglage de la pression, suivant la température régnant dans un système de chauffage alimenté par le fluide fourni par cette soupape.
Avec ce but en vue, suivant un aspect précis de l'invention, on pro- cure un appareil comprenant une soupape de réglage de la pression du type spéci- fié, et une soupape régulatrice commandée-par la température, associée avec le passage à basse pression de la soupape de réglage. Cette soupape régulatrice est actionnée par un dispositif sensible à la température, prévu pour être placé sous l'influence de la température régnant dans un système de chauffage alimenté en fluide chaud par la soupape de réglage. La disposition est telle que tout accrois- sement de cette température.au dessus d'une valeur prédéterminée, provoque le fonctionnement de la valve régulatrice qui ferme le passage à basse-pression, ce qui entraîne la fermeture de la soupape principale.
Il peut se révéler pratique de réaliser la valve régulatrice comman- dée par la températureainsique le dispositif sensible à la température, sous forme d'un ensemble, associé fonctionnellement au système de chauffage, tandis que la valve de réglage de la pression est construite séparément, de manière.à pouvoir être placée à tout endroit convenable de la canalisation d'amenée du fluide chaud.
Un exemple précis de l'appareil suivant la présente invention est dé- crit ci-après, et illustré dans les-dessins annexés, afin d'en montrer le fonc- tionnement. L'exemple choisi est un système de chauffage par la vapeur, tel qu' on en emploie dans les hôpitaux pour les stérilisateurs, où l'on admet la.vapeur vive dans un serpentin au fond d'un grand réservoir, ou d'un autre récipient, contenant l'eau dans laquelle les objets sont placés en vue de leur stérilisation*
Dans la pratique normale, ces stérilisateurs travaillent avec de la vapeur à une pression d'environ 30 livres par pouce carré alors que dans la plu- part des cas, l'alimentation principale se fait à une pression d'approximative- .ment 100 livres par pouce carré,
de manière qu'une soupape pour abaisser la pression est exigée dans la canalisation d'alimentation, afin d'introduire la vapeur à la basse pression désirée.
Suivant, l'invention, la soupape employée pour diminuer la pression possède une soupape'principale contrôlée par une soupape pilote.
Cette soupape comprend un corps principal 10, avec une entrée 11 pour la vapeur à haute pression et une sortie 12 pour la vapeur à basse pression. A 1'inférieur du corps, se trouve un siège de soupape 13 pour une soupape princi- pale 14, soulevée par la vapeur à haùte pression agissant sur sa face travaillan- te, c'est-à-dire, la face inférieure lorsque la soupape est montée en position verticale.
Un passage 15 étroit,s'étend à travers le corps de la soupape 14, et le dessus de celle-ci porte un disque 16 réuni à une extrémité d'un soufflet 17, l'autre extrémité étant rattachée à un anneau 18 fixé à l'intérieur du corps de
<Desc/Clms Page number 3>
soupape. L'intérieur du soufflet 17 constitue une chambre de réglage, qui, du côté éloigné du disque 16, a sa sortie contrôlée par une soupape pilote 19, au bout d' une tige fixée d'autre part à une extrémité d'un second soufflet 20. L'autre ex- trémité de celui-ci est attachée dans le corps de soupape, et un ressort hélicoï- dal intérieur 21 tend normalement à maintenir la soupape19 ouverte, de manière à permettre le passage du fluide, à travers le conduit 15et cette soupape 19, dans le tuyau 22 auquel on se reporte ci-après.
La pression exercée par le ressort 21 peut être réglée au moyen de la vis 23 montée dans un chapeau terminal 34
Dans une soupape de ce type, le dispositif sensible à la pression (c'est-à-dire le soufflet 20) commandant la soupape pilote 19, est normalement- en communication avec le côté basse pression (12) de la soupape, par l'intermédiai- re du passage à basse pression traversant le corps de soupape. Cependant, suivant la présente invention, ce passage a été supprimé et remplacé par des prises appropriées 25 et 26, auxquelles on peut raccorder des tuyaux 22 et 27 respecti- vement, afin de placer le soufflet 20 et la sortie de la soupape pilote 19 en communication avec le côté basse pression de la soupape, par l'intermédiaire de la soupape régulatrice commandée par la température.
Dans cet exemple, la soupape régulatrice en question comprend une soupape à bille 28 fonctionnant dans un bloc de soupape 29. Deux orifices 30 et 31 communiquent avec l'intérieur du bloc dans lequel se trouve la soupape à bille 28. L'orifice 30 est relié au tuyau 22, et l'orifice 31 au tuyau 27.
Le bloc de soupape 29 est relié à un boîtier 32 renfermant un dispo- sitif sensible à la température. Dans l'exemple du stérilisateur g ce boitier 32 est monté pratiquement dans la paroi 33, près du sommet, de manière que le bloc de soupape 29 se trouve à l'extérieur de l'enveloppe du stérilisateur, et que le dispositif sensible à la température soit exposé à la vapeur, à l'intérieur du récipient.
Ce dispositif sensible à la température comprend une bande en bi-mé- tal 34, pliée transversalement, alternativement dans un sens et dans l'autre, pour former un certain nombre de plie. Cette bande est maintenue comprimée sous les efforts transmis à ses extrémités par un étrier 350 Une tige 36, reliée à la partie centrale de la bande en bi-métal 34, passe à travers une boite à bour- rage 37, dans l'intérieur du bloc de soupape 29. Une extrémité renflée 38 de la t,ige 36 est prévue pour engager la soupape à bille 28, de manière que, lorsque la bande 34 est déformée par l'élévation de la température au-delà d'une valeur prédéterminée, la tige est actionnée pour déplacer la soupape à bille 28 dansale sens voulu pour fermer l'orifice 30.
En fonctionnement normal, la sopape à bille 28 est disposée dans la position qu'indique le dessin, de manière à donner communication entre les deux orifices 30 et 31 du bloc de soupape, à travers l'intérieur de celui-ci. Aussi longtemps que la soupape à bille est dans cette position, la soupape de réglage de la pression fonctionne de la manière habituelle pour maintenir sensiblement constante la pression de vapeur qui alimente le sbrpentin du stérilisateur, par le tuyau d'alimentation 39.
Toutefois,quand la température de l'espace du stérilisateur où se trouve la vapeur approche du point d'ébullition, l'élément bi-métallique 34 commen- ce à se déformer et provoque le déplacement de la soupape à bille par la tige 36, vers la position où l'orifice 30 sera fermé. Aussitôt, que la température atteint le point d'ébullition, la soupape à bille a été déplacée jusqu'à une position dans laquelle elle forme complètement cet orifice 30, et supprime com- plètement la communication entre les orifices 30 et 31.du corps de valve.
De cette manière, le passage à basse pression, dans la soupape d'abaissement de la pression, a été fermé; l'écoulement du fluide au-delà de la soupape pilote 19
<Desc/Clms Page number 4>
est donc arrêté, et la pression de.la vapeur agissant sur la superficie de la face supérieure du disque 16, qui est supérieure à celle de la face travaillante de' la soupape principale 14, provoque la fermeture de cette dernière et arrête l'alimentation en vapeur du stérilisateuroLorsque la température de .la vapeur dans le stérilisateur diminue très légèrementun mouvement inverse se produit et une fois encore la soupape de réglage fonctionne pour fournir de la vapeur à une pression plus basse,
sensiblement constanteo
Ceci a pour effet de maintenir la température constante à l'intérieur du stérilisateur, et de permettre une économie considérable, en assurant une sté- rilisation complète sans qu'une forte quantité de vapeur s'échappe et endommage la structure environnante
La combinaison ci-dessus d'une soupape régulatrice et d'un dispositif sensible à la température est montée, de préférence, près du couvercle à char- nière 40 du stérilisateur, et un dispositif de sécurité peut être incorporé, de manière que si le liquide était en ébullition lorsqu'on ouvre le couvercle, le rsiue d'échauder l'opérateur est éliminé.
Ce dispositif de sécurité peut prendre la forme d'un plongeur à res- sort 41, monté dans le bloc de soupape 2, et disposé de manière que, quand le plongeur est abaissé contre la pression du ressort, il fonctionnne pour engager la valve à bille é¯ et la déplacer de façon à ce qu'elle ferme l'orifice 31.
Ceci a le'même effet que la fermeture de l'orifice 30 et la suppression de la commu- nication entre les* deux orifices 30 et 31, de manière que la soupape régulatrice fonctionne pour arrêter l'alimentation de vapeuro Ce plongeur peut être placé de manière qu'il soit automatiquement abaissé par un bras 42 fixé sur le couvercle, lorsque celui-ci est ouverte
Le dispositif de sécurité peut également être prévu pour agir comme une soupape d'arrêt rapide, au lieu de la forme habituelle de soupape d'arrêt qui serait normalement placée du côté de l'entrée de la soupape abaissant la pression-
On se rendra compte par une étude de ce qui précède que l'invention peut être appliquée dans divers systèmes de chauffage, particulièrement dans eux employés dans les hôpitaux,
ou dans des installations industrielles où une tem- pérature constante, ou sensiblement constante est exigée.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour contrôler la température dans un système de chauffage alimenté par un fluide chaud, à l'aide d'une soupape de réglage de la pression, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape de réglage de la pression possédant une soupape principale commandant l'écoulement du fluide, cette soupape princi- pale étant commandée'Elle-même par une soupape pilote fonctionnant sous l'influen- ce de la pression ou de la température du fluide chaud traversant la soupape, en combinaison avec une soupape régulatrice commandée par la température, actionnée par un dispositif sensible à la température, prévu pour être placé sous l'influen- ce de la température-régnant dans un système de chauffage alimenté en fluide chaud par la soupape de réglage de la pression,
cette soupape régulatrice commandée par la température étant prévue pour isoler la soupape pilote de sa source d'influen- ce, sur l'élévation de la température du système de chauffage au-delà d'une valeur prédéterminée,'de manière à provoquer l'arrêt de l'alimentation du système de chauffage en fluide chaud par la soupape principale.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
This invention relates to apparatuses for effecting temperature control in a heating system where heat is supplied by a hot fluid (gaseous to liquid) and where the supply of hot fluid is under the control of a hot fluid. pressure regulating valve, operating to keep the pressure constant, or substantially constant.
The invention relates to regulating valves having a main valve, controlling the flow of the fluid and controlled by a pilot valve, which is itself under the influence of the pressure or the temperature of the fluid passing through the valve. so that under the action of pressure and temperature variations the pilot valve moves the main valve in the desired direction to decrease or increase the supply of hot fluid.
The main object of the present invention is to provide means ensuring a more precise regulation of the temperature, in a heating system supplied by a hot fluid, by means of a pressure regulating valve, of the type indicated below. -above.
With this object in view, in the broadest aspect of the invention, there is provided an apparatus for the above object, comprising a pressure regulating valve of the type indicated, in combination with a regulating valve, actuated by a temperature sensitive device, intended to be placed under the influence of the temperature prevailing in a heating system supplied with hot fluid by the pressure regulating valve When the temperature of the heating system rises above by a predetermined value, this regulating valve isolates the pilot valve from its source of influence, so as to cause the closure, by the main valve, of the hot fluid supply to the system.
The present invention has been developed in connection with a particular type of pressure regulating valve (to which reference is made immediately below) but it will be understood that the invention is not limited to this particular type of valve. , because it can be applied to other forms of control valve which fall within the extended limits mentioned above.
The temperature controlled regulating valve may be actuated by any suitable temperature sensitive device apart from the particular bimetallic type described below with reference to a specific example of the invention. Likewise, this regulating valve may be provided with an adjustment device making it possible to modify the operating temperature limit. A type of magnetic valve can also be used.
The type of control valve which has been employed in the present invention has a main valve, controlling the flow of fluid, a conduit which supplies high pressure fluid to the rear of the main valve, and a pilot valve controlling the escape of this fluid from behind this main valve. The pilot valve is controlled by a pressure sensitive device (such as a piston, diaphragm or bellows) influenced by the pressure existing on the low pressure side of the main valve, so that any increase in this pressure , above a predetermined value causes movement of the pressure sensitive device to close the pilot valve.
This is because, behind the main valve, a pressure will thus be exerted on an area exceeding that of its working face, on which the fluid at high pressure acts, which causes it to close, - * In this particular type of pressure regulating valve, the pressure sensitive device is placed in communication with the low pressure side of the valve, by a suitable passage, hereinafter referred to as low pressure passage and this regulating valve indicated as' of the specified type.
The expressions "high" and "low" used in relation to pressure in the foregoing, should be applied in their relative sense only,
<Desc / Clms Page number 2>
because the invention can be put to use in cases where the supply of hot fluid takes place at a pressure such that it does not require a large reduction before the entry of the heating system. For example, in the case of a fair number of systems, the steam may already be available as low pressure steam, and in such a case the control valve of the present invention should be adjusted so as to give a slight reduction in pressure across the valve, to allow operation of the apparatus.
Likewise, if the heater uses steam from a high pressure source, the control valve should allow a slight drop in pressure across it.
A precise aim of the present invention is to provide a device influencing the operation of this particular type of pressure control valve, depending on the temperature prevailing in a heating system supplied with the fluid supplied by this valve.
With this object in view, in accordance with a precise aspect of the invention, an apparatus is provided comprising a pressure regulating valve of the type specified, and a temperature controlled regulating valve, associated with the passage to. low pressure regulating valve. This regulating valve is actuated by a temperature sensitive device, designed to be placed under the influence of the temperature prevailing in a heating system supplied with hot fluid by the regulating valve. The arrangement is such that any increase in this temperature above a predetermined value causes the operation of the regulating valve which closes the passage at low pressure, which causes the closure of the main valve.
It may prove practical to realize the temperature-controlled regulating valve, together with the temperature-sensitive device, as a set, operatively associated with the heating system, while the pressure regulating valve is constructed separately, so. to be able to be placed at any suitable place of the hot fluid supply pipe.
A specific example of the apparatus according to the present invention is described below, and illustrated in the accompanying drawings, in order to show its operation. The example chosen is a steam heating system, such as is used in hospitals for sterilizers, where live steam is admitted into a coil at the bottom of a large tank, or of a tank. other container, containing the water in which the objects are placed for sterilization *
In normal practice, these sterilizers will work with steam at a pressure of about 30 pounds per square inch while in most cases the main feed is at a pressure of approximately 100 pounds. per square inch,
so that a pressure relief valve is required in the supply line, in order to introduce the steam at the desired low pressure.
According to the invention, the valve employed for reducing the pressure has a main valve controlled by a pilot valve.
This valve comprises a main body 10, with an inlet 11 for high pressure steam and an outlet 12 for low pressure steam. Below the body is a valve seat 13 for a main valve 14, lifted by high pressure steam acting on its working face, i.e., the underside when the valve is mounted in a vertical position.
A narrow passage 15, extends through the body of the valve 14, and the top of the latter carries a disc 16 joined to one end of a bellows 17, the other end being attached to a ring 18 fixed to inside the body of
<Desc / Clms Page number 3>
valve. The interior of the bellows 17 constitutes an adjustment chamber, which, on the side remote from the disc 16, has its output controlled by a pilot valve 19, at the end of a rod attached on the other hand to one end of a second bellows. 20. The other end thereof is attached to the valve body, and an internal coil spring 21 normally tends to hold the valve 19 open, so as to allow the passage of fluid, through the conduit 15 and. this valve 19, in the pipe 22 to which reference is made below.
The pressure exerted by the spring 21 can be adjusted by means of the screw 23 mounted in a terminal cap 34
In a valve of this type, the pressure sensitive device (i.e. bellows 20) controlling the pilot valve 19 is normally in communication with the low pressure side (12) of the valve, via the 'intermediate the low pressure passage through the valve body. However, in accordance with the present invention this passage has been omitted and replaced by suitable taps 25 and 26, to which pipes 22 and 27 can be connected, respectively, in order to place the bellows 20 and the outlet of the pilot valve 19 in. communicating with the low pressure side of the valve, through the temperature controlled regulating valve.
In this example, the regulating valve in question comprises a ball valve 28 operating in a valve block 29. Two ports 30 and 31 communicate with the interior of the block in which the ball valve 28 is located. The port 30 is connected to pipe 22, and port 31 to pipe 27.
The valve block 29 is connected to a housing 32 enclosing a temperature sensitive device. In the example of the sterilizer g, this box 32 is mounted practically in the wall 33, near the top, so that the valve block 29 is located outside the casing of the sterilizer, and that the device sensitive to the temperature is exposed to steam, inside the container.
This temperature sensitive device comprises a bi-metal strip 34, folded transversely, alternately in one direction and the other, to form a number of folds. This strip is kept compressed under the forces transmitted to its ends by a stirrup 350 A rod 36, connected to the central part of the bi-metal strip 34, passes through a stuffing box 37, in the interior of the valve block 29. A swollen end 38 of the rod 36 is provided to engage the ball valve 28, so that when the strip 34 is deformed by the rise in temperature beyond a predetermined value , the rod is actuated to move the ball valve 28 in the desired direction to close the orifice 30.
In normal operation, the ball valve 28 is disposed in the position indicated in the drawing, so as to provide communication between the two ports 30 and 31 of the valve block, through the interior thereof. As long as the ball valve is in this position, the pressure regulating valve operates in the usual manner to maintain substantially constant the vapor pressure which feeds the sterilizer sbrpentin, through supply pipe 39.
However, when the temperature of the sterilizer space where the steam is located approaches the boiling point, the bi-metallic element 34 begins to deform and causes the ball valve to move through the rod 36, to the position where orifice 30 will be closed. As soon as the temperature reached the boiling point, the ball valve was moved to a position in which it completely forms this orifice 30, and completely eliminates communication between the orifices 30 and 31. valve.
In this way, the low pressure passage in the pressure lowering valve was closed; fluid flow past the pilot valve 19
<Desc / Clms Page number 4>
is therefore stopped, and the pressure of the steam acting on the surface area of the upper face of the disc 16, which is greater than that of the working face of the main valve 14, causes the latter to close and stops the supply steam from the sterilizer o When the temperature of the steam in the sterilizer decreases very slightly, a reverse movement occurs and once again the regulating valve operates to supply steam at a lower pressure,
substantially constant
This has the effect of maintaining the temperature inside the sterilizer constant, and of allowing considerable savings, ensuring complete sterilization without a large quantity of steam escaping and damaging the surrounding structure.
The above combination of a regulating valve and a temperature sensitive device is preferably mounted near the hinged cover 40 of the sterilizer, and a safety device may be incorporated, so that if the liquid was boiling when the lid is opened, the operator scalding residue is eliminated.
This safety device may take the form of a spring plunger 41, mounted in the valve block 2, and arranged so that when the plunger is lowered against the spring pressure, it operates to engage the valve block. ball é¯ and move it so that it closes hole 31.
This has the same effect as closing the port 30 and removing communication between the two ports 30 and 31, so that the regulator valve operates to shut off the supply of steam. This plunger can be placed. so that it is automatically lowered by an arm 42 fixed to the cover, when the latter is open
The safety device can also be provided to act as a quick shut-off valve, instead of the usual form of shut-off valve which would normally be placed on the inlet side of the pressure-lowering valve.
It will be appreciated by a study of the above that the invention can be applied in various heating systems, particularly in those employed in hospitals,
or in industrial installations where a constant or substantially constant temperature is required.
CLAIMS.
Apparatus for controlling the temperature in a heating system supplied with a hot fluid, using a pressure regulating valve, characterized in that it comprises a pressure regulating valve having a main valve controlling the flow of the fluid, this main valve itself being controlled by a pilot valve operating under the influence of the pressure or temperature of the hot fluid passing through the valve, in combination with a controlled regulating valve by temperature, actuated by a temperature sensitive device, intended to be placed under the influence of the temperature prevailing in a heating system supplied with hot fluid by the pressure regulating valve,
this temperature-controlled regulating valve being provided to isolate the pilot valve from its source of influence, on raising the temperature of the heating system beyond a predetermined value, so as to cause the stopping the supply of hot fluid to the heating system via the main valve.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.