Brevet FR2184373A1 — publié le 19731228

L'invention se rapporte à un dispositif d'allumage progressif d'un brûleur d'appareil à gaz du genre chauffe-eau instantané à puissance variable ou thermostatée. Dans les appareils du genre chauffe-eau dits à puissance variable on sait que l'admission du du gaz au brûleur s'effectue sous la dépendance de deux pa- ramètres qui sont - le débit d'eau minimum qui autorise l'arrivée du gaz au brûleur ; - la température de 11 eau chaude fournie par l'appareil. La première condition qui fait dépendre l'arrivée du gaz au brûleur du passage d'un certain débit minimum d'eau dans I1 appareil est réalisée au moyen d'un dispositif classique dans lequel l'eau puisée traversant un organe déprime gène provoque à partir d'un certain débit le soulèvement d'une membrane différentielle et l'ouverture d'un clapet d'admission du gaz au brûleur. La deuxième condition qui fait dépendre le débit de gaz arrivant au brûleur de la température de l'eau chaude fournie par l'appareil est réalisée au moyen d'un mécanisme ou dispositif thermostatique à dilatation de liquide ou à tension de vapeur comprenant un bulbe pladé en contact thermique avec l'eau chaude sortant du corps de chauffe de l'appareil et un soufflet élastique dont les variations de longueur provoquent par l'intermédiaire d'un levier amplificateur la plus ou moins grande levée d'un clapet obturateur à variation progressive de débit. En plus de la réalisation de ces deux conditions de dépendance de l'arrivée du gaz au brûleur, il est nécessaire de faire en sorte que, lorsqu'un usager ouvre un robinet de puisage d'eau chaude, l'admission du gaz au brûleur sa fasse de façon progressive de manière à éviter un allumage explosif et bruyant. Jusqu'à présent les dispositifs d'allumage progressif sont basés sur un ralentissement du mouvement de levée de la membrane différentielle du mécanisme eau de l'appareil, ralentissement obtenu au moyen d'un dispositif ralentisseur généralement constitué par un clapet à bille logé sur le petit conduit faisant communiquer le dessous et le dessus de la membrane différentielle. Ce dispositif ralentisseur peut présenter des inconvénients par le fait de ltentartrage de ce petit conduit qui peut gêner le mouvement de la bille. En outre il peut entratner un retard à l'extinction du brûleur, si la bille met un certain temps à reprendre sa position initiale -retard qui provoque une surchauffe importante du corps de chauffe. L'invention évite cet inconvénient car elle permet la suppression pure et simple de ce dispositif ralentisseur agissant sur la levée de la membrane différentielle du mécanisme-eau, en utilisant, pour assurer la progressivité de l'allumage, le seul mécanisme thermostatique qui asservi le débit de gaz du brûleur à la température de l'eau puisée et plus particuliérement les éléments de ce mécanisme qui sont justement caractéristiques des appareils à puissance variable décrits plus haut, à savoir notamment le bulbe noyé dans la canalisation d'eau chaude et le clapet d'admission gaz à variation progressive de section. Suivant l'invention on fait en sorte, grtce àU5imensionnement et à un positionnement respectifs de la flamme de la veilleuse d'allumage et du con- duit du corps de chauffe dans lequel est immergé le bulbe du mécanisme thermostatique, -que la puissance calorifique de la flamme ou des flammes de la veilleuse d'allumage soit utilisée pour maintenir l'eau qui se trouve immobilisée entre les puisages dans le conduit contenant le bulbe du mécanisme thermostatique à une température telle qu 'on réalise une dilatation partielle du soufflet du même mécanisme, -et que par cet effet on maintienne en dehors des puisages une ouverture réduite de l'arrivée du gaz au brûleur.Dès qu'il y a puisage d'eau chaude, la circulation de l'eau dans le serpentin provoque le refroidissement du bulbe et par là, l'ouverture progressive du clapet obturateur entraînant le débit de gaz normal. Par suite, et compte tenu de la température de l'eau puisée, le bulbe provoque la variation de section de passage du gaz comme il est connu dans les appareils à puissance variable. Suivant l'invention, on fait en sorte également d'adapter les orifices de sortie de gaz de la veilleuse pour que la flamme produite par cette veilleuse fournisse au tube d'eau renfermant le bulbe thermostatique, la quantité de calories juste nécessaire à un échauffement du bulbe qui entratne la fermeture partielle de l'orifice d'admission gaz au brûleur de l'appareil. Les caractéristiques particulières ainsi que les avantages de l'invention apparaitront maintenant plus clairement à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation en référence aux dessins annexés qui repré sentent - Figure 1 : une vue en coupe longitudinale du corps de chauffe d'un appareil à puissance variable avec son mécanisme de commande d'arrivée de gaz - Figure 2 : une vue schématique simplifiée en coupe latérale du corps de chauffe Le corps de chauffe 1 de l'appareil est constitué comme on sait d'une enveloppe ou jupe renfermant le tube à ailettes 5 dans lequel circule -I'eau, sur laquelle est fixée le tube d'eau 4.Le brûleur 2 placé à la partie inférieure du corps de chauffe est alimenté en gaz par l'intermédiaire du mécanisme de commande d'arrivée de gaz désigné dans son ensemble par la référence 7. Celui-ci comporte une tubulure d'arrivée du gaz 8 et un clapet 10 à variation progressive de section, muni de son ressort de rappel 24.La position du clapet 10 qui commande l'arrivée du gaz au brûleur est asservie mécaniquement à la fois à la levée de la membrane différentielle (non représentée) du mécanisme-eau, par l'intermédiaire d'un premier levier basculeur 16 associé au ressort de rappel 6 et à l'aeZ tion d'un dispositif thermostatique à tension de vapeur qui comprend un bulbe 18 noyé dans leau du tube à ailettes 5 se trouvant vers la face avant du corps de chauffe 1 et un soufflet métallique 17 qui lui est raccordé dont les mouvements de dilatation sont amplifiés et transmis au clapet 10 par l'intermédiaire d'un deuxième levier basculeur 19.Un tube de veilleuse 9 raccordé à ce mécanisme est fixé au corps du brûleur et son orifice d'extrémité 3 est orienté vers l'intérieur de la jupe de telle manière que les gaz chauds provenant de la flamme de veilleuse, montent le long de cette jupe et lèchent le tube d'eau renfermant le bulbe 18. En position de non-fonctionnement, c'est-à-dire quand il n'y a pas puisage d'eau, la membrane du mécanisme eau est en position basse, et le levier basculeur 16 interdit l'ouverture du clapet d'admission gaz 10. Mais le bulbe 18, soumis aux calories provenant de la veilleuse 3, est à une température pour laquelle le soufflet 17 est légèrement dilaté, par conséquent le second levier basculeur 19 occupe une position intermédiaire qui limite le déplacement du clapet 10 dans le sens d'une ouverture totale. Dès qu'un usager ouvre un robinet de puisage, la membrane différentielle se soulève et libère le premier levier basculeur 16. Sous effet du ressort 24, le clapet 10 a tendance à s'ouvrir en grand, puisqu'il n'y a plus de dispositif ralentisseur localisé au niveau du mécanisme eau de l'appareil. Mais cette fonction de ralentissement de l'allumage est obtenu par le fait que le se cond levier basculeur 19 limite la course d'ouverture du clapet 10, puisque, comme on l'a vu précédemment, il occupait une position intermédiaire dûe à la dilatation partielle du soufflet 17. Donc, au début d'un puisage, il y a allumage réduit du brûleur 2.Mais parallèlement à cet allumage l'eau contenue dans le tube 4 circule et au niveau du bulbe 18 arrive une eau d'alimentation rela tivement plus froide de quelques degrés ce qui a pour effet d'entraSner en quel- ques secondes la contraction du soufflet 17. Le levier basculeur 19 est totalement libéré et le dapet 10 peut alors prendre une position de pleine ouverture. Il y a alors un allumage total du brûleur qui élève la température de l'eau en circulation. Si cette température s'approche à nouveau d'une valeur pour laquelle la pression de vapeur du liquide contenu dans le bulbe 18 est suffisante pour dilater le soufflet 17s le levier 19 bascule à nouveau et ramène le -clapet 10 vers son siège en étranglant progressivement le passage du gaz vers le brûleur. On a ainsi, en plus d'une régulation propre aux appareils à puissance variable, un allumage progressif du brûleur au moment du puisage d'eau par l'usager. Bien entendus la température pour laquelle la dilatation du fluide contenu dans le bulbe 18 provoque le début de la dilatation du soufflet 17, est déterminée avec précision, de même qu'est réglée l'orientation et l'intensité de la flamme de la veilleuse 3 pour que les gaz chauds de cotte flamme de veilZ leuse maintiennent à eux seuls le bulbe 18 à la température prédéterminée pour laquelle le soufflet 17 est à demi-dilaté. R E V E N D I C A T I O N S REVEND I CÂ T IONS 10) - Dispositif d'allumage progressif d'un brûleur pour appareil du genre chauffe-eau ou chauffe-bains à gaz à puissance variables comportant un mé canisme d'admission du gaz au brûleur, asservi à la température de l'eau chaude puisée gracie à un dispositif thermostatique à bulbe agissant par l'in termédiaire d'un levier sur un clapet d'admission gaz à variation progressive de section, c a r a c t é r i s é e n c e q u e, d'une part on règle à la fois l'intensité et l'orientation de la flamme de veilleuse 3 pour que les gaz de combustion qu'elle émet montent à l'intérieur du corps de chauffe le long de sa paroi 1, et en ce que d'autre part on positionne le bulbe ther mostatique 18 à l'intérieur de la section de canalisation d'eau 5 qui se trouve directément soumise au courant ascendant de gaz chaud émis par la veilleuse 3, de telle manière qu'en dehors des périodes de puisage, le bul be 18 soit maintenu par la seule veilleuse 3 a une température suffisante pour que le soufflet 17 soit légèrement dilaté et pour qu'ainsi soit éga lement limitée l'ouverture d'admission gaz au brûleur 10 au moment du début d'un puisage. 20) - Dispositif d'allumage progressif conforme à la revendication t caracté risé en ce que le tube de veilleuse 9 est fixé verticalement au brûleur sen siblement dans le plan de la paroi avant du corps de chauffe, son extrémité étant inclinée vers l'intérieur de la jupe 1 du corps de chauffe, et en ce que le bulbe thermostatique 18 se trouve dans la section de canalisation d'eau qui se trouve la plus proche de la paroi avant du corps de chauffe. 30) - Dispositif d'allumage progressif selon les revendications 1 et 22 caracté risé par le fait qu'on utilise un bulbe thermostatique 18 dont la tempéra ture de dilatation du fluide qu1il contient est déterminée avec précision pour que la flamme de veilleuse 3 la maintienne à elle seule à la tempéra ture pour laquelle le soufflet 17 est à demi-dilaté. 40) - Dispositif d'allumage progressif selon les revendications 1 et 2, caracté- risé par le fait qu'on règle ltintensité de la flamme de la veilleuse 3 pour qu'elle maintienne à elle seule le'bulbe thermostatique 18 à une température déterminée pour laquelle le soufflet 17 est à demi-dilaté.