Brevet FR2398272A1 — publié le 19790216

L'invention se rapporte aux dispositifs de securite et de commande pour appareils du genre chauffe-eau et chauffe-bains instantanés à gaz fonctionnant sans veilleuse permanente. On sait que les appareils de production instantanée d'eau chaude au gaz possèdent une veilleuse de contrôle et d'allumage dont le rôle est à la fois d'assurer l'allumage du gazà sa sortie du brûleur à chaque fois que l'on ouvre un robinet de puisage du circuit d'eau chaude, et par l'intermédiaire d'un dispositif thermosensible, d'empêcher l'arrivée du gaz au brûleur si cette veilleuse vient à s'éteindre pour une raison ou pour une autre. Etant donne ce double rôle, l'utilisateur est pratiquement oblige de laisser allumee continuellement la veilleuse de contrôle et d'allumage de ces appareils pendant toute la période au cours de laquelle il peut à tout moment avoir besoin d'eau chaude. Le fonctionnement en permanence de la veilleuse entraîne par consequent une consommation supplémentaire de gaz qui n'est pas négligeable et constitue également une source d'encrassement-. A cet effet, on connait des dispositifs de sécurité et de commande fonctionnant sans veilleuse permanente formes par une première veilleuse appelée veilleuse d'allumage qui s'allume quand un robinet de distribution d'eau est ouvert et qui chauffe un element thermosensible. Cet élément thermosensible, lorsqu'il est chauffé, déclenche l'alimentation d'une deuxieme veilleuse, appelee veilleuse de sécurité, allumee par a flamme de la première veilleuse, ltouver- ture de la conduite d'alimentation du bruleur et enfin la fermeture de la pre mière veilleuse. Le refroidissement de l'élément thermosensible provpque ensuite la coupure de l'alimentation en gaz de la deuxième veilleuse. Ces dispositifs sont généralement compliqués et necessitent le fonctionnement simultané de deux veilleuses pour assurer l'allumage du brûleur et la s & urité. L'invention permet d~'eviter-ces inconvénients et a pour objet un dispositif sans veilleuse permanente dans lequel les differentes fonctions d'allumage et de sécurité sont réalisées par une veilleuse unique. Suivant l'invention l'équipage mobile actionnant simultanément les clapets d'admission du gaz au bruleur et à la veilleuse est maintenu dans la position correspondante à l'admission du gaz au brûleur par un dispositif additionnel dont le verrouillage est lié à- la fois à la combustion du bruleur principal et à l'ouverture de la valve à eau. Suivant un premier exemple de réalisation le dispositif additionnel est un circuit à thermocouple place à proximite du bruleur qui agit par l'inter mediaire d'un électroaimant sur une petite palette liée à l'équipage mobile. Suivant un second exemple de réalisation le dispositif additionnel est formé par un circuit à bilame place a proximité du bruleur qui commande par l'intermédiaire d'un systeme mécanique l'accrochage de l'équipage mobile. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation en référence aux dessins annexes qui représentent - figure 1 : une vue schématique du dispositif en position repos. - figure 2 : une vue du même dispositif avec la position qu'occupent ses organes pendant le fonctionnement de la veilleuse. - figure 3 : une vue du même dispositif pendant le fonctionnement du brûleur. - figure 4 : une vue d'une variante de l'invention. L'arrivée du gaz dans l'appareil se fait en 3 par l'intermédiaire d'un clapet principal 1 de commande du gaz avec son ressort de rappel 4 et sa tige de poussée 2 actionnée par une valve à eau classique représentée schématiquement en 5. L'organe de commande de l'admission du gaz au brûleur 6, disposé en aval du clapet principal 1 et en amont du brûleur se compose d'un boîtier cylindrique 7 divisé en deux chambres (10) et (11) par une membrane 8 et d'un equipage mobile dont les déplacements sont solidaires de ceux de la membrane. Cet equipage mobile est constitué d'une tige verticale 9 sur laquelle est monté d'une part un premier clapet 12 qui commande l'arrivée du gaz à la veilleuse temporaire 14 par l'intermédiaire d'un conduit 15 et d'autre part un second clapet 13 qui commande directement l'arrivée du gaz au brûleur 6. L'ensemble de l'équipage mobile est rappelé vers le bas par un ressort 16. Un passage 31 coaxial à la tige 9 fait communiquer le boîtier d'admission du gaz avec le conduit de veilleuse 15 suivant la position prise par le clapet 12. Le clapet 13 en position basse ferme l'arrivée du gaz au brûleur 6 en s'appliquant sur son siège 17 et le clapet 12 en position haute ferme le conduit d'alimentation 15 en gaz de a veilleuse 14 en s'appliquant sur son siège 18. Les clapets 12 et 13 ainsi montes sur la même tige fonctionnent en opposition c ' est-à-dire que l'un est ouvert quand l'autre est fermé. La chambre superieure 10 du boitier cylindrique 7 communique avec l'atmosphère. La chambre inferieure 11 peut être mise en communication avec la tubulure d'arrivée de gaz 3 par l'intermédiaire d'un canal 20 obturé par un petit clapet 21. Ce petit clapet 21 est lui-même commandé par l'organe thermosensible d'un dispositif détecteur de flamme constitué par exemple par un bulbe 22 de très faible inertie thermique disposé dans la flamme de la veilleuse 14 et qui, en se dilatant, provoque par l'intermédiaire du tube 23 l'ouverture du petit clapet 21:: L'extremite superieure de la tige 9 supporte en outre une palette 24 disposee coaxialement à une certaine distance des deux pôles d'un electroaimant 25 de telle manière qu'elle puisse s'appliquer contre la face inférieure de l'é- lectroaimant 25 quand le clapet 13 est ouvert. Ledit électroaimant 25 est monté en série avec un thermocouple 26 placé à proximite du brûleur 6. L'équipage mobile 9 porte également au niveau de la palette un organe mécanique 32 qui agit sur une lame de contact 27 du circuit de mise sous tension d'un allumeur électrique 30 disposé devant l'orifice de sortie de flamme de la veilleuse 14. La tige de poussée 2 transmet le mouvement de levée du clapet principal 1 d'une part à un contact 29 du circuit d'alimentation de l'électroaimant 25 et d'autre part à une seconde lame de contact 28 du circuit de l'allumeur 30. Les lames de contact 27 et 28 sont normalement rappelées vers le bas par leur-poids ou par l'effet de leur courbure initiale. L'ensemble est agencé de telle manière que le contact 29 soit fermé quand le clapet principal 1 est ouvert. De plus, le contact entre 27 et 28 est ouvert lorsque le clapet 1 et l'equipage mobile sont tous les deux en position haute, et fermé lorsque le clapet est seul en position haute. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant : Au repos, c'est-à-dire lorsque les robinets de puisage sont fermés, les organes du dispositif occupent les positions représentées sur la figure 1, le clapet principal 1 se trouve fermé du fait que l'eau ne circule pas dans la valve à eau de l'appareil, et l'équipage mobile de l'organe de commande se trouve en position basse car il n'est pas alimenté en gaz. Dès que l'on ouvre un robinet de puisage (figure 2), le passage de l'eau dans la valve à eau 5 provoque la levée du clapet 1 qui par l'intermediai- re de la tige de poussée 2 soulève d'une part la lame de contact 28 qui ferme le circuit d'alimentation électrique de l'allumeur 30~et d'autre part le contact 29 qui ferme le circuit électrique de l'électroaimant 25. Dans le même temps, le gaz arrive à la veilleuse 14 par le passage 31 et par le conduit 15 et s'enflamme au contact de l'allumeur, mais il ne peut encore arriver au bruleur du fait que le clapet 13 est toujours fermé sur son siège 17. Au bout d'un temps assez court, la dilatation de l'air contenu dans le bulbe 22 chauffé par la veilleuse 14 est suffisante pour soulever le petit clapet 21 (figure 3). Le gaz pris en amont du clapet principal 1 à travers le canal 20 entre alors dans la chambre 11 ce qui provoque la levée de la membrane 8. En se soulèvant la membrane 8, par I'intermédiaire de la tige 9, entraine tout d'abord la levée du clapet 13 ce qui a pour effet d'alimenter en gaz le brûleur 6 qui s'enflamme au contact de la veilleuse 14. Ensuite la membrane 8 continuant à se soulever, le clapet 12 vient s'appliquer contre son siège 18 et ferme le conduit 15 d'alimentation de la veilleuse 14. Simultanément la palette 24 s'est appliquée contre 1 'électroaimant 25 et la lame de contact 27 se trouve élle-meme soulevée si bien que le circuit de l'allumeur 30 lest ouvert et que son fonctionnement est interrompu. Etant donné que le contact 29 est ferme et que le thérmocouple 26 est chauffé par le brûleur, une certaine intensité est donc appliquée aux bornes de 1 'électroaimant 25 ce qui a pour effet de maintenir la palette 24 collée contre ledit électroaimant et le clapet 13 ouvert. La veilleuse 14 n'étant plus alimentée en gaz, le bulbe 22 se refroidit, le petit clapet 21 se referme, mais l'ensemble de l'équipage mobile est maintenu en position haute par 1 'électroaimant 25. Llappareil de production dieau chaude est maintenant en fonctionnement, le brûleur restera allumé aussi longtemps que l'on laissera ouvert un robinet de puisage. Lorsqu'on ferme le robinet de puisage, le clapet principal i se referme et le contact 29 s'ouvre, l'électroaimant 25 n'est plus sous tension si bien que l'équipage mobile sous l'action du ressort 16 retombe. Le dispositif est alors revenu en position de repos normal. Si pour une raison quelconque, le brûleur 6 venait à s'éteinre au cours du puisage. Le thermocouple 26 n'etant plus chauffé par les flammes du brûleur, llelectroaimant 25 n'est donc plus sous tension, l'ensemble de l'qui page mobile retombe sous 1effet du ressort 16 ce-qui provoque la fermeture du clapet 13, l'ouverture du clapet 12 du conduit 15 d'alimentation de la veilleuse 14 et la fermeture du contact (27 - 28) de llallumeur 30. Le cycle de réalluma- ge du brûleur peut par conséquent recommencer. A la figure 4, on a representé une variante de l'invention dans laquelle le verrouillage de la tige 9 de l'équipage mobile est assuré par un sys thème mécanique commandé par un bilame 40 disposé à proximité du brûleur 6. Ce système de verrouillage mécanique se compose d'une tige de vers rouillage 41 qui est disposée entre la tige de poussée 2 et la tige 9 de l'qui page mobile et qui peut se déplacer de la gauche vers la droite pour venir verrouiller la tige 9 lorsque celle-ci se trouve en position haute comme on le ver- ra ultérieurement. La tige de verrouillage 41 est rappelée par un ressort 42. Une fourchette 43 est montée d'une manière pivotante autour d'un axe 44 sur l'extrémité de la tige de verrouillage 41 de telle maniere que d'une part sa branche inférieure se trouve à proximité d'un poussoir 45 placé à l'extrémité de la tige de poussée 2 et que d'autre part sa branche supérieure se trouve également à proximité d'un poussoir 46 monté à l'extrémité d'une tige 47 commandée par le bilame 40. Des l'ouverture drun robinet de puisage, la tige 2 se soulève, le poussoir 45 vient buter contre la branche inférieure de la fourchette 43 qui, par conséquent, pivote autour de l'axe 44. Ensuite, comme pour l'exemple précédent, la tige 9 et le clapet 13, sous l'action de la membrane 8, se soulèvent de façon à alimenter le brûleur. Lorsque le brûleur 6 est allumé, le bilame 40 se dilate entrainant la levée de la tige 47 de telle manière que le poussoir 46 vienne buter contre la branche superieure de la fourchette 43 ce qui provoque -le déplacement latéral de la tige 41 et par conséquent le verrouillage de la tige 9 et de l'ensemble de l'équipage mobile en position haute. Si on ferme le-robinet de puisage, la tige 2 retombe et libère la tige de verrouillage 41 qui est rappelee dans sa position initiale par le ressort 42. La tige 9 de l'équipage mobile est donc déverrouillée. Ces dispositifs présentent donc l'avantage d'assurer les différentes fonctions d'allumage et de sécurité avec une veilleuse unique qui fonctionne mo mentanement au moment de la mise en route de l'appareil. REVENDICATIONS 1") - Perfectionnement aux dispositifs de sécurité et de commande pour appareils du genre chauffe-eau et chauffe-bains instantanés à gaz fonctionnant sans veilleuse permanente comprenant une arrive de gaz, une derivation de cet te arrivée de gaz vers une veilleuse temporaire, une valve à eau pour la commande de l'allumage de ladite veilleuse, un élément thermosensible à faible inertie agissant par l'intermédiaire d'un petit clapet sur la mem brane de commande d'un équipage mobile actionnant simultanément des cla pets d'admission du gaz au brûleur et à la veilleuse caracterise par le fait que l'aquipage mobile (9, 12, 13) est maintenu dans la position corres pondante à l'admission du gaz au brûleur par un dispositif additionnel dont le verrouillage est lié à la fois à la combustion du brûleur et à l'ouverture de la valve à eau. 20) - Perfectionnement selon la revendication 1 caractérise par le fait que le dispositif additionnel est un circuit à thermocouple 26 placé à proximité des flammes du brûleur 6 qui agit par l'intermédiaire d'un électroaimant 25 sur une palette 24 liée à l'équipage mobile. -30) - Perfectionnement selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'équipage mobile porte également au niveau de la palette 24 un organe mécanique 32 qui agit sur une lame de contact 27 du circuit de mise sous tension d'un allumeur électrique 30. 4 ) - Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la tige de poussée 2 commandée par la valve à eau 5 agit sur un contact 29 du circuit d'alimentation de l'electroaimant 25. 50) - Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif additionnel est forme par un circuit à bilame 40 placé à pro ximité du brûleur 6 qui commande par l'intermédiaire d'un système mécani que l'accrochage de l'équipage mobile (9, 12, 13). 60) - Perfectionnement selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le systeme mécanique comporte une tige de verrouillage 41 qui se déplace per pendiculairement par rapport à la tige 9 sous l'action de la tige de poussée 2 et d'une tige 47 commandée parle bilame 40. 70) - Perfectionnement selon les revendications 5 et 6 caractérisé par le fait qu'une fourchette 43 est montée pivotante autour d'un axe.44 sur l'extré- mité de la tige de verrouillage 41 de telle manière que sa branche infé rieure se trouve à proximité d'un poussoir 45 placé à l'extrémité de la tige de poussée 2 et que sa branche supérieure -se trouve à proximité d'un poussoir 46 monté à l'extrémité de la tige 47.