Brevet FR2567630A1 — publié le 19860117

La présente invention concerne un régulateur de pression de gaz pour un chauffe-eau à circulation avec chauffe-eau sanitaire, comprenant une soupape à membrane qui règle l'alimentation en gaz de la source de chaleur, et dont la membrane est soumise d'une part à la pression du gaz en aval de la soupape et, de l'autre, à une pression variable entre deux valeurs limite et réglée par au moins une servovalve, de préférence aussi une soupape à membrane, commandée par un organe de réglage en fonction des besoins en eau chaude. Un tel régulateur de pression est par exemple. con- nu du brevet EU-A-0035147. Il se compose de plusieurs organes de réglage, à savoir une tige reliée à un débitmètre, et une vis de réglage coopérant avec la membrane d'une servovalve, ainsi qu'une pompe à membrane qui produit la pression variable nécessaire à la commande de la servovalve. Ces organes de réglage agissent sur une servovalve avec deux sièges occupés alternativement par l'obturateur dont la position influence directement la pression variable entre deux valeurs limite dans les chambres limitées par la membrane de la soupape à gaz principale. L'invention a pour but de simplifier un régulateur de pression de gaz du genre ci-dessus et par là de réduire son prix, ainsi que d'assurer sa fiabilité par l'utilisation de peu d'éléments caractérisés par une haute résistance à l'usure, un faible frottement et une grande insensibilité au vieillissement. Conformément à l'invention, le dispositif de commande de la servovalve d'un régulateur de pression de gaz du genre décrit précédemment, comprend un organe de réglage, soit un levier mobile, et un aimant fixe coopérant avec ledit levier. Ce dispositif de commande est d'une construction particulièrement simple et se signale par un fonction nement sûr et une grande sensibilité, et par ce que les valeurs limite prévues pour déterminer les variations de la pression sont réglées de façon très simple. Un perfectionnement avantageux consiste en ce que le levier porte à l'extrémité libre d'un bras un aimant ou un noyau de fer doux pouvant être magnétisé (armature). Un autre perfectionnement est donné par ce que la plage de basculement du levier est délimitée par des butées. Un autre perfectionnement résulte de ce que le levier, par le bout libre d'un bras, coopère avec la servovalve et que l'aimant fixe, le long de ce bras, se trouve, à la verticale, à une distance réglable vis-àvis du levier. Un autre perfectionnement est donné par un ressort agissant sur le levier contre l'action de l'aimant fixe, et par une butée de préférence réglable, limitant--le basculement du levier sous l'effet du ressort. Un autre perfectionnement consiste en ce qutune butée réglable supplémentaire est prévue déterminant une position du levier, correspondant à la pleine charge de la source de chaleur pour le chauffage de locaux. Un autre perfectionnement résulte de ce que le bout libre du levier, communiquant avec la servovalve, coopère avec une butée réglée par l'action d'un régulateur d'admission de gaz pour le chauffage d'eau sanitaire et déterminant sa position de pleine charge. Un autre perfectionnement consiste en ce que la butée commandée par le régulateur d'admission de gaz, est formée par le bout libre d'une bascule faisant partie de ce régulateur et se trouvant sous l'effet d'une membrane déplacée par la pression dans la conduite d'eau sanitaire, contre l'action d'un ressort. Pour aider à la compréhension, des exemples de ré réalisation sont décrits ci-après, à l'aide des figures 1 à 5 du dessins qui montrent schématiquement des détails du régulateur de pression de gaz et les éléments essentiels pour l'invention. La canalisation 1 du régulateur de la fig. 1 est réliée à la chambre de sortie de gaz du régulateur, donc à la partie en aval de la soupape à membrane non représentée - (soupape à gaz principale) réglant l'alimentation en gaz du bruleur. Par contre,;.la canalisation 2 est reliée à l'enceinte de l'autre côté de la membrane de la soupape principale, donc à l'enceinte où règne une pression variable entre deux valeurs limite et réglée par le régulateur de pression de gaz - en fonction de la consommation dCeau. Dans la chambre 3 Q débouchent les canalisations 1 et 2, se trouve l'obturateur 4 appliqué alternative- ment sur le siège de soupape 5 ou le siege 6. Le depla- cement de l'obturateur 4 est commandé par la tige-7 ar ticulée au bout libre dgun levier 9 mobile autour de l'articulation 8, qui subit l'action d'un ressort de traction 10 qui a tendance d'appliquer llobturateur 4, par l'intermédiaire du levier 9. sur le singe de soupape 6.Contre l'action de ce ressort 10 agit au besoin un électro-aimant 11 qui - dès qu'il est excité - agit sur un noyau 12 pour appliquer l'obturateur 4 sur le siège de soupape 5. Le siège de soupape 5 communique par une canalisation 13 avec un branchement 14 où débouche la canalisation 1 et duquel part une autre canalisation 13' se terminant à la chambre à membrane 15, reliée par une canalisation 16, où est prévu un siège de soupape 17, à la canalisation 18. Avec ce siège de soupape coopère lgob turateur 19 de la servovalve pouvant etre ouverte par l'action d'un ressort de poussée 21 s'appuyant contre le bolier 20.Cet obturateur 19 est solidaire d'une membrane 22 sur laquelle agit un ressort de poussée 23 qui, à son bout supérieur, porte un disque 24. te dépla- cement de l'obturateur 19 est limité par une collerette 25 qui coopère avec une butée 20l du boiter 20. A l'état de repos, la soupape à gaz principale est fermée. Il nty a donc pas de différence de pression entre les enceintes en amont et en aval de cette soupape faisant partie de la conduite d'alimentation en gaz de la source de chaleur, donc pas de différence de pression entre les canalisations 1 et 2. Au moment ob la source de chaleur, p.e. un brûleur, signale un besoin en gaz par suite d'un prélâvement d'eau chaude, l'électro-aimant 5 est excité et attire en conséquence le noyau 12 qui fait soulever alobtura- teur 4 du siège 6 de la servovalve, pour liapplíquer, contre l'action du ressort de rappel 10, sur le siège 5. En conséquence, la canalisation 1 et par là la sortie de gaz est séparée de l'enceinte à pression variable, voisine de la membrane de la soupape à gaz principale. Par suite de l'entrée de gaz, une pression nait dans l'enceinte 26 où se trouve le levier 9, ce qui a pour effet que, la soupape 17, 19 étant fermée, une pression s'établit dans la canalisation 2, qui fait ouvrir la soupape à gaz principale contre l'action d'un ressort. Si le gaz s'écoule alors vers le brûleur, il y a, dans la sortie du régulateur, par suite de l'effet des becs du brûleur, formation d'une pression dynamique qui agit, par 11 intermédiaire de canalisations, sur l'enceinte 15 et a tendance, en dépassant une valeur limite déterminée, de déplacer la membrane 22 contre l'action du ressort 23. Le seuil de pression provoquant le déplacement de la membrane 22, est déterminé par le dispositif suivant l'invention, qui comprend un organe de réglage, à savoir un levier 28 articulé autour de l'axe 27, et un électro aimant 29 fixe, coopérant avec le levier 28. Le bout libre du levier 28 est muni d'un aimant permanent ou d'un noyau de fer doux 28', faisant fonction d' armature. Dans le cadre de l'invention, il est possible d'utiliser indifféremment des électro-aimants ou des aimants permanents en tant qu'éléments fixes et/ou mobiles sans que le principe de fonctionnement du dispositif en soit affecté. Dans l'exemple de réalisation représenté,. l'élec- tro-aimant 29 fixe se trouve, à l'horizontale, à une distance du levier 28, réglable à l'aide d'une vis30, et est alimenté en courant par un câble 31 venant d' une source de courant non représentée. Le levier 28 porte un doigt 32 ou similaire qui agit sur le disque 24 du ressort de poussée 23. Avec les deux bras du levier 28 coopèrent, de part et d'autre de l'axe 27, des vis-butées 33 et 34 réglables qui délimitent la plage de basculement du levier suivant la charge du brûleur. L'exemple de réalisation montré à la fig. 2, se distingue de celui de la fixe. 1 par la disposition mo difiée de l'électro-aimant 29 fixe qui se trouve audessus du bout libre du levier 28, muni d'un noyau de fer doux 28'. Dans l'exemple de réalisation suivant la-fig. 3, le bras de levier 28 porte également un électro-aimant 28" alimenté en courant par un câble 31'. Dans tous ces exemples de réalisation suivant les fig. 1 à 3, il est prévu, de par leur conception, une régulation proportionnelle en continu. La disposition des éléments de l'exemple de réalisation suivant la fig. 4 en diffère parce que le levier 28, par le bout libre d'un bras, coopère indirectement avec le disque 24 du ressort de poussée 23 par l'intermédiaire de la tige 35, et que l'électro-aimant fixe 29 est disposé - le long du bras de levier - à une distance réglable vis-à-vis de celui-ci, et forme même une butée délimitant la plage de basculement du levier 28. te réglage de la charge pleine se fait à l'aide de l'électro-aimant 29 utilisé comme butée, la quantité de gaz mini nécessaire pour l'allumage du brûleur étant réglée par contre, indépendamment de l'autre réglage, à l'aide de la vis 36 logée dans le bottier 20 et qui traverse le bras de levier 28 et forme une butée limitant la montée de celui-ci. Le ressort de traction 37 a tendance d'appliquer ce bras de levier contre la butée, soit la tête de la vis de réglage 36. Le réglage à la verticale de l'électro-aimant 29 se fait par exemple à l'aide d'un écrou 38 traversé par la vis de fixation de l'électro-aimant 29. L'exemple de réalisation suivant la fig. 4 est ca- ractérisé par le réglage tout ou rien de la consigne: si l'électro-aimant n'est pas excité, il y a débit minimal de gaz suivant les besoins pour l'allumage du brûleur, si l'électro-aimant est excité, il y a un débit répondant aux besoins en pleine charge. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 5, il y a, à côté d'un réglage de la charge partielle à l'aide d'une vis 36, un autre réglage pour la charge pleine du chauffage de locaux, moyennant la vis de réglage 40 logée dans le bottier 20, et qui limite le déplacement du disque 24 et par là la pression du ressort 23 sur la membrane 22, Pour faire marcher à pleine charge le chauffage d'eau sanitaire, le bout libre du levier 28 relié indirectement par la tige 35 à la membrane 22 de la servovalve 17,19, coopère avec une butée 42 commandée par un régulateur d'admission de gaz 41 disposé dans l'écoulement de l'eau sanitaire. Cette butée 42 est formée par le bout libre d'une bascule 44 faisant partie du régulateur 41 et articulée autour d'un axe 43, ladite bascule étant influencée par une membrane 47, par l'intermédiaire du piston 45 et de la tige 46, qui est disposée dans le régulateur 41 et sépare entre elles les enceintes 48 et 49 reliées à un débitmètre. D'autre part, la bascule 44 se trouve sous l'action, par l'intermédiaire d'une rondelle 50, d'un ressort de poussée 51. A proximité de la butée 42,-la bascule 44 porte une butée 52 et, à l'autre extrmité, une butée 54 réglable à l'aide d'une vis 53, pour limiter ses mouvements de basculement. Les variations de pression enregistrées par le régulateur suivant le débit d'eau sanitaire, se tradui sent par un déplacement de la membrane 47 contre l'action du ressort et entrainent ainsi un déplacement de la butee 42. il va de soi que la conception de l'invention peut hêtre largement modifié, par exemple par une multiplication des éléments, soit d'éléments commandant la charge partielle (charge mini ---- charge partielle maxi) d'une part, et la pleine charge, d'autre part, (charge pleine mini --- charge pleine maxi), ces éléments venant alors se compléter et se superposer dans leurs fonctions Revendications 1. Régulateur de pression de gaz pour un chauffe-eau à cir culation avec cnauffe-eau sanitaire, comprenant une sou pape à membrane qui règle l'alimentation en gaz de la source de chaleur, et dont la membrane est soumise d'une part à la pression du gaz en aval de la soupape et, de l'autre, à une pression variable entre deux valeurs li mite et réglée par au moins une servovalve, de préfé rence aussi une soupape à membrane, commandée.par un or gane de réglage en fonction des besoins en eau chaude, caractérisé par le fait que le dispositif de commande de cette servovalve (17, 19) comprend un organe de ré glage (28) réalisé sous forme d'un levier mobile (28), et un aimant fixe (29) agissant sur cet organe. 2. Régulateur de pression de gaz suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le levier (28) porte à l'extrémité libre d'un bras un aimant (28') ou un-noyau de fer doux (armature) pouvant être aimanté. 3. Régulateur de pression de gaz suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la plage de bascu lement du levier (28) est délimitée par des butées ré glables (33, 34, 36 ou 54). 4. Régulateur de pression de gaz suivant l'une des reven dications 1 à 3, caractérisé par le fait que le levier (28), par un bout libre d'un bras, coopère avec la ser vovalve (17, 19), et que l'aimant fixe, le long de ce bras, se trouve, à la verticale, à une distance régla ble vis-à-vis du levier (28). 5. Régulateur de pression de gaz suivant la revendication 4, caractérisé par un ressort (37) agissant sur le le vier (28) contre l'action de l'aimant fixe (29), et par une butée (36) de préférence réglable, limitant le bas culement du levier sous l'effet du ressort. 6. Régulateur de pression de gaz suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'une butée réglable supplémentaire (40) est prévue, déterminant une posi tion du levier correspondant à la pleine charge de la source de chaleur pour le chauffage de locaux. 7. Régulateur de pression de gaz suivant l'une des reven- dications 4 à 6, caractérisé par le fait que le bout libre du levier (28) communiquant avec la servovalve (17, 19), coopère avec une butée réglable (42) par lgao tion d'un régulateur d'admission de gaz (41) pour le chauffage d'eau sanitaire et déterminant sa position de pleine charge. 8. Régulateur de pression de gaz suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que la butée (42) commandée par le régulateur d'admission de gaz (41), est formée par le bout libre d'une bascule (44) faisant partie de ce régulateur et se trouvant sous l'effet dune membra ne (47) déplacée par la pression dans la conduite d'eau sanitaire, contre l'action d'un ressort (51).