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Chauffe-eau à gaz pour Installation de chauffage central avec poape de circulation.
L'invention concerne un chauffe-eau à gaz destiné à une installation de chauffage central. De telles installation* de chauffage central fonctionnent généralement avec une pompe de circulation et il est connu de prévoir, dans le chauffe-eau, un dis- positif de sécurité à l'égard du manque d'eau, avec dispositif d'al- lumage lent,, répondant à la pression différentielle (ou pression d'é- coulament) en un point d'étranglement du circuit,, Dans ce cas, une soupape à gaz commandée, à la manière habituelle par le dispositif de sécurité de manque d'eau, t'ouvre automatiquement à la aise en marche de la pompe de circulation et est automatiquement fermée lorsque la pompe s'arrête.
On a cependant constaté que la commande de l'arrivée de gaz uniquement en dépendance de la arche de la pompe fonction-
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ne avec trop de retard. Plue spécialement, il 'est révélé avantageux que la coupure de l'arrivée de gaz soit possible, par exemple, dans le cas de dépassement d'une certaine tempéra ture de départ d'eau ou de température de locaux, pendant la marche même de la pompe de circulation, en vue d'obtenir une meilleure répartition de la chaleur dans l'installation.
Pour cette raison, il a déjà été proposé de prévoir dans la canalisa- tion d'amenée de gaz un organe de fermeture supplémentaire sous la forme d'une soupape magnétique pouvant être actionnée par un thermostat ou encore par un mécanisme commutateur à temps, ladite soupape fermant l'arrivée de gaz indépendamment de la marche de la pompe ou en même temps que la mise à l'ar- rêt de la pompe.
Une telle soupape magnétique dans la canalisation d'ame- néede gaz comporte cependant des inconvénients considérables* Généralement, elle ne peut pas être installés à l'intérieur de l'enveloppe de l'appareil. Elle doit être placée dans une dé- rivation de la canalisation de gaz, car la flamme d'allumage doit continuer à brûler même aprèsfermeture de la soupape magnétique. Cela exige une dépense d'installation importante et soulevé de nombreuses difficultés de construction.
En outre, la soupape magnétique doit fonctionner à l'ou- verture avec un certain retard pour assurer un effet d'alluma- ge lent,.
L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients. L'ap- pareil de l'invention est caractérisé notamment en ce que la sou- pape magnétique est insérée dans le circuit d'eau de telle maniè- re que pendant la circulation d'eau assurée par la pompe, l'établis- sement de la pression d'écoulement dans le dispositif de sécurité à l'égard du manque d'eau soit dépendant de l'état de connexion de la soupape magnétique.
Lorsqu'on installe la soupape magnétique, non pas coma. jusque maintenant dans la canalisation d'amenée de gaz, nais dans
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le circuit d'eau, de la manière décrite, la commande de l'arrivée de gaz a lieu directement par l'intermédiaire du dispositif de sécurité de manque d'eau fonctionnant avec allu- mage lent, de sorte que la soupape magnétique n'a pas besoin, pour son ouverture, de fonctionner avec retardement. One sou- pape magnétique placée dans le circuit d'eau peut être dispo- sée directement sur le chauffe-eau à gaz, c'est-à-dire à l'in- térieur de l'enveloppe de l'appareil. Le circuit de gaz d'un chauffe-eau à gaz usuel reste identique malgré le montage de la soupape magnétique.
Il existe différentes possibilités pour influencer le circuit d'eau au moyen de la soupape magnétique de telle sorte qu'une pression d'écoulement se produise ou disparaisse au dispositif de sécurité de manque d'eau. Une possibilité con- siste en ce que la soupape magnétique est insérée dans un ca- nal de contournement du point d'étranglementassurant la liai- son entre la chambre de surpression et la chambre de dépres- sion du dispositif de sécurité de manque d'eau. Dans ce cas, une pression différentielle ne peut s'établir dans les deux chambres du dispositif de sécurité que lorsque la soupape magnétique est fermée. En effet, lorsque la soupape magnétique est ouverte, la pression peut s'égaliser à travers le canal de liaison.
Une telle disposition de la soupape magnétique pré- sente, en outre, l'avantage qu'on peut employer une soupape magnétique de faible dimension et de débit réduit, car il ne s'écoule aucun débit d'eau dans la canalisation de liaison qui ne sert qu'à permettre l'égalisation des pressions.
L'invention peut cependant être encore réalisée de telle sorte que la soupape magnétique commande un dispositif d'inver- sion de connexion par lequel les canalisations d'amenée vers la chambre de surpression et vers la chambre de dépression du dis- positif de sécurité de manque d'eau sont Interchangeables* Dans
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ce cas, la fermeture de l'arrivée de gaz par le dispositif de sé- curité est particulièrement rapide et t'effectue brusquement, car lorsque la soupape magnétique se déclenche, la surpression agit sur le dispositif de sécurité dans le sens de la fermeture et 11 n'y a pas besoin d'attendre que soit produitd'abord un équilibrage des pressions dans le dispositif de sécurité,
Une autre possibilité avantageuse de réalisation de l'in' vention réside en ce que la soupape magnétique est montée dans un canal qui relie entre elles laconduite de départ et la conduite de retour de circulation en court-circuitant l'échan- geur de chaleur et le dispositif de sécurité pour manque d'eau.
La pompe de circulation débite, dans un tel canal commandé par la soupape magnétique, du fait que la résistance à 1'écoule- ment de l'appareil n'intervient pas, une plus grande quantité d'eau que lorsque le chauffage est branché, d'où résulte une perte de chaleur plus rapide de l'eau en circulation, Il en résulte un raccourcissement du temps de réchauffage. Si notant ment, le thermostat de départ d'eau ouvre la soupape magnétique et de ce fait coupe l'arrivée de gaz, la température des locaux, au moment du réchauffage est encore considérablement en des- sous de la valeur nominale prescrite.
Si maintenant, il s'é- tablit une circulation d'eau plus rapide, le thermostat de . départ peut, en raison de l'abandon de chaleur plus rapide, remettre en circuit plus tôt, ce qui a pour effet,= raccour- cissement du temps de réchauffage, . L'invention s'étend également aux caractéristiques ré- sultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à trois modes de réalisa- tion de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins joints, dans lesquels tige 1 montre schématiquement un chauffe-eau à circula- tion chauffé au gaz monté dans une installation de chauffage
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central avec une canalisation de liaison entre la chambre de sur- pression et la chambre de dépression; tige 2 montre schématiquement undispositif d'inversion de connexion pour les canalisations de 1 branchement du dispositif de sécurité à l'égard du manque d'eau; fig. 3 représente schématiquement une disposition avec canal de contournement.
Dans le carter 1 d'un connecteur d'eau est disposée une membrane 2 qui sépare entre elles une chambre de surpression 3 et une chambre de dépression 4. La membrane 2 commande au moyen d'un poussoir 5 une soupape à gaz 6 qui est chargée par un res- sort 7. La soupape à gaz 6 est suivie par une soupape d'alluma- ge de sécurité 9 commandée par un ressort bi-métal 8. Lorsque les soupapes 6 et 8 sont ouvertes, le gaz arrive à partir du raccord d'entrée 10 à travers un robinet à gaz manoeuvrable à la main, au brûleur 11 et il s'allume au contact d'une flamme d'allumage 12 commandée par le ressort bi-métal 8.
Le brûleur 11 chauffe un appareil d'échangeur de chaleur 13 qui est branché sur une conduite de départ de circulation 14 et sur une conduite de retour 15. Les deux conduites de départ et de retour d'eau sont reliées entre elles à travers une in- stallation de chauffage central par un système de radiateurs 16. One pompe de circulation 17 est montée dans la conduite de retour 15 pour déplacer l'eau dans le sens de la flèche et pour maintenir une circulation d' eau permanente entre l'échan- geur de chaleur 13 et le système de radiateurs 16.
La chambre de surpression 3 est raccordée à la conduite de retour 15 par une canalisation de transmission de pression 18 en avant d'un point d'étranglement 19. Derrière le point d'étranglement une canalisation de jonction 20 avec une soupape à bille non étanche (soupape d'allumage lent) conduit & la chambre de dépression 4.
Les chambres 3 et 4 sont reliées en** tre elles par un canal 23, 23' qui est commandé par une soupape
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magnétique 22, La soupape magnétique 22 branchée en parallèle avec la pompe 17 est placée dans un circuit de courant qui con- tient un interrupteur principal 24, un interrupteur 25 oomman- dé par un thermostat d'ambiance et un interrupteur 27 commandé par un thermostat 26 qui est placé dans la conduite de départ d'eau, tous ces interrupteurs étant branchés en série dane le circuit.
Si on ferme l'interrupteur principal 24, la pompe 17 se met en marche. En même temps la soupape magnétique 22 est excitée et elle ferme le canal de jonction 23, 23'. La circu- lation d'eau produite par la pompe 17 a pour effet l'établis- sement au point d'étranglement 19 d'une pression différentiel- le dynamique (pression d'écoulement) qui agit sur la membrane 2, de telle sorte que celle-ci ouvre la soupape à gaz 6 en coopération avec la soupape d'allumage lent 21, Dans le cas où le circuit de courant de la soupape magnétique 22 est coupé par l'un des interrupteurs 25 ou 27, et où le canal de liaison 23, 23' se trouve ouvert, il se produit dans les chambres 3 et 4 une égalisation de pression,
bien que la pompe de circula- tion 17 continua à tourner, de sorte que la soupape à gaz 6 passe dans sa position de fermeture sous l'influence du res- sort 7.
Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté à la fig. 2, une soupape magnétique 30 constituée comme soupape d'in- version de connexion avec deux corps obturateurs 30' et 30" est montée dans les canalisations de transmission de pression 18, 20. Lorsque la soupape magnétique 30 est excitée, la sur- pression en avant du point d'étranglement 19 estoonduite à travers la soupape ouverte 30' vers la chambre de surpression, et la dépression en arrière du point d'étranglement 19 est con- duite à travers la soupape ouverte 30" vers la chambre de dé- pression 4.
Dans le cas où.la soupape magnétique 30 est exci-
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fée, la membrane 2 peut donc travailler de la manière usuelle et ouvrir la soupape à gaz 6 lorsqu'il y a passage d'eau à travers le point d'étranglement 19. Mais cependant, si la sou- pape magnétique 30 est hors circuit comme cela est représenté dans la tige 2, la surpression existant en avant du point d'é- tranglement parvient, à travers l'intérieur de soupape 31 à la chambre de dépression 4 et la dépression en arrière du point d'étranglement 19 parvient à travers un canal 32 à la chambre de surpression.
La pression différentielle dynamique au point d'étranglement 19 agit donc maintenant en sens inverse sur la membrane 2, de sorte que la soupape à gaz 6 n'est pas fermée uniquement par le ressort 7 mais également par la pression d'eau. Il en résulte en cas de coupure de la soupape magné ti- qua une fermeture brusque de la soupape de gaz.
Dans le cas de l'exemple de réalisation de la fig. 3, il est prévu entre la conduite de départ d'eau chaude 14 et la conduite de retour 15 un canal de court-circuit 28 dans lequel est montée une soupape magnétique 29 qui est également dispo- sée à l'intérieur de l'enveloppe de l'appareil. La soupape magnétique 29 branchée en parallèle avec la pompe 17 est pla- cée dans un circuit de courant électrique qui comprend, en série, un interrupteur principal 24 et un interrupteur 27 com- mandé par un thermostat 26 placé dans la conduite de départ d'eau chaude.
Lorsque la soupape magnétique 29 est excitée, c'est-à-dire que le canal de court-circuit 28 cet fermé, la circulation normale d'eau a lieu, d'où il résulte à la membrane 2 de l'interrupteur d'eau la pression différentielle néces- saire pour l'ouverture de la soupape à gaz 6. Cependant dès que la soupape magnétique est mise au circuit par le thermostat de conduite de départ, le canal de court-circuit 28 est ouvert.
L'eau déplacée par la pompe 17 ne s'écoule plus à travers le point d'étranglement 19 et l'échangeur de chaleur 13, mais à travers le canal de court-circuit 28 vers la conduite de dé-
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part d'eau 14. En conséquence, la pression différentielle à la membrane 2 disparaît, ce qui a pour résultat la fermeture il* la soupape à gaz 6. Le canal de court-circuit étant ouverte la pompe 17 déplace une plus grande quantité d'eau, car la résistance à l'écoulement du point d'étranglement 19 et de l'échangeur de chaleur 13 disparaît.
Cette circulation d'eau accélérée à travers le canal de court-circuit 28 a pour effet une répartition plus rapide de la chaleur dans les radiateur*
16.
Le point d'étranglement, comme cela est représenté dans la fig. 3 peut aussi être constitué comme un injecteur de Venturi.
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