Brevet FR2566513A1 — publié le 19851227

t'invention concerne un dispositif de sécurité permettant l'arrêt d'un appareil de production d'eau chaude du genre chauffe-eau ou chauffe-bains à gaz en cas d'anomalie de tirage dans le conduit d'évacuation des gaz brûlés et s'applique particulièrement aux appareils sans veilleuse permanente. On sait que lorsqu'un appareil à gaz d'une certaine puissance est raccordé à un conduit de fumée, on considère que son fonctionnement a lieu dans des conditions normales lorsque la totalité des produits de combustion est évacuée dans ce conduit. Dans certains cas, le tirage naturel étant insuffisant, un extracteur est disposé dans le conduit ou dans une gaine collectrice des gaz brûlés de plusieurs appareils, l'installation est dite alors à ventilation mécanique contrôlée (V.M.C.). De toute façon, quelle que soit la solution adoptée, tirage naturel ou V.M.C., il faut qu'un dispositif de sécurité puisse réagir à toute anomalie, due par exemple à un mauvais tirage, à un refoulement, à une obstruction du conduit ou une panne d'extracteur, anomalie qui provoque le refoulement des produits de combustion dans le local. Il existe de nombreux dispositifs de sécurité adaptés à réagir à ces anomalies. Dans certains le contact électrique d'un élément thermosensible placé à l'entrée du coupe-tirage, s'ouvre à une certaine température et ferme une électrovalve d'admission gaz. Dans d'autres systèmes un bulbe thermosensible agit sur une membrane dilatable qui elle-même coupe l'admission de gaz à la veilleuse de l'appareil ou agit directement sur son mécanisme de sécurité thermoélectrique pour mettre l'appareil en sécurité. Pour d'autres installations on détecte une anomalie de tirage dans un conduit grâce à un petit tube qui modifie le fonctionnement d'une veilleuse à prémélange d'air et de gaz et met alors l'appareil en sécurité. Il existe cependant une catégorie d'appareils de production d'eau chaude par le gaz à laquelle ces differents dispositifs ne peuvent s'appliquer, ce sont les chauffe-eau et chauffebains à fonctionnement sans veilleuse permanente qui n'utilisent pas de système de sécurité thermoélectrique et que l'on ne peut donc faire intervenir en réaction à une anomalie au conduit d'évacuation des produits de combustion. L'invention apporte une solution à ce problème en ce qu'elle propose un dispositif de sécurité agissant de façon positive sur le mécanisme eau à membrane différentielle, en réaction à une élévation de température dans un conduit d'évacuation des gaz brûlés ou dans une gaine V.M.C. détectée par un élément thermosensible. Selon l'invention, un organe déplaçable commandé par un élément thermosensible de type connu en soi, est relié mécaniquement à un tiroir mobile dont le déplace ment entraine le basculement d'une palette d'obturation et le rétablissement de l'équilibre des pressions entre le dessus et le dessous de la membrane différentielle et par conséquent l'arrêt de l'appareil. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le tiroir, associé à un mécanisme de réenclenchement manuel, est soumis à la pression d'un ressort qui provoque son déplacement en cas de defaillance de l'organe déplaçable, et assure ainsi une sécurité positive complémentaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation en référence aux dessins annexés qui représentent - figure 1 : une vue en coupe du mécanisme à eau avec le dispositif de sécurité, - figure 2 : une vue schématique en coupe partielle selon AA' de la figure 1 du dispositif de sécurité. le boitier du mécanisme représenté à la figure 1 est constitué d'une coquille supérieure 17 et d'une coquille inferieure 18 entre lesquelles est tendue une membrane differentielle 1 délimitant les deux chambres d'eau (2) et (3). Le conduit d'arrivée d'eau 4 communique avec la chambre (3) par un orifice obturable par un piston régulateur de débit d'eau 8 qui coulisse à l'intérieur d'un manchon réglable 11. Le piston rappelé par un ressort 9 se prolonge par une butée 12 de faible hauteur et dans un plan perpendiculaire par- une entretoise 5 qui traverse l'orifice obturable et est fixée au disque rigide central solidaire de la membrane 1. La chambre inférieure (3) communique avec le conduit de sortie- d'eau 6 par un orifice 16 prévu dans le fond du boitier 18. Une languette flexible 14 fixée en 26 au fond du boitier 18 se termine par une fourche qui coiffe sans frottement l'entretoise 5 du piston. La languette flexible 14 est elle-même munie d'un petit orifice calibré 15 qui se superpose à l'orifice 16 de telle sorte que dans la position représentée, la chambre (3) ne communique avec le conduit 6 que par une section égale à celle du petit orifice calibré 15. La membrane 1 est reliée par unetige 22 au clape-t 23 d'admission du gaz aux brûleurs non représentés. Le clapet 23 est maintenu fermé contre son siège par le ressort 24 et obture le conduit d'arrivée de gaz25. Un petit conduit 7 met en communication la chambre superieure (2) avec le conduit de sortie d'eau 6, selon la position d'une palette d'obturation 10 faisant partie du dispositif de sécurité additionnel 13 associe au mécanisme-eau. Le boîtier de ce dispositif communique avec le conduit 7. A la figure 1 don 'a représente la palette 10 en position haute pour laquelle elle met donc en communication la chambre (2) avec le conduit 6 tout en obturant la communication entre la chambre basse (3) et ledit conduit 6 réalisée selon la liai .son 19 marquée en pointillé qui part d'un orifice de la chambre (3) et débouche à l'entrée (20) du dispositif de sécurité. La palette 10 du dispositif de sécurité 13 pivote autour d'un axe 21. Un ressort 27 maintient la palette 10, dans la position représentée à la figure 1, en butée contre un tiroir mobile 28. La figure 2 represente avec plus de précision le montage du système de sécurité additionnel 13. La palette 10 y est vue dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 1. Le ressort 27 la maintient appliquée contre le tiroir 28 mobile à l'intérieur du boîtier. Son extrémité 29 est en appui, dans une chambre indépendante de la chambre d'eau dans laquelle est la palette, contre le soufflet dilatable 30 d'un élément thermosensible dont le bulbe 31 est disposé dans le conduit d'évacuation des gaz brûlés auquel est raccordé l'appareil ou au niveau du coupe-tipage. L'autre extrémité 32 du tiroir est en butée contre un bouton de réarmement 33 et un ressort additionnel 34 il est manoeuvrable de l'extérieur. Le tiroir 28 est muni de deux lumières 37 ; la tête 36 d'un ressort 35 solidaire du boîtier est en appui sur la partie de tiroir située entre les deux lumières 37. Le dispositif fonctionne de la façon suivante Quand l'appareil est en marche normale, à partir de la position arrêt représentée à la figure 1, le courant d'eau qui s'établit dans le conduit 6 par le petit orifice calibré 15, conduit, du fait habituel et bien connu de la dépression relative créée dans la chambre (2), à la levée de la membrane 1 et à l'ouverture du clapet 23 à l'encontre du ressort 24 c'est-à-dire que le gaz est admis aux brûleurs. Quand le puisage est plus important, la languette 14 se souleve decou- vrant le plus grand orifice 169 mais le piston 8 s'est également soulevé et on a ainsi une limitation automatique du débit d'eau qui traverse l'appareil, indépendamment de la pression d'alimentation. En tout cas, durant le fonctionnement, et si l'évacuation des produits de combustion s'effectue normalement, la palette 10 du dispositif de sécurité additionnel 13 reste en position haute ; le petit conduit 7 communique normalement avec le conduit de sortie d'eau 6 dont il égalise ainsi la pression avec la chambre (2), tandis que l'orifice 20 de la liaison 19 reste fermée. Par contre, s'il y a anomalie au niveau de l'évacuation des produits de combustion de l'appareil, caractérisée par l'échauffement du bulbe 31, le soufflet 30 se dilate, agit sur l'extrémité 29 du tiroir 28 qui se déplace latéralement vers la gauche, comme on voit sur la figure 2. La première lumiere 37 vient alors à l'aplomb de la tête 36 du ressort 35 qui se trouve ainsi libéré ; la tête 36 du ressort peut donc agir sur la palette 10, en appui contre le tiroir, et le fait pivoter autour de son axe 21 à l'encontre de la force du ressort 27. Cette opération entraine la fermeture du raccordement avec le conduit de sortie d'eau 6 mais l'ouverture de la liaison 19 mettant en communication directe la chambre (3) avec la chambre (2), ce qui provoque la fermeture immédiate du clapet 23 sous l'effet du ressort 24 et l'arrêt de l'appareil. Quand le bulbe 31 s'est refroidit,on peut ramener le soufflet 30 dans sa position originale en agissant sur le bouton-poussoir de réarmement 33. Ce dispositif 13 est dit à sécurité positive car en cas de fuite ou de défaillance du bulbe 31 ou du soufflet 30, c'est-à-dire si ce dernier se rétracte, le tiroir 28, sous l'effet du ressort 34, se déplace en sens inverse (vers la droite à la figure 2) et la sec-on-de lumière 37 vient alors à l'aplomb de la tête 36 du ressort 35, mettant ainsi 1 'appareil en sécurité comme dans le cas précédent. La figure 2 illustre un exemple de réalisation dans lequel l'élément thermosensible est un bulbe. L'utilisation d'un élément thermosensible d'un autre type, comme par exemple un bilame entre également dans le cadre de la présente invent ion. Revendi-cations. 1 / Dispositif de sécurité pour appareil à gaz de produc tion d'eau chaude sans veilleuse permanente, permettant son arrêt en cas d'anomalie dans l'évacuation de ses produits de combustion, comportant un mecanisme de com mande d'admission gaz à membrane différentielle délimi tant une première chambre d'eau inférieure en communica tion avec un conduit de sortie d'eau par un orifice ca libre et une seconde chambre d'eau supérieure également en communication avec le conduit de sortie d'eau par un petit conduit de liaison, caractérisé par le fait qu'un élément thermosensible(31)réagissant de façon connue en soi à une élévation de température au niveau de 1 'éva- cuation des produits de combustion agit de façon positive sur le mécanisme eau à membrane différentielle 1 grâce à un dispositif additionnel(13) palette d'obturation (10) mettant en communication directe la chambre inférieure (3) avec la chambre supérieure (2). 2'/Dispositif de sécurité selon la revendication 1, carac térisé par le fait que la palette d'obturation (10) mon tee pivotante autour d'un axe (21) et rappelée par un ressort (27) obture en fonctionnement normal la tubulure de liaison (19) entre les chambres (2) et (3), en lais sant ouvert le petit conduit (7) entre la chambre supé rieure (3) et le conduit de sortie d'eau (6). 30/ Dispositif de sécurité selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'élément thermosensible (31) agit par l'intermédiaire d'un soufflet (30) sur un ti roir mobile (28) dont le déplacement provoque le pivo tement de la palette d'obturation (10) à l'encontre de la force de rappel du ressort (27). 40/ Dispositif de sécurité selon revendication 3 caractérisé par le fait que la têt-e (36) d'un ressort (35) est en appui sur le tiroir mobile (28) au voisi nage d'une lumiere (37) prevue dans ledit tiroir, qui lors du déplacement de celui-ci libère cette tête (36) qui elle-même fait pivoter la palette d'obturation (10) 50/ Dispositif de sécurité selon les revendications 3 et 4 caracté-risé par le fait que la tête (36)du ressort (35) est en appui sur le tiroir mobile (28) entre deux lu mi ères (37) prévues dans ledit tiroir de telle 'sorte que le dispositif réagisse de façon positive à la fois lors de la dilatation du soufflet(30)et lors de son retrait sous l'action d'un ressort additionnel (34). 60/ Dispositif de sécurité selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le tiroir mobile (28) est en butee contre un bouton de réarmement (33).