Brevet FR2529311A1 — publié le 19831230

La présente invention se rapporte à un perfectionnement apporté à la construction d'un chauffeeau à gaz propane entièrement automatique et elle a trait plus particulièrement à la réalisation d'un chauffe-eau à gaz entièrement automatique modifié qui facilite la commande de marche/arrét et est muni d'un dispositif de commande du gaz de sécurité automatique pour éviter le dégagement de gaz propane lorsqu'il n'est pas nécessaire. Si l'on considère les chauffe-eau ayant des capacités de marche/arrét automatiques et des circuits commandés par une tige de soupape qui est actionnée par un piston à eau, qui ont fait l'objet d'un brevet japonais nO 55-26666 et ont eu un grand succès commercial, on peut estimer qu'ils ont encore une complexité structurale trop importante et qu'ils presentent également l'inconvénient d'un procédé de commande du déplacement de l'organe mobile par les forces antagonistes de la pression de l'eau et des deux ressorts de rappel de la tige de soupape.Il est évident que des variations de la pression de l'eau rendent impossible l'obtention d'un équilibre approprié au moyen d'un accroissement ou d'une diminution de la force de ressort qui s'oppose à la force qui est imposée à la tige de robinet par le piston à eau, ce qui a des effets inévitables sur l'utilisation normale du chauffe-eau à gaz. En outre, en pratique, les chauffe-eau classiques disponibles dans le commerce sont démunis de systèmes de commande de sécurité automatique sur la conduite de gaz d'ou il résulte que la conduite d'alimentation de la flamme pilote risque de créer des fuites de gaz mettant en danger la vie de l'individu qui utilise un tel chauffe-eau à gaz. Compte-tenu des inconvénients que l'on vient de mentionner ci-dessus de ces chauffe-eau à gaz classiques, les inventeurs ont réalisé la présente invention avec pour objectif de réaliser un nouveau chauffe-eau à gaz automatique perfectionné ayant une nouvelle structure simple et efficace. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel La Figure 1 est une vue en perspective des principaux déments du chauffe-eau à gaz entièrement automatique perfectionné qui fait l'objet de la présente invention La Figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne 2-2 de la Figure 1 La Figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Figure 1 ; et La Figure 4 est une vue qui montre la relation qui existe lorsque la tige de soupape réagit pour actionner un micro-contact lorsqu'elle est déplacée sous l'action de la poussée produite par le piston à eau conformément à la présente invention. Sur le dessin auquel on se référera maintenant, on peut voir que le mécanisme de commande 10 d'un chauffe-eau à gaz entièrement automatique selon la présente invention comporte essentiellement un dispositif de commande principal 12, un dispositif 14 d'arrivée de gaz et un dispositif 16 de sortie de gaz qui sont respectivement disposés sur le dessous et sur le dessus du dispositif de commande principal 12. Le dispositif de commande principal 12 est essentiellement constitué par un corps cylindrique creux 18 muni extérieurement d'un micro-contact 38. Une tige 20 de soupape dont la partie intermédiaire traverse le centre d'une cloison transversale intérieure 22 du corps cylindrique 18 s'étend jusqu a un siège annulaire 26 formé par la paroi intérieure du corps cylindrique 18, cette tige étant montée coulissante dans un tube 24 fixé à la cloison 22 et s'étendant jusqu'au voisinage du siège dans une chambre 28 formée entre la cloison intérieure 22 et le siège annulaire 26, le siège étant normalement obturé par un obturateur 32 repoussé en appui contre le siège par un ressort 30.L'extrémité arrière de la tige 20 de soupape est montée dans un orifice central 34 formé dans l'obturateur 32 tandis que son extrémité avant fait saillie au-del de la cloison 22 et se termine par un renflement avant 36 de forme conique. Le micro-contact 38 est muni d'un bouton de commande 40 qui sert à commander la fermeture d'un circuit électrique. Sur le boîtier du microcontact est monté un bras d'actionnement 42 qui repose sur le bouton de commande 40 et dont l'extrémité libre munie d'un galet 44 pénètre dans le corps cylindrique 18 par une ouverture 46, le galet étant en appui contre la tige 20 de soupape de manière que le micro-contact 38 soit commandé en fonction de la position de la tige. Le dispositif 14 d'arrivée de gaz est disposé sur le dessous du dispositif de commande principal 12 et comprend un corps cylindrique 52 qui con tient une chambre 60 et un premier siège 50 de soupape, un conduit d'arrivée de gaz 46 relié à une alimentation en gaz et une première soupape électromagnétique 48 qui sert à commander l'ouverture et la fermeture de l'orifice du siège 50. Normalement, le siège 50 est constamment obturé par l'obturateur 56 disposé à l'extrémité avant du plongeur 54 du solénoide sous l'action d'un ressort 58. L'arrivée de gaz 46 est reliée à la chambre du ressort, d'un coté de l'obturateur 56 tandis qu'un passage relie la chambre 60 située de l'autre côté de l'obturateur 56 à la chambre 28 du dispositif de commande principal 12. Le dispositif 16 de sortie du gaz est disposé sur le côté supérieur du dispositif de commande principal 12 et est constitué par un corps cylindrique 68 qui comporte une chambre 64 dans laquelle est frimé un second siège 66 de soupape, une seconde soupape eSectro- magnétique 70 commandant l'ouverture et l'obturation de l'orifice du siège 66 de la manière désirée et un régulateur de débit 72 servant à régler la quantité de gaz qui s'écoule hors de la chambre 64. Le second siège 66 de soupape est normalement-maintenu fermé par l'obturateur 76 disposé à l'extrémité avant du plongeur 74 du solénoide et soumis à l'action d'un ressort 78. Un passage 80 s'étend également entre la chambre de ressort du corps 68 et le dispositif de commande principal 12. On a décrit ci-dessus les principaux éléments des dispositifs de commande du chauffe-eau à gaz entièrement automatique selon la présente invention et on décrira maintenant la manière suivant laquelle ces dispositifs fonctionnent. Lorsqu'on ouvre le robinet à eau alimenté par le chauffe-eau de la présente invention, la pression hydrauliquer:epousseuipiston à eau (non représenté sur les figures mais qui est disposé dans le réseau de tubes du chauffe-eau) relié à ltextrémité avant 36 de la tige 20 de soupape de manière à ouvrir l'obturateur 32 à l'encontre du ressort 30 de sorte que l'obturateur se déplace dans le sens de la flèche A et s'écarte de la position de fermetureten appui contre le siège 26 et, du fait que l'extrémité avant de la tige 20 de soupape est inclinée elle repousse l'organe d'actionnement 42 dont le galet 44 roule sur cette extrémité de sorte qu'il ferme le micro-contact 68 du circuit de commande qui met sous tension le solénoide de la première soupape électromagnétique 48, le champ magnétique ainsi produit déplaçant le plongeur 54 vers l'arrière de sorte que l'obturateur 56 disposé à son extrémité avant s'écarte de sa position en appui étanche sur le siège 50 de soupape ; le gaz provenant de l'alimentation en gaz s'écoule par l'ouverture de gaz 46, la chambre 60, le passage 62 jusqu'à la chambre 28 du dispositif de commande principal 12 et, de là, il s'écoule par l'orifice du siège 26 et par le passage 80 dans la chambre du dispositif de sortie 16 située en amont du siège 66 de soupape, le gaz s'écoulant ensuite à partir de la chambre 64 dans un conduit 82 d'alimentation de flamme pilote. Lorsque le micro-contact 38 se ferme comme décrit ci-dessus, il provoque la vibration du circuit de commande de flamme pilote pour produire une haute tension qui provoque la production d'étincelles au bec d'allumage de la flamme pilote de façon à allumer le gaz qui s 'écoule de la chambre du dispositif de sortie 16 jusqu'au bec de flamme pilote par le conduit 82 de flamme pilote ; une fois la flamme pilote allumée, elle émet une information en ce sens qui est captée par le détecteur qui fait partie du circuit de commande électronique lequel réagit en arrêtant la production d'étincelles par l'allumeur et en appliquant un signal à la seconde soupape électromagnétique 70 qui écarte alors l'obturateur 76 de son siège 66 de sorte que le gaz peut s'écouler par le passage d'écoulement 72a du régulateur d'écoulement de gaz jusqu'à la chaudière principale de façon à allumer le brtleur principal. Lorsqu'on ferme le robinet d'eau chaude alimenté par le chauffe-eau de la présente invention, la pression hydraulique qui était appliquée au piston à eau disparait progressivement d'où il résulte que la tige 20 de soupape retourne rapidement à sa position sous l'action du ressort de rappel 30 et ceci a pour effet de provoquer l'ouverture du micro-contact 38, les obturateurs des plongeurs des premier et second robinets électromagnétiques 48 et, respectivement, 70 étant ainsi ramenés en appui contre leur siège 50 et, respectivement, 66 empêchant ainsi toute fuite de gaz. En outre, l'emploi de plusieurs soupapes d'arrêt et de plusieurs circuits de commande pour ces soupapes conformément à la présente invention contribue à assurer une protection efficace contre les fuites de gaz. Au surplus, du fait de latente 36a de l'extrémité avant 36 de la tige 20 de soupape qui fait partie du dispositif de commande principal 12 de la présente invention, et de l'emploi d'un galet 44 servant à réduire la résistance de frottement qui est monté sur l'extrémité du bras d'actionnement 42, la tige 20 de soupape peut être facilement et correctement poussée par le piston à eau, de la manière requise, et en outre, le micro-contact peut être fermé au moment approprié de sorte que le chauffe-eau fonctionne d'une manière régulière indépendamment des variations de la pression. REVENDICATION5 1 - Un chauffe-eau à gaz entièrement automatique perfectionné comprenant un dispositif de commande principal (12), un dispositif d'arrivée de gaz (14) et un dispositif de sortie de gaz (16) disposés de part et d'autre du dispositif de commande principal et reliés par des passages (62, 80) à ce dispositif de commande principal., ce dernier comportant une tige (20) de soupape qui se déplace sous la commande d'un piston à eau et un micro-contact (38) qui est ouvert ou fermé en fonction de la position de la tige de soupape, caractérisé en ce que, lorsque le débit d'eau provoque le déplacement par le piston à eau de la tige de soupape de façon à fermer le micro-contact, deux soupapes électromagnétiques (48, 70) prévues respectivement dans le dispositif d'arrivée (14) et dans le dispositif de sortie du gaz sont informées de ce fait par un mécanisme de détection, de sorte que le gaz qui s'écoule de l'orifice d'arrivée par la soupape du dispositif d'entrée et par la soupape du dispositif de sortie pour allumer la flamme pilote puis pour arriver à la chaudière doit franchir plusieurs soupapes de sécurité automatiques assurant ainsi une protection contre les fuites de gaz. 2 - Chauffe-eau à gaz automatique perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité avant (36) de la tige (20) de soupape a une forme conique qui coopère avec l'organe d'actionnement (42) du micro-contact (38), organe qui est déplacé entre une position non actionnée et une position ac tionnée par la pente de l'extrémité avant de la tige. 3 - Chauffe-eau à gaz automatique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un galet (44) est monté à l'extrémité libre de l'organe d'actionnement (42) du micro-contact (38) galet qui roule sur l'extrémité avant (36) conique de la tige (20) de soupape. 4 - Chauffe-eau à gaz automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige (20) de soupape porte un obturateur (32) sollicité en appui contre son siège (26) de soupape par un ressort (32) de sorte que, lorsque le piston à eau cesse d'exercer une pression sur la tige de soupape, l'obturateur est automatiquement ramené par l'action du ressort en appui contre le siège.