Brevet FR2448108A1 — publié le 19800829

La présente invention se rapporte à un appareil de sécurité destiné à maintenir la température de l'eau au-dessous d'une température prédéterminéedite de sécu- ritéssdans les générateurs d'eau chaude des installations de chauffage. Ainsi qu'il est bien connu, dans ces générateurs d'eau chaude, on prévoit des appareils de sécurité destinés à intervenir en temps voulu lorsque la tempera- ture de l'eau atteint une valeur de sécurité, à la suite d'une panne des appareils de régulation de la température ou des appareils de protection ou pour une autre cause, afin dtemptcher précisément que cette valeur ne soit dépassée. Ces appareils de sécurité doivent nécessairement possèder une totale sécurité de fonctionnement en particulier, ils ne doivent pas exiger de source d'qui nergie extérieure et ils doivent intervenir meme en cas d'avarie de leurs éléments, par exemple en cas de rupture du dispositif sensible à la température de l'eau. Un premier type appareil qui est actuellement en utilisation comprend une soupape de décharge intercalée dans la canalisation de départ de l'eau chaude, reliée à un thermostat sensible à la température de l'eau contenue dans le générateur et taréo à ladite valeur de sécurité prédéterminée. Cette soupape est destinée à vidanger l'eau lorsque, la tempdrature de cette eau atteint ladite valeur de sécurité. En utilisation, cet appareil présente quelques inconvénients.Un premier inconvénient réside dans le fait que la vidange de l'eau chaude par des canalisations et des trajets différents des canalisa- tions et trajets specifiques de l'installation de chauffage nécessite d'onéreux travaux d'installation spéciaux et implique en tout cas une notable perte énergie. Un autre inconvénient possible de cet appareil réside dans le fait queylorsque la soupape de décharge est appelée à assurer sa fonction, ce qui se produit souvent après de longues périodes d'inaativité, elle risque de ne pas répondre au signal de l'élément sensible à la température par suite de grippage et/ou dlincrustationSformées entre ses organes internes qui sont en contact permanent avec l'eau contenue dans le générateur. Un deuxième type d'appareil connu et actuellement en utilisation comprend des organes destinés à interrompre l'alimentation du générateur d'eau chaude en combustible. Ces appareils présentent l'inconvénient d'exiger pour leur fonctionnement d'étire reliés à une source d'énergie extérieure, par exemple électrique. Le problème qui est à la base de l'invention est de concevoir un appareil de sécurité qui possède des caractéristiques structurelles et fonctionnelles de nature à répondre au besoin mentionné plus haut tout en surmontant en meme temps les incontfinionts qui ont été cités à propos de la technique connue. Ce problème est résolu par un appareil du type spécifié, qui est caractérisé en ce qutil comprend : un transducteur de température destiné à engendrer un signal de pression, lié à la température de l'eau, qui croit avec cette température et qui ne prend pas une valeur supérieure à la pression ambiante, du moins sur toute la plage de variation de la température qui s'étend jus qutà la température de sécurité, et une soupape intercalée dans une canalisation d'alimentation en combustible dont le générateur est muni, cette soupape comprenant à son tour : un corps qui définit un parcours de passage de combustible s'étendant entre une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie, un siège de soupape situé sur ce parcours, un obturateur qui est guidé dans ledit corps et peut se déplacer vers ledit siège de soupape, en passant d'une position d'ouverture dans laquelle il est éloigné du siège de soupape à une position de fermeture dans laquelle il est appuyé sur ce siège, des organes élastiques qui agissent sur ledit obturateur dans lo sens de la fermeture, un organe de blocage rétractable interposé entre l t obturateur et le corps et destiné à maintenir l'obturateur dans sa position d'ouverture, un actionneur à soufflet porté par ledit corps, alimenté par ledit signal de pression et coopérant avec l'organe de blocage pour supprimer l'effet de cet organe de blocage lorsque ledit signal de pression atteint une valeur predétermi- née, ainsi qu'un poussoir de réarmement porté par le corps, accessible de I'extérieur, et pouvant coopérer avec l'obturateur pour placer ce dernier dans sa position d'ouverturo. D'autres caractéristiques et avantages de l'appareil suivant l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation donné à titre non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une coupe schématique de l'appareil suivant l'intention, représenté dans son état normaltdans lequel la soupape est ouverte la figure 2 montre l'appareil suivant l'inven- tion dans son etat de travail, dans lequel la soupape est fermée la figure 3 montre appareil suivant l'invention dans un état transitoire, intermédiaire entre l'état de la figure 1 et-l'état de la fLgure 2. Sur les dessins annexés, l'appareil suivant l'invention est désigné dans son ensemble par la référence 1. Appareil 1 comprend un transducteur de température 2 du type à tension de vapeur. Ce dispositif est constitué par une capsule 3 partiellement remplie d'un mélange dont la tension de vapeur dépend de la températurne. Le transducteur 2 est logé dans le générateur d'eau chaude, qu'on a omis de représenter parce qu'il est classique, dans une position prédétérminée pour entre sensible à la température de l'eau, par exemple immergé dans cette eau de manière à engendrer un signal de pression lié à la température de l'veau croissant avec cette température et étudié pour ne pas devenir supérieur à la valeur de la pression ambiante sur toute la plage de variation de la température de l'eau, jusqu'à la température de sécurité. L'appareil 1 comprend en outre une soupape 5 qui est intercalée dans une canalisation d'alimentation en combustible dont le générateur d'eau chaude est équipé et qu'on a omis de représenter parce qui elle est clas situe. La soupape 5 comprend un corps 6 constitué par un corps principal 6a, un corps auxiliaire 6b fixé rigidement au corps 6a par le filetage 7 et un chapeau 6c accouplé au corps 6a de façon réglable au moyen du filetage 8 et bloqué sur ce corps 6a d'une fagon classique. Le corps principal 6a définit un parcours pour le passage du combustible désigné par la flèche discontinue f et qui s'étend entre une ouverture d'entrée 10 et l'ouverture de sortie 11. Le long de ce parcours, la soupape 5 présente un siège de soupape 12 ménagé dans le corps principal 6a. La soupape 5 comprend un obturateur 13 guidé dans le corps auxiliaire 6b et qui peut se déplacer dans ce corps en se rapprochant du siège 12. Dans cette direction, l'obturateur peut se déplacer entre une position d'ouverture dans laquelle il est éloigné du siège 12 et une position de fermeture dans laquelle il est appuyé sur ce siège 12. Des organes élastiques constitués par le ressort 14 sont interposés entre le corps auxiliaire 6 & et l'obturateur 13 et agissent sur l'obturateur 13 dans le sens de la fermeture. Entre l'obturateur 13 et le corps auxiliaire 6b est interposé un organe de blocage amovible désigné dans son ensemble par la référence 15 et destiné à main tenir l'obturateur dans sa position d'ouverture. La soupape 5 comprend en outre un actionneur à soufflet 16 fixé au chapeau Qo. L'actionneur 16 est-alimenté par le signal de pression engendré par le transducteur 2, auquel il est relié par un tube 17, et il est relié fonctionnellement à l'organe de blocage 15 pour supprimer l'effet de cet organe lorsque le signal de pression atteint une valeur prédéterminée. La soupape 5 est munie d'un poussoir 18 porté par le corps 6a et qui peut se déplacer vers l'obturateur 13. Le poussoir 18 présente une extrémité 18a accessible de l'extérieur et une extrémité 18b pouvant coopérer fonctionnellement avec l'obturateur 13 pour placer cet obturateur dans sa position d'ouverture. Suivant une forme de réalisation préférée, 1 t organe de blocage 15 comprend deux éléments rigides constitués par des billes 19 et 20 logées dans l'obturateur 13p dans des trous traversants, 21 et 22 respectivement, ménagés dans l'obturateur 13 transversalement à la direction du mouvement de ce dernier et ces billes pouvant se déplacer dans les dits trous. Face à chacune des dites billes 19 et 20, lorsque l'obturateur se trouve dans sa position d'ouverture, est proue une rainure 23 ménagée dans le corps auxiliaire 6b. L'organe de blocage 15 comprend en outre un coulisseau 24 qui peut se déplacer dans un logement 257 ménagé dans l'obturateur 13 coaxialement à la direction du mouvement de cet obturateur et qui communique avec les trous 21 et 22. Le coulisseau 24 peut se déplacer entre une première position saillante, qu'il prend sous l'action de moyens élastiques 26, et une deuxième position rétractée qu'il prend sous l'action de l'actionneur 16 auquel il est relié fonctionnellement. Le coulisseau 24 est muni d'une gorge 27 ména- gée dans une position qui fait face aux billes 19 et 20 lorsque le coulisseau se trouve dans sa position ré trac- tée (figure 3). Le fonctionnement de l'appareil est décrit ciaprès à propos de l'état initial représenté sur la figure 1, dans lequel la soupape 5 est ouverte pour donner librement passage au combustible et où le transducteur est dans un état dans lequel la tension de vapeur correspond à une température de valeur inférieure à ladite valeur prédéterminée Lorsque la températurs de l'eau s'élève élève et at- teint la valeur de sécurité, la tension de vapeur s'élève et une partie du mélange 4 est envoyée par le tube 17 dans l'actionneur 16 pour exercer une pression correspondante. Cet état est représenté sur la figure 2. Dans cet état, l'actionneur 16 déplace l'organe de blocage 15 en permettant ainsi à l'obturateur 13 de se déplacer sous la pression du ressort 14 pour prendre sa position de fermeture représentée sur la figure 2. Ceci interrompt l'alimentation du générateur d'eau chaude en combustible, en évitant que la température de l'eau chaude ne devienne supérieure à la tempe rature de sécurité. Dès que l'on a identifié dans l'ils tallation les causes qui ont provoqué l'échauffement de l'eau jusqu'à la température de sécurité et que l'on a apporté les réparations nécessaires, le générateur d'eau chaude peut ette remis en marche. Pour que ceci puisse se produire, il est nécessaire que l'appareil revienne à sa position de la figure 1, ce qui se produit Si la température de l'eau est tombée au-dessous de la valeur de sécurité et. si l'obturateur-a été ramené à la position d'ouverture au moyen du poussoir de réarmement. Si la température de l'eau n'est pas descendue au-dessous de la température de sécurité, l'obturateur ne peut pas autre réarmé, c'est-à-dire ramené à sa position d'ouverture, puisque organe de blocage reste dans sa position rétractée. Grâce à ses caractéristiques structurelles et fonctionnelles, l'appareil suivant l'invention intervient également lorsqu'il est lui-même le siège d'une avarie consistant en une rupture accidentelle du transducteur 2, de l'actionneur à soufflet 16 ou du tube 17. En effet, dans un tel cas, la pression ambiante est immédiatement établie dans l'actionneur à soufflet et, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, cette pression ambiante est au moins gale à ladite valeur prédéterminée du signal de pression qui provoque la suppression de l'effet de l'organe de blocage. Ceci interrompt l'alimentation du générateur d'eau chaude en combustible, en empochant ainsi l'installation de fonctionner même lorsque appareil de sécurité est en avarie.Dans ce cas également, le générateur ne peut autre remis en marche que lorsqu'on a effectué les réparations nécessaires. En effet, l'obturateur de la soupape ne peut pas entre ramené à sa position dlouverture tint que l'appareil, après réparation de l'organe détérioré, n'a pas été ramené à son état de la figure 1. L'appareil suivant l'invention présente l'avantage de ne pas entratner la nécessité de vidanger l'eau chaude ni les inconvénients affectant l'installation et la consommation d'énergie qui sont liés à cette vidange il présente en outre l'avantage de posséder une sécurité absolue de fonctionnement en ce sens qu'il ntexige pas de source d'énergie extérieure et qu'il n'est pas mis hors d'usage par d'éventuelles détériorations de ses élé- ments. Bien entendu, diverses modifications et variantes pourront entre apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R LVL'NDI CATI ONS 1 - Appareil de sécurité destine à main'-cnir la température de liteau au-dessous d'une tor:perature pre'- déterminée, dite de sécurité, dans un générateur d'eau chaude appartenant à une installation de ellauf*age, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend : un trans acteur de température destiné à engendrer un signal de pression lié à la température de l'eau, qui croit avec cette température et qui ne prend pas une valeur supé- rieure à la pression ambiante, du moins sur toute la plage de variation de la température qui s'étend jusqu'à la température de sécurité, et une soupape intercalée dans une canalisation d'alimentation en combustible dont le générateur est muni, cette soupape comprenant à son tour : un corps qui définit un parcours de passage du combustible s'étendant entre une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie, un siège de soupape situé sur ce parcours, un obturateur qui est guidé dans ledit corps et peut se déplacer vers ledit siège de soupape, en passant d'une position d'ouverture dans lequelle il est éloigné du siège de soupape à une position de fermeture dans laquelle il est appuyé sur ce siège, des organes élastiques qui agissent sur ledit obturateur dans le sens do la fermeture, un organe de blocage rétractable interposé entre l'obturateur et le corps et destiné à maintenir l'obturateur dans sa position d'ouverture, im actionneur porté par le corps, alimenté par ledit signal de pression et coopérant avec l'organe de blocage pour supprimer l'effet de ce dernier lorsque ledit signal de pression atteint une valeur prédéterminée, ainsi qu'un poussoir de réarmement porté par le corps, accessible de ltextérieur et pouvant coopérer avec l'obturateur pour placer ce dernier dans sa position d'ouverture. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de blocage comprend : au moins un élément rigide logé dans l'obturateur, dans une ouverture traversante correspondante ménagée dans lIobturateur transversalement à la direction du mouvement de cet obturateur, et qui peut se déplacer le long de cette ouverture, une rainure étant ménagée dans le corps dans une position qui fait face à l'organe rigide lorsque l'obtu rateur se trouve dans sa position d'ouverture et un coulisseau mobile, disposé dans un logement qui est ménagé dans l'obturateur coaxialement à la direction du mouvement de cet obturateur et qui communique avec ladite ouverture, ce coulisseau pouvant se déplacer entre une première position saillante, qutil prend sous l'action de moyens élastiques, et une deuxième position rétractée, qu'il prend sous l'action dudit actionneur avec lequel il peut coopérer, une gorge étant ménagée dans le coulisseau dans une position qui fait face à l'organe rigide lorsque le coulisseau se trouve dans sa position rétrac tée.