Brevet FR2004477A1 — publié le 19691128

L'invention a pour objet un dispositif régulateur de débit de gaz pour l'actionnement de chauffe-eau muni d'un dispositif de chauffage au gaz fonctionnant par variation de pression de l'eau à l'arrivée. Les dispositifs de type connu comportent en général divers inconvénients représentés par la dimension relativement grande de leurs éléments constituants ce qui est rendu nécessaire pour pouvoir arriver à une sensibilité appréciable afin de provoquer leur fonctionnement avec des variations de pression minimales. Mais m8me ainsi, cette sensibilité est relativè et dans la majeure partie des cas, en particulier lorsque iton travaille avec des débits d'eau relativement limités, le fonctionnement ne répond pas aux variations de débit avec la rapidité qui serait nécessaire ce qui provoque un réchauffage qui à la longue finit par détériorer les échangeurs. L'objet de la présente invention est de fournir un dispositif de dimensions très réduites, inférieur de 60 à 70 % à tout autre type de vanne classique et qui répond immédiatement aux moindres sollicitations provenant des variations de pression, même si l'on travaille avec des charges hydrostatiques extrêmement réduites. D'autre part, le débit minirilm d'eau pour sa mise en service est pratiquement constant, ce qui implique son actionnement immédiat sous tout volume de charge sans qu'il soit nécessaire d'effectuer le moindre ajustement dans chaque cas. De même, la fermeture instantanée du passage du gaz, lorsque la consommation est interrompue, se traduit par une plus grande longévité de service sans qu'aucun entretien soit nécessaire étant donné que les principales causes de détérioration disparaissent. I1 y a lieu d'observer également que la sensibilité de sa conception et ses petites dimensions permettent de l'installer dans tout type de chauffe-eau étant donné que son prix est très réduit. L'invention consiste essentiellement en un dispositif servant de vanne, constitué par une chambre à eau répartie en deux chambres secondaires par une membrane diaphragmée, élastique, intérieure, chacune des chambres secondaires étant reliée à l'autre par un tube à pression différentielle,à double orifice, monté dans la tuyauterie d'arrivée dteau. De son côté, la membrane élastique intérieure est actionnée par une tige à plateau qui, comprimée contre un siège correspondant dans le tuyau de gaz relié aux brûleurs, obture ledit tuyau et empêchant en position de repos, la circulation du fluide. les différentes sollicitations reçues par la membrane élastique lorsque le passage d'eau s' ouvre au travers du tube de pression différentielle provoque l'ouverture du tuyau de gaz, laissant ainsi passer le gaz vers les brtleurs. Pour une compréhension plus nette de l'invention on a joint les figures annexées où l'on illustre un exemple d'une forme de réalisation préférée, représentée à titre illustratif mais non limitatif. Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif faisant 11 objet du présent brevet d'invention. Fig. 2 est une vue d'ensemble du dispositif installé sur un chauffe-eau classique, du type indiqué, représenté schématiquement. Sur les deux figures, les mêmes numéros de référence correspondent aux mêmes éléments constituants. On voit à la figure 1 une tuyauterie d'eau 1 où l'on a interposé un tuyau de pression différentielle 2 à double orifice, constitué par un cylindre creux dont les deux extrémités 3, 4 communiquent entre elles par des conduits cylindriques intérieurs 5, 6 parallèles à l'axe du tuyau mais asymétriques par rapport à celui-ci. le conduit 5 de grand diamètre va en se rétrécissant vers l'extrémité 4 et est relié à celle-ci par l'intermédiaire dtun conduit secondaire 5' de diamètre plus petit que le précédent mais supérieur cependant au diamètre du conduit 6. les deux tuyaux 5 et 6 par l'intermédiaire de chaque orifice du tuyau sous pression 2 communiquent respectivement par les conduits 7 et 8 avec les deux chambres secondaires 9 et 10 de la chambre d'eau 11, les deux orifices du tuyau 2 ainsi que les conduits 7 et 8 ont le même diamètre0 Etant donné que 1' eau circule par la tuyauterie t dans le sens de la flèche, on a prévu à l'extrémité 3 un filtre 12 qui empêche le passage des impuretés. les deux chambres secondaires 9 et 10 sont sépares par une membrane diaphragme élastique 13 solidaire d'une tige 14 qui, projetée hors de ladite chambre il pénètre à l'intérieur du tuyau 15 par lequel le- gaz pénètre aux brûleurs ladite tige est munie d'un plateau 16 qui repose sur un siège corres-pondant 17 sous l'action d'un ressort d'expansion 18 et empêche le passage du fluide. Deux joints toriques 19 eut 20 emptchent respectivement les fuites de gaz ou d'eau possibles. Une dérivation 22 envoie un débit constant de combustible à la veilleuse. le circuit d'arrivée d'eau étant fermé, les charges statiques dans le tuyau de pression différentielle 2 maintiennent de façon invariable et similaire la pression hydrostatique dans les chambres secondaires 9 et 10. le plateau 16 est maintenu comprimé contre son siège 17 par l'action du ressort 18 empêchant ainsi le passage du gaz dans le conduit 15 vers les brûleurs 15'. Lors de 11 ouverture du circuit de consommation par le chauffe-eau, l'eau qui arrive par l'extrémité 3 circule vers l'extrémité 4 par l'intermédiaire des conduits 5 et 6 sous pression égale mais avec une charge hydraulique différente, ladite charge étant proportionnelle aux diamètres de ces conduits. En arrivant à la partie rétrécie du conduit 5 à son arrivée 5' à l'extrémité 4, la charge hydraulique exercée dans le premier transmet une augmentation de pression dans la chambre secondaire 9 par l'intermédiaire du conduit 7. De son coté, la charge plus faible dans le conduit 6 transmet une faible pression à la chambre secondaire tO. Tout ce processus se réalise grave la relation entre les diamètres des divers conduits comme ceci a déjà été détaillé. les différences de pression indiquées dans la chambre d'eau 11 exercent une sollicitation sur la membrane élastique 13 qui, surmontant la résistance du ressort 18 se déplace vers la chambre 10, provoquant par entralnement de la tige 14 la séparation du plateau 16 de son siège 17 et permettant-ainsi le passage du gaz du conduit 15 vers les brûleurs 15'. Comme on pourra le comprendre, étant donné les caractéristiques du dispositif décrit, les moindres différences de charge hydraulique produisent des variations de pression qui sont immédiatement accusées par la membrane 13 et qui provoquent l'actionnement de la tige 14 et par suite, le fonctionnement du dispositif. Il y a lieu de noter qu'il n'est pas nécessaire que le ressort 18 exerce une grande résistance étant donné que le plateau i6,à l'inverse de ce qui se produit en général avec les vannes de type classique, est maintenu en position d'obturation par l'action du gaz lui même qui arrive par le tube 15. La figure 2 illustre comme on l'a déjà dit, de façon schématique, un exemple d'installation du dispositif sur un chauffe-eau classique muni d'un chauffage au gaz. On peut voir sur cette fiure le tuyau de pression différentielle 2 relié à la chambre d'eau 11 par les conduits 7 et 2, ladite chambre étant de son côté reliée au tuyau d'arrivée de gaz vers les brûleurs 15' par l'intermédiaire de la tige 14. Comme on pourra l'observer, la disposition des conduits 7 et 8 a été inversée et par suite, lssin- tercommunication intérieure du tuyau de pression différentielle 2 pour simplifier l'installation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir pour cela du cadre de 1' invention. R E V E g D I C A T I 0 N S 1) Dispositif régulateur de débit de gaz pour chauffe-eau et similaires, du type constitué par un élément de vanne intercalé dans la tuyauterie d'alimentation de gaz, relié à une chambre munie d'une membrane actionnable en fonction du débit d'eau circulant par la tuyauterie d'arrivée de ce liquide au chaufIe-eau, caractérisé en ce que les deux chambres secondaires qui subdivisent ladite chambre par cette membrane, sont munies de conduits indépendants à action similaire, reliés aux canalisations respectives et connectés hydrauliquement à deux passages de section différente qui définissent un tube de pression différentielle intercalé dans la tuyauterie d'admission d'eau. 2) Dispositif régulateur de débit de gaz pour chauffe-eau et similaires selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau de pression différentielle est constitué par un cylindre creux dont les deux extrémités communiquent entre elles par deux conduits cylindriques intérieurs qui constituent des passages de différentes sections, l'un d'entre eux étant constitué par deux parties alignées, cylindrioues, de diamètres différents, alors que le second est un simple conduit de diamètre inférieur à celles-ciO