Brevet FR2673703A1 — publié le 19920911

APPAREIL A GAZ A SECURITE DE SURCHAUFFE. DESCRIPTION L'invention concerne un appareil à gaz équipé d'un système de sécurité assurant automatiquement l'arrêt du chauffage Lorsqu'un seuil de surchauffe prédéterminé est atteint. L'invention s'appLique avantageusement, bien que de façon non Limitative, à des appareils à gaz tels que des friteuses, des chaudières, des appareils à accumulation d'eau chaude, etc.. Comme l'iLlustre très schématiquement la figure 1, un tel appareil à gaz comporte habituellement un dispositif de commande 10 alimenté en gaz par un tube d'arrivée de gaz 12. Ce dispositif de commande 10 controle le transfert du gaz vers un brûleur principal 14 et une veilleuse 16, par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation principaL 18 et d'un circuit d'alimentation secondaire 20, respectivement. Le dispositif de commande 10 comporte des moyens tels qu'une valve ou plusieurs valves (non représentées) permettant de commander automatiquement la fermeture du circuit d'alimentation principal 18 et du circuit d'alimentation secondaire 20 dans certaines conditions. Ainsi, en cas d'extinction de la veilleuse 16, la fermeture d'une de ces valves est commandée automatiquement par un thermocouple ou thermopile 22 qui relie le dispositif de commande 10 à la veilleuse. Dans certains cas, un thermostat (non représenté) relié à une sonde de régulation 23 placée dans l'appareil permet de réguler la température de ce dernier autour d'une valeur prédéterminée, en agissant sur une autre valve du dispositif 10, de façon à allumer et à atteindre le brûleur principal 14 en fonction des variations de la température régnant dans l'appareil. Comme l'illustre également la figure 1, une sécurité de surchauffe est habituellement prévue, afin de remédier à une défaillance éventuelle du système de régulation de température risquant d'entraîner une surchauffe inacceptable à l'intérieur de L'appareil. Dans l'état actuel de la technique, illustré sur la figure 1, ce système de sécurité comprend un thermostat 24 constituant un interrupteur placé en série sur le thermocouple ou thermopile 22 au moyen de deux conducteurs électriques 26. Ce thermostat 24 est équipé d'un capteur de température 28 tel qu'un bulbe ou un bilame, sensible à La température régnant dans l'appareis. Ce système de sécurité de conception classique a pour effet de couper le circuit électrique du thermocouple lorsque la température régnant à l'intérieur de l'appareil atteint un seuil de surchauffe prédéterminé. L'une des valves du dispositif de commande 10 se ferme alors automatiquement, ce qui a pour effet de fermer le circuit d'alimentation principal 18 et, par conséquent, d'éteindre le brûleur principal 14. Un tel système de sécurité, qui repose sur la coupure du circuit électrique du thermocouple ou thermopile 22, a pour inconvénient majeur d'utiliser des composants électriques conçus pour des courants relativement élevés (généralement 15 A). Il se produit donc une oxydation rapide des contacts conduisant à de nombreuses pannes intempestives. L'invention a précisément pour objet un appareil à gaz comportant une sécurité de surchauffe de conception originale, n'utilisant pas la coupure de l'alimentation électrique du thermocouple ou thermopile, de façon à supprimer toute oxydation des contacts électriques et à améliorer La fiabilité de l'appareil, la sécurité de surchauffe selon l'invention étant en outre particulièrement simple, fiable et peu coûteuse et pouvant être installée rapidement, sans précautions particulières, sur des appareils à gaz qui peuvent éventuellement être en service. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un appareil à gaz, comprenant un dispositif de commande alimentant en gaz au moins un brûleur principal, par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation principal, et une veilleuse, par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation secondaire, le dispositif de commande comprenant des moyens pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation principal, contrôlés par des premiers moyens sensibles à la température de la veilleuse, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend de plus des moyens pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation secondaire, lorsque des deuxièmes moyens sensibles à la température détectent une élévation de température dans l'appareil au-dessus d'un seuil de surchauffe prédéterminé. Dans un appareil à gaz ainsi réalisé, lorsque la température régnant dans l'appareil atteint le seuil de surchauffe prédéterminé, le circuit d'alimentation en gaz de la veilleuse se ferme automatiquement. Par conséquent, le courant électrique normalement produit par le thermocouple ou thermopile s'annule, ce qui conduit à la fermeture automatique de la valve équipant le dispositif de commande. Le circuit d'alimentation en gaz du brûleur principal est alors fermé, de telle sorte que l'appareil éteint. Il est à noter que ce résultat est obtenu sans aucune coupure du circuit électrique du thermocouple ou thermopile, donc sans oxydation des contacts électriques. De plus, le dimensionnement du système de sécurité peut être particulièrement réduit, ce qui permet d'en limiter le coût. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation secondaire comprennent une valve normalement fermée, les deuxièmes moyens sensibles à la température comportant un thermostat qui commande l'effacement d'une butée maintenant normalement la valve en position ouverte, lorsque la température dans l'appareil atteint ledit seuil de surchauffe. Avantageusement, le thermostat peut alors être lié à la butée par une tige apte à coulisser de façon étanche dans un alésage formé à l'intérieur d'un clapet de ladite valve. De préférence, des moyens sont prévus pour assurer le réglage de la position occupée normalement par la butée. Selon un aspect avantageux de l'invention, les moyens pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation secondaire sont associés aux deuxièmes moyens sensibles à la température, pour former un ensemble interchangeable monté dans le circuit d'alimentation secondaire d'un appareil qui peut être un appareil neuf ou un appareil déjà en service. Un mode de réalisation préféré de l'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1, déjà décrite, illustre de façon très schématique un appareil à gaz selon la technique antérieure ; - la figure 2 est une vue schématique comparable à la figure 1 représentant un appareil à gaz conforme à l'invention ; et - la figure 3 est une vue en coupe représentant le système de sécurité qui est placé dans le circuit d'alimentation en gaz de la veilleuse de l'appareil à gaz de la figure 2, conformément à l'invention. Comme l'illustre très schématiquement la figure 2, un appareil à gaz conforme à l'invention comprend de façon classique un dispositif de commande 110 raccor dé sur un tube d'arrivée de gaz 112, de façon à contre ler l'alimentation en gaz d'un brûleur principal 114 et d'une veilleuse 116, par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation principal 118 et d'un circuit d'alimentation secondaire 120, respectivement. Egalement de façon classique, un thermocouple ou thermopile 122 relie électriquement la veilleuse 116 à des moyens (non représentés) pour fermer automatiquement te circuit d'alimentation principal 118. Ces moyens, qui appartiennent au dispositif de commande 110, sont habituellement constitués par une valve. D'une manière connue et qui ne sera donc pas décrite ici en détail, le thermocouple ou thermopile 122 agit sur cette valve de façon à la maintenir ouverte tant qu'il existe une différence de température notable entre les deux extrémités du thermocouple ou thermopile, c'est-à-dire tant que la veilleuse 116 est allumée.Lorsque cette différence de température chute en dessous d'un seuil prédéterminé indiquant L'extinction de la veilleuse 116, la valve se ferme et provoque automatiquement l'arrêt de l'alimentation en gaz du brûleur principal 114 et, par conséquent, l'arrêt de l'appareil. De façon facultative, l'appareil à gaz illustré très schématiquement sur la figure 2 peut aussi comporter, toujours de façon connue, un thermostat (non représenté) situé à l'intérieur du dispositif de commande 110 et relié à une sonde de régulation 123 placée à L'intérieur de l'appareil. Ce thermostat commande une autre valve (non représentée) située à l'intérieur du dispositif 110, de façon à assurer automatiquement l'alimentation en gaz du brûleur principal 114 et l'interruption de cette alimentation, afin de maintenir la température de l'appareil entre des limites inférieure et supérieure prédéterminées. Ce système permet donc d'assurer la régulation automatique de la température à L'intérieur de l'appareil. Conformément à l'invention, l'appareil à gaz illustré sur la figure 2 comprend de plus une sécurité de surchauffe, formant un ensemble désigné de façon générale par la référence 132, qui est monté de façon interchangeable dans le circuit d'alimentation secondaire 120 servant à alimenter en gaz la veilleuse 116. Cet ensemble va à présent être décrit en détail en se référant à la figure 3. L'ensemble 132 conforme à l'invention comporte un corps 134, formé avantageusement de deux parties 134a et 134b, assemblées entre elles par exemple au moyen de vis 136, de façon à délimiter intérieurement un volume 138 isolé vis-à-vis de l'atmosphère extérieure par un joint d'étanchéité 140 interposé entre les parties 134a et 134b. Le corps 134 de l'ensemble 132 est prévu pour être raccordé respectivement sur une partie amont et sur une partie aval du circuit 120 d'alimentation secondaire par deux raccords 142 et 144 tels que des raccords vissés. Lorsque ce raccordement a été effectué, les parties amont et aval du circuit 120 communiquent entre elles par l'intermédiaire du volume 138 délimité à l'intérieur du corps 134. Ce volume intérieur 138 est séparé en deux parties, dans lesquelles débouchent respectivement les raccords 142 et 144, par une cloison 146 traversée par un passage circulaire 148. Sur sa face tournée vers le raccord aval 144, la cloison 146 comporte le siège 150 d'une valve désignée de façon générale par la référence 152. Cette valve 152 comporte également un clapet mobile 154 placé dans le volume intérieur 138, du côté du raccord aval 144, de façon à pouvoir venir en appui étanche contre le siège de valve 150. Le clapet 154 est supporté de façon coulissante par une tige cylindrique 156 fixée à la paroi du corps 134 par l'intermédiaire d'un thermostat 158 et disposée selon l'axe du passage 148. Plus précisément, la tige 156 se prolonge au-delà du thermostat 158 par une partie filetée 180 qui traverse de façon étanche la paroi du corps 134. Un écrou 182 vissé sur cette partie filetée 180 assure la fixation de la tige 156 sur le corps 134. Un contre écrou 184, protégé par une gaine étanche 186, bloque l'écrou 184. Un ressort hélicoidal de compression 160, dont les extrémités prennent appui respectivement sur une collerette 162 liée à la tige 156 et sur le clapet 154, sollicite en permanence ce dernier vers le siège de valve 150. La tige cylindrique 156 traverse de façon étanche un alésage 164 formé selon l'axe du clapet 154, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité annulaire 166, et elle comporte à son extrémité opposée au thermostat 158 une partie filetée 168. Sur cette partie filetée 168 est vissée une pièce tubulaire 170 dont l'extrémité 172 tournée vers le clapet 154 constitue une butée contre laquelle le clapet est normalement maintenu en appui par le ressort de compression 160. Une goupille 174 traverse radialement la pièce tubulaire 170, de telle sorte que ses extrémités soient reçues dans des fentes 176 formées parallèlement à l'axe de la valve 152 dans une partie de la paroi du corps 134 faisant saillie vers l'intérieur, autour de la pièce tubulaire 170. Le thermostat 158 est relié par un tube capillaire 177 à une sonde de surchauffe telle qu'un bulbe ou canne rigide 178 situé à l'extérieur du corps 134, contenant un liquide sensible à la température régnant dans l'appareil. Le tube capillaire 177 se prolonge dans la partie filetée 180, creuse, de la tige 156 jusqu'au thermostat 158. Une surface de manoeuvre 188, formée à l'extré mité de la tige 156 située à l'extérieur du corps 134, permet, à l'aide d'une clef, d'entraîner en rotation la tige cylindrique 156 lorsque l'écrou 182 n'est pas bloqué. Etant donné que la pièce tubulaire 170 est immobilisée en rotation par la goupille 174, cette rotation a pour effet de déplacer la butée 172 dans l'un ou l'autre sens parallèlement à l'axe de la valve 152. Un réglage préalable de la position de cette butée, qui détermine la température de déclenchement du dispositif, peut ainsi être effectué. Tant que la température régnant dans l'appareil, détectée par le bulbe ou canne rigide 178, est inférieure à un seuil de surchauffe prédéterminé, les différentes éléments de l'ensemble de sécurité de surchauffe 132 occupent les positions illustrées sur la figure 3. Par conséquent, le clapet 154 est en appui contre la butée 172 et espacé du siège de valve 150. Le gaz circule donc librement entre les parties amont et aval du circuit d'alimentation secondaire 120 et la veilleuse 116 est alimentée. Cependant, au fur et à mesure que la température augmente, le liquide contenu dans le bulbe ou canne rigide 178, le tube capillaire 177 et le thermostat 158 se dilate, de telle sorte que le thermostat 158 se gonfle progressivement, déplaçant vers le bas la pièce tubulaire 170 portant la butée 172. L'ouverture de la valve 152 diminue donc progressivement lorsque la température augmente. Lorsque le seuil de surchauffe prédéterminé par la position de la butée 172 est atteint, le déplacer ment de l'ensemble constitué par la tige cylindrique 156 et la pièce tubulaire 170 vers le bas en considérant la figure 3 est égal à la distance séparant initialement le clapet 154 du siège de valve 150, de telLe sorte que le clapet vient alors en appui étanche contre le siège de valve. Le passage du gaz entre les parties amont et aval du circuit d'alimentation secondaire 120 est donc interrompu. La veilleuse 116 s'éteint. Sous l'effet de l'extinction de La veilleuse 116, le courant qui circulait initialement dans le thermocouple ou thermopile 122 disparaît, ce qui a pour effet de commander automatiquement la fermeture de la valve (non représentée) du dispositif de commande 110, placée dans le circuit d'alimentation principal 118. Le brûleur principal 114 s'éteint alors à son tour. L'appareil se trouve ainsi dans un état dit "de sécurité". Etant donné que l'ensemble de sécurité selon l'invention agit sans provoquer de coupure du circuit électrique du thermocouple ou thermopile 122, l'oxydation prématurée des contacts qui se produisait avec les dispositifs existants est supprimée. La fiabilité de l'appareil est donc accrue de façon notable. Par ailleurs, la description qui précède fait apparaître la grande simplicité du dispositif selon l'invention, son faible coût et sa facilité d'installation. En particulier, ce dispositif peut être installé aussi bien sur un appareil neuf que sur un appareil en exploitation, puisqu'il nécessite simplement la coupure du circuit d'alimentation en gaz de La veilleuse. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, on comprendra notamment que la butée qui maintient normalement le clapet éloigné du siège de valve peut se déplacer selon une direction radiale par rapport à l'axe de la valve, pour commander la fermeture de cette dernière. Par ailleurs, le système de sécurité selon l'invention peut être installé sur un appareil à gaz ne comportant pas de système de régulation de température. REVENDICATIONS 1. Appareil à gaz, comprenant un dispositif de commande (110) alimentant en gaz au moins un brûleur principal (114), par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation principal (118), et une veilleuse (116), par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation secondaire (120), le dispositif de commande comprenant des moyens pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation principal, contrôlés par des premiers moyens (122) sensibles à la température de la veilleuse, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend de plus des moyens (152) pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation secondaire (120), lorsque des deuxièmes moyens (158,178) sensibles à la température détectent une élévation de température dans l'appareil au-dessus d'un seuil de surchauffe prédéterminé. 2. Appareil à gaz selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation secondaire (120) comprennent une valve (152) normalement fermée, les deuxièmes moyens sensibles à la température comportant un thermostat (158) qui commande l'effacement d'une butée (172) maintenant normalement la valve en position ouverte, lorsque la température dans l'appareil atteint ledit seuil de surchauffe. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le thermostat (158) est lié à la butée (172) par une tige apte à coulisser de façon étanche dans un alésage (164) formé à l'intérieur d'un clapet (154) de ladite valve (152). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que des moyens de réglage (188,168) de la position occupée normalement par La butée (172) sont prévus. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (152) pour fermer automatiquement le circuit d'alimentation secondaire (120) sont associés aux deuxièmes moyens (158,178) sensibles à la température, pour former un ensemble interchangeable monté dans le circuit d'alimentation secondaire.