Brevet FR2591320A1 — publié le 19870612

i - 2591320 La présente invention concerne un interrupteur hydraulique pour un chauffe-eau à gaz, mazout ou cou- rant électrique, au boîtier duquel sont raccordées une conduite d'alimentation et une conduite de sortie d'eau, dont l'une est équipée d'une soupape commandée par une membrane, et d'un venturi dont l'entrée est en communication avec une chambre, d'un côté de la membrane, et dont le rétrécissement communique avec une chambre, de l'autre côté de la membrane, le ven- turi étant by-passé par une soupape sous tension de ressort, dont l'obturateur est limité dans ses dépla- cements par une butée réglable. Une telle construction a déjà été proposée o la butée réglable est conçue comme sélecteur de tem- pérature d'eau qui agit sur le ressort commandant les déplacements de l'obturateur de la soupape. En action- nant la vis de réglage du sélecteur de température, on fait varier la tension du ressort agissant sur l'ob- turateur. Au moment o il règne au niveau du venturi une différence de pression telle que la tension pré- réglée du ressort est dépassée, la soupape s'ouvre. En conséquence, l' appareil se met en route et four- nit ainsi de l'énergie thermique, la pression d'ac- tion et le débit d'eau engendrant cette pression étant variables et réglables, ce qui, cependant, n'est pas requis. - 2 -2591320 La présente invention a donc pour but de faci- liter la mise en route du chauffe-eau et de la pro- voquer même à des débits faibles, cette mise en rou- te devant être indépendante du débit de prise d'eau voulu. Ce but est atteint par ce que la butée délimite l'ouverture maximale de la soupape. Grâce à cette con- ception, il est garanti que la soupape, par l'action du ressort, est toujours fermée, et n'est ouverte que lorsque, par suite de l'écoulement d'eau à travers le venturi, il nait une différence de pression si importante qu'elle ouvre, contre l'action du ressort, la soupape montée en parallèle. Comme la tension du ressort n'est pas variable, le seuil de pression com- mandant le by-pass ne varie pas non plus. Comme la butée détermine seulement l'ouverture maximale de la soupape, le débit passant par le bypass est limité à un maximum réglable sans que cela se répercute sur la caractéristique de mise en route. Pour la réalisation conformément à l'invention, il est proposé que le bout de la butée est position- né à une distance réglable vis-à-vis de l'extrémité de l'obturateur du côté opposé-au siège de la soupa- pe. En conséquence, un bout de la butée peut être con- çu comme vis de réglage perçant le boîtier pour être actionnée de l'extérieur, l'autre bout se trouvant à -3 - une certaine distancqe de l'obturateur de la soupape. Il en résulte une construction simple qui permet sans difficultés des remplacements à l'occasion de travaux de maintenance. La construction est caractérisée de préférence par ce que, sur un interrupteur hydraulique avec un alésage étagé o est vissée une douille, cette douille porte dans un taraudage un axe régulateur muni d'un organe de manipulation, cet axe comportant un creux avec une face en dépouille, o pénètrent un bout de la tige portant l'obturateur et un ressort qui s'ap- puie contre un élément du siège de soupape, monté sur la tige. Cette réalisation particulièrement favorable comporte l'avantage que l'alésage étagé faisant par- tie de la construction déjà proposée de l'interrup- teur hydraulique et qui a servi pour un sélecteur de température d'un fonctionnement et d'une construc- tion différents, peut sans difficultés être utilisé sans aucune modification sur le bottier de l'inter- rupteur conformément à l'invention. L'ensemble que forme la butée avec le sélecteur de température peut ainsi être monté et démonté en bloc sans qu'aucune pièce ne soit perdue. Grâce à la face en dépouille, le siège de soupape ensemble avec l'obturateur peut être facilement fixé par enclenchement sur l'axe ré- gulateur, ce qui détermine la distance réglable en- 4- 2591320 tre l'un des bouts de l'axe régulateur et l'autre bout de la face en dépouille. Un exemple de réalisation de l'invention fait l'objet de la description suivante avec les figures un et deux du dessin à l'appui. Les figures montrent: la fig. 1, une représentation schématique de 1' invention, et la fig. 2, une réalisation particulièrement a- vantageuse. Dans les deux figures, les mêmes références dé- signent les mêmes détails. Le chauffe-eau, objet de la fig. 1, est un chauf- fe-eau à circulation avec un échangeur de chaleur pri- maire non représenté et chauffé par un brûleur à gaz, l'échangeur de chaleur primaire alimentant suivant la position d'un distributeur 3 voies non représenté, ou un circuit de chauffage non représenté, ou un chauffeeau sanitaire 1, à l'aide de conduites 2 et 3 qui, à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 1 sont reliées l'une à l'autre par un serpentin 4. L'échangeur de chaleur 1 pourrait aussi faire fonction d'échangeur de chaleur primaire d'un chauffe- eau sanitaire, chauffé directement par un brûleur à gaz. Ce chauffage pourrait aussi être assuré par un brûleur à mazout ou des résistances électriques. Pour - 5 - la mise en marche du brûleur à gaz ou à mazout, ou du chauffage électrique, il est prévu sur un chauffe- eau à effet direct, un poussoir 5 qui agit sur une soupape à gaz ou à mazout ou sur un interrupteur élec- trique. Le poussoir 5 perce un boîtier 6 d'un inter- rupteur hydraulique 7, qui comprend une conduite d'a- limentation d'eau 8 et une sortie d'eau 9. La condui- te d'alimentation 8 est reliée au réseau de distri- bution d'eau froide, la sortie d'eau 9, à un tuyau de prise d'eau 10 qui traverse l'échangeur de chaleur 1 et qui, à son extrémité porte un ou plusieurs robi- nets de prise d'eau 11. Dans le bottier 6 de l'inter- rupteur hydraulique est fixée une membrane 12, de fa- çon étanche, le long de son bord 13 de sorte à for- mer un premier compartiment 14 et un deuxième compar- timent 15, séparés entre eux par la membrane, le com- partiment 15 étant relié à la pression régnant à l' entrée 8. Entre l'entrée 8 et le compartiment 15 est disposé un organe régulateur de débit sous forme d'un piston 16 qui, coopérant avec un alésage 17, forme un étranglement. Le piston 16 se trouve sous l'action d'un ressort 18 s'appuyant contre un élément du bottier 6, et qui a tendance d'appliquer le piston 16 sur le bord de l'alésage 17. Entre la sortie d'eau 9 et le compartiment 15 est prévu un venturi 19 sur le rétré- cissement duquel est branché un tube 20 qui relie le - 6 - 2591320 venturi au compartiment 14. De plus, il est prévu une soupape comprenant un siège 21 et un obturateur 22 et faisant fonction de by-pass vis-à-vis du venturi 19, l'obturateur se trouvant sous l'action d'un ressort 23 s'appuyant contre le bottier. L'ouverture maximale de la soupape 21/22 est déterminée par une butée réglable 24 pouvant être déplacée à l'aide d'un or- gane de manipulation 25 et étant positionnée de sor- te que son extrémité 29 du côté opposé à l'organe de manipulation 25, regarde la face de l'obturateur 22 du côté opposé au siège de soupape 21. Dans le compartiment 14, la membrane est munie d'un piston 26 qui porte le poussoir 5 et subit l'ac- tion d'un ressort de rappel 27. La tension du ressort 27 dépasse celle du ressort 18 de sorte que la sec- tion d'étranglement entre l'obturateur 16 et l'alé- sage 17, à l'état de repos représenté à la fig. 1, est assez largement ouverte, si le robinet de prise d'eau 11 est fermé. Le fonctionnement de l'ensemble, objet de la fig. 1, est le suivant: A l'ouverture du robinet de prise d'eau 11 s'é- tablit un débit d'eau depuis la conduite 8, à travers l'étranglement 16/17 ouvert, le compartiment 15, le venturi 19, la conduite 9, l'échangeur de chaleur 1 et le tuyau de prise d'eau 10. Comme la soupape 21/22 - 7 - est fermée, tout le débit doit passer, au moment de l'ouverture du robinet, à travers le venturi 19, ce qui provoque une augmentation rapide de la pression dans le compartiment 15, et une forte dépression dans le compartiment 14, par l'effet du venturi, sous le- quel le compartiment 14 est vidé à travers le tube 20. Cela signifie que contre l'action du ressort 27, la membrane et par là le poussoir 5 sont soulevés. La montée du poussoir 5 provoque la commutation du dis- tributeur 3 voies de sorte que l'échangeur de chaleur primaire du chauffeeau à circulation envoie de l'eau chaude par les conduites 2 et 3 au serpentin 4 pour chauffer l'eau s'écoulant vers le robinet de prise d'eau. Dans une autre réalisation, le poussoir 5 com- mande l'alimentation en gaz ou mazout d'un brûleur qui chauffe directement l'échangeur de chaleur 1, ou un micro-contact qui fait alimenter en courant élec- trique les spires de l'échangeur de chaleur 1. Au moment o un débit d'eau déterminé s'écoule à travers le venturi 19, il en résulte une certaine chute de pression qui agit aussi sur l'obturateur 22 et provoque son ouverture contre l'action du ressort 23. En fonction de la tension de ce ressort, l'obtu- rateur 22 est dégagé du siège 21 de sorte qu'il y a écoulement d'eau déviant le venturi. Cet écoulement est aussi soumis à l'action du piston régulateur 16. 2 591320 Le débit maxi d'eau est déterminé par la distance 28 entre le bout 29 de la butée 24 et l'obturateur 22. Au moment o l'obturateur bute contre ce bout, la section d'écoulement a atteint son maximum. Comme le ressort 23 n'est pas influencé par la butée 24, la soupape 21/22 s'ouvre en fonction du de- gré d'ouverture du robinet de prise d'eau, toujours à la même baisse de pression au niveau du venturi. Donc, la caractéristique de mise en marche de l'ap- pareil n'est pas influencée. La fig. 2 montre un exemple de réalisation.- Dans le bottier 6 de l'interrupteur hydraulique est pré- vu un alésage étagé 30 dans lequel est vissé un en- semble 31. Cet ensemble comprend une douille 32 mu- nie d'un filetage 33 à l'aide duquel elle est vissée dans un taraudage de l'alésage 30. L'étanchéité en- tre l'alésage et la douille est assurée par un joint torique 34. La douille présente un creux 36 o est logé un axe régulateur 37 pouvant se déplacer axia- lement à l'aide d'un filetage 38. Cet axe est soli- daire de l'organe de manipulation 25. Du côté ne re- gardant pas l'organe de manipulation 25, l'axe 37 pré- sente un creux 39 limité par une face en dépouille 40 qui définit l'extrémité 29 de la butée 24 formée par l'axe 37. L'obturateur 22 est solidaire d'une tige 41 qui, du côté opposé à l'obturateur 22 porte une tête - 8 - - 9 - 42 logée dans le creux 39. La tête 42 est conçue de sorte que, enfoncée par une force extérieure, elle est assemblée de façon imperdable avec l'axe régula- teur 37 par enclenchement. Contre la tête 42 s'appuie le ressort de poussée 23 qui, de l'autre côté, s'ap- puie sur le siège de soupape réalisé comme élément amovible. Le ressort 23 repose donc aussi en partie à l'intérieur de l'axe 37. L'ensemble 31 fonctionne comme suit: En tournant l'organe de manipulation 25, on vis- se ou dévisse l'axe 37. En conséquence, la position de la face en dépouille 40 respectivement de la butée 24 est modifiée dans le bottier, ce qui se traduit par une diminution respectivement un agrandissement de la distance 28 entre la tête 42 et la face en dé- pouille 40, le ressort 23 n'étant pas influencé par le déplacement de l'axe régulateur puisqu'il s'appuie exclusivement sur le siège de soupape 21 et la tête 42, dont la distance entre elles ne subit pas de va- riation. Le ressort 23 a tendance d'appliquer l'ob- turateur 22 sur le siège 21. La chute de pression au niveau du venturi agit par des alésages 43 dans l'in- térieur 44 du siège de soupape 21 et par là sur la face frontale de l'obturateur 22, regardant l'intéri- eur, lequel peut se dégager en direction du piston de réglage 16, ce qui fait tendre le ressort de rap- - 10 - 2591320 pel 23. A l'état de repos, la soupape 21/22 est fer- mée, la pression d'ouverture pouvant être influencée par rotation de l'obturateur 22 par rapport à la ti- ge 41 assemblée avec celui-ci par vissage collé ce- pendant après ajustage. L'avantage particulier de ce mode de réalisation consiste en ce que le sélecteur de température entier forme un ensemble qui peut être remplacé sans aucune autre intervention sur l'interrupteur hydraulique. -11 - Revendications 1. Interrupteur hydraulique pour un chauffe-eau mar- chant au gaz, mazout ou courant électrique, au bottier duquel sont raccordées une conduite d'alimentation et une conduite de sortie d'eau, dont l'une est équipée d'une soupape commandée par une membrane, et d'un venturi dont l'entrée est en communication avec un compartiment, d'un côté de la membrane, et dont le rétrécissement communique avec un compartiment, de l'autre côté de la membrane, le venturi étant by-passé par une soupape sous tension de ressort, dont l'ob- turateur est limité dans ses déplacements par une butée réglable, caractérisé par le fait que la butée (24) délimite l'ouverture maximale de la soupape. -12 - 2. Interrupteur hydraulique suivant la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que l'extrémité (29) de la butée (24) est positionnée à une dis- tance (28) réglable vis-à-vis de l'extrémité de l'obturateur (22), du côté opposé au siège de soupape (21). 3. Interrupteur hydraulique avec un alésage étagé o est vissée une douille, suivant la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé par le fait que la douil- le (32) porte dans un taraudage (34) un axe ré- gulateur (37) pouvant être tourné à l'aide d'un organe de manipulation (25) et comportant un creux (39) avec une face en dépouille (40), o pénètrent un bout de la tige (41) portant l'obturateur (22) et un ressort (23) qui s'appuie contre un élément du siège de soupape, monté sur la tige (41).