Brevet FR2489931A1 — publié le 19820312

La présente invention a pour objet un mécanisme-eau du type à membrane commandé par la differentielle de pression d'eau, dans lequel une premiere fraction de course de levée de la membrane s'effectue de maniere brusque a partir d'une valeur bien determinée de la différentielle de pression appliquée sur les faces de la membrane. On sait que lorsqu'on utilise un mécanisme eau a membrane différentielle pour commander l'ouverture du gaz au brûleur d'une chaudière a gaz du type instantané a partir d'un débit d'eau minimum circulant dans le corps de chauffe de la chaudière et dans les radiateurs, on ne peut éviter que pour des débits d'eau très voisins du débit seuil qui détermine le debit de la levée de la membrane, on obtient des débits de gaz trop faibles pour assurer l'interallumage entre les differentes branches du brûleur ou le maintien des flammes sur la totalité des branches du brûleur. Jusqu'a present pour eviter ce risque d'avoir des debits d'eau de circulation trop voisins du debit seuil provoquant la levee de la membrane, on s'arrangeait pour placer ce debit seuil a une valeur suffisamment faible pour que dans les conditions pratiques d'utilisation des robinets de réglage des radiateurs, le debit d'eau dans le circuit chauffage reste toujours nettement superieur a ce débit seuil. Malheureusement dans le developpement croissant de l'utilisation des robinets thermostatiques sur chaque radiateur, le risque d'obtenir des débits de circulation d'eau de chauffage tres faibles et voisins débit seuil provoquant un debut de levée de la membrane devient nettement plus grand. Pour résoudre ce problème, on a proposé d'utiliser en liaison avec la levée progressive et continue de la membrane a partir du débit seuil, un clapet gaz special a ouverture en deux temps comportant un premier temps a ouverture et a fermeture brusque utilisant un disque cloquant bistable. Un tel clapet gaz apporte effectivement une solution au problème mais il présente l'inconvénient de ne pas permettre un reglage du débit seuil d'ouverture du premier temps ni un réglage du débit de gaz correspondant au premier temps d'ouverture sans un demontage complet dudit clapet et un réglage sur un banc de contre spécial. La presente invention apporte une solution qui remédie a ces inconvénients. Suivant l'invention, un dispositif mecanique ou magnétique bistable ou monostable, place dans la chambre d'eau sous le membrane différentielle, engendre au debut du mouvement de la levée de la membrane, une variation ou une inversion brusque d'une force qui se retranche de la force exercée par le ressort de rappel de la membrane. Ce dispositif localisé dans la partie inférieure du me- canisme-eau permet d'utiliser, - sans y apporter aucune modification-, toute la partie superieure des mecanismes (au-dessus de la membrane) tels qu'ils sont realises de façon habituelle pour les chaudieres. C'est un avantage important sur le plan économique et pratique, qu'il s'agisse de la readaptation d'anciens appareils ou de la fabrication de nouveaux. L'invention apparaitra plus clairement a la lecture de la description detaillee suivante en référence aux dessins annexés qui représentent - figure 1 : une vue en coupe du mécanisme eau conforme à l'invention - figure 2 : une vue partielle en coupe d'une variante de l'invention. - figure 3 : une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation de l'invention. Le bottier du mécanisme eau représenté a la figure 1 est constitue d'une coquille supérieure 1 et d'une coquille inférieure 2 entre lesquelles est tendue une membrane différentielle 3 delimitant deux chambres 4 et 5, membrane comportant sur sa face supérieure un disque de rigidite 6 : La partie superieure du boitier au-dessus de la membrane représente un mécanisme eau tout-a-fait classique dans lequel la membrane 3 réagit par l'intermSdiaire des petits conduits de liaison 7 et 8 a la différentielle de pression créée par exemple par une pompe de circulation de l'eau, non représentée. On sait que cette membrane 3 agit par une tige 9 sur le clapet 10 d'admission du gaz aux brûleurs non représentés. Le clapet 10 est maintenu fermé contre son siège par le ressort 11 et obture le conduit d'arrivée de gaz 12. Le dispositif objet de 1 'inven- tion est localisé dans la coquille inferieure du boitier. Un disque 13 en matériau magnétique est fixé sous la face inférieure de la membrane differentielle 3. Dans l'axe de la membrane et de la tige 9, la coquille 2 comporte un orifice fileté 14 dans lequel est vissé une vis de réglage 15. Un aimant 16 par exemple en forme de disque est monte sur une embase 17 à 1 'extré- mité supérieure de la vis 15. L'ensemble formé par la vis -15 et l'aimant 16 est donc réglable en hauteur de l'extérieur du boîtier du mécanisme. Un joint torique 18 assure l'étanchéité entre la chambre inférieure 5 et l'extérieur. A la figure 2, l'aimant 16 en forme de rondelle est également fixé sur une embase 17, mais celle-ci est montee coulissante sur un axe 19 qui prolonge la vis de réglage 15 et elle est maintenue en position haute par un petit ressort 20 en appui d'un cbté sur ladite embase par un clips 21, et de l'autre sur la vis de réglage 15. Le fonctionnement du mécanisme selon les figures 1 et 2 s'effectue de la façon suivante Quand l'appareil ne fonctionne pas et quand par conséquent il n'y a pas de circulation d'eau, le clapet 10 est maintenu applique contre son siège par le ressort 11 et la membrane différentielle 3 est en position repos. La membrane 3 se trouve donc soumise, par l'intermédiaire du disque 13 en materiau magnétique, auchamp d'attraction de l'aimant 16 et vient s'appliquer sur celui-ci comme représente en pointillé sur les figures 1 et 2. Dès que l'appareil est en fonctionnement, la différentielle de pression entre les chambres 4 et 5 provoque par la pompe de circulation s'applique sur la membrane 3 dans le sens d'un décollement de celle-ci du champ d'attraction de l'aimant 16. Lorsqu'un débit d'eau minimum très voisin du débit seuil circule dans l'appareil et dans les radiateurs, la différentielle de pression qui s'exerce sur la membrane 3 devient supérieure à la force d'attraction de l'aimant 16, si bien que la membrane 3 se soulève brusquement et provoque par l'intermédiaire de la tige 9 l'ouverture du clapet 10 comme représenté en traits forts sur les figures.Pour un débit seuil determiné, on obtient par conséquent un premier temps d'ouverture brusque du clapet et un débit de gaz suffisant pour assurer l'interallumage entre les différentes branches du brûleur ou le maintien des flammes sur la totalite des branches du brûleur. Ensuite la membrane réagit normalement à la différentielle de pression. La vis 15 accessible de l'extérieur permet un réglage en hauteur de l'aimant par rapport à la membrane de façon à faire varier la valeur de la fraction de la course de levee de la membrane pour laquelle intervient la variation brusque. De plus avec le dispositif représente sur la figure 2, la membrane 3 peut éventuellement depasser sans entrave, vers le bas, sa position normale de repos car l'aimant 16 est monte sur une embase coulissante. A la figure 3, le dispositif magnétique est remplacé par un dispositif mécanique constitué par un disque cloquant 30 ou encore par une lame de ressort plane. Ce disque obtenu par decoupage est précontraint par un moyeu central 31, l'ensemble étant monté dans un étrier 32 de telle sorte que ledit moyeu central puisse prendre deux positions stables situées de part et d'autre du plan A du disque 30 avant précontrainte. Comme à la figure 2, l'étrier 32 monte coulissant sur l'axe 19 de la vis de réglage 15 est maintenu en position haute par le petit ressort 20 et par le circlips 21. La membrane 3 repose donc sur le moyeu central 31. Ce dispositif mecanique fonctionne de la manière suivante : quand il n'y a pas de circulation d'eau dans l'appareil, le ressort de rappel maintent le clapet d'admission gaz fermé contre son siège et par l'intermédiaire de la tige 9 la membrane 3 en position basse. Dans ce cas, la membrane agit sur le moyeu central 31 ce qui a pour effet de faire basculer le disque cloquant 30 dans la position représentée en pointille sur la figure 3. Il est maintenu dans cette position tant qu'il n'y a pas circulation d'eau. Dès qu'un débit d'eau minimum tres voisin du debit seuil circule dans l'appareil, la différentielle des pressions entre les chambres 4 et 5 provoquée par la pompe de circulation s'applique sur la membrane 3 dans le sens de son decollement. En se soulèvant, la membrane 3 libere le disque cloquant 30 qui exerce brutalement une poussée sous ladite membrane ce qui provoque une ouverture brusque du clapet pour assurer l'interallumage entre les différentes branches du brûleur. Cet ensemble mécanique est egalement réglable en hauteur par la vis 15 pour faire varier la valeur de la fraction de la course de levee de la membrane pour laquelle intervient la poussee brusque. Par conséquent ce dispositif mécanique ou magnétique permet d'obtenir une variation ou une inversion brusque d'une force qui se retranche de la force exercee par le ressort de rappel de la membrane. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais en englobe également toutes les variantes constructives. REVENDICATIONS 1g/ Mecanisme de commande du gaz pour chaudières a gaz du type instantané comportant un boîtier dans lequel est tendue une membrane délimitant deux chambres, membrane dont la levée est commandée contre la force de rappel d'un ressort par une différentielle de pression d'eau caractérisé par le fait que l'on dispose dans la chambre d'eau (5) situee sous la mem brane différentielle (3), un dispositif magnétique ou mécani que (16 - 30) monostable ou bistable capable d'engendrer au cours d'une première partie de la course de levée de la membrane (3), une variation ou une inversion brusque d'une force qui se retranche de la force exercée par le ressort (11) de rappel de ladite membrane. 20/ Mecanisme selon la revendication 1 caracterise par le fait que le dispositif magnetique ou mécanique monostable ou bistable est réglable en hauteur au moyeu d'une vis de reglage (15) étanche et accessible de l'extérieur du boîtier pour faire varier la valeur de la fraction de la course de levée de la membrane pour laquelle intervient la variation brusque de force. 30/ Mécanisme selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'une poste course est prévue vers le bas sur le dispositif magnetique ou mécanique pour que la membrane (3) puisse éventuellement dépasser sans entrave, vers le bas, sa position normale de repos. 40/ Mécanisme selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le dispositif magnétique est constitué par un aimant (16) en forme de disque ou de rondelle coopérant avec un disque (13) en matériau magnetique solidaire de la face inferieure de la membrane différentielle (3). 50/ Mécanisme selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le dispositif mécanique est constitué par un disque cloquant (30) ou par une lame de ressort plane découpe et précontraint par un moyeu central (31). 6 / Mécanisme selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le moyeu central (31) prend deux positions stables situes de part et d'autre du plan A du disque (30) avant précontrainte. 70/ Mécanisme selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le disque cloquant ou la lame de ressort est monté dans un étrier (32).