Brevet FR2691787A1 — publié le 19931203

"Soupape multifonctionnelle à sécurité thermo-électriaue pour brûleurs à gaz d'appareils de chauffage et similaires" La présente invention a pour objet une soupape multifonctionnelle à sécurité thermo- électrique, trouvant des applications avantageuses dans les circuits d'alimentation en gaz des brûleurs des appareils de chauffage en général et des chaudières d'installations de chauffage domestique en particulier. Cette soupape est du type comportant un corps de soupape dans lequel est formé un trajet de gaz s'étendant d'un orifice d'entrée à un orifice de sortie vers un brûleur, un orifice d'alimentation en gaz d'un brûleur pilote formé dans ledit corps de soupape entre lesdits sièges de soupape, un premier et un second sièges de soupape coopérant avec des obturateurs respectifs pour commander respectivement le passage du gaz entrant dans ledit corps de soupape et en sortant, un organe électromagnétique agissant en opposition à des moyens à ressort sur l'obturateur du premier siège de soupape, cet organe étant relié électriquement à un thermocouple. Il est connu de disposer les commandes manuelles d'allumage et d'extinction de la flamme pilote (ou brûleur pilote) pour qu'elles soient, en général, associées physiquement au corps de la soupape multifonctionnelle En fait, pour l'allumage et l'extinction, il est prévu une commande qui agit directement ou indirectement sur un ou plusieurs organes de manoeuvre de la soupape d'entrée de gaz En outre, il est connu que le positionnement de la soupape multifonctionnelle par rapport au brûleur principal de la chaudière est lié à des motifs de conception technique En conséquence, il est inévitable que ce positionnement ne tienne pas compte des conditions d'installations effectives de la chaudière au point de vue domestique, ces conditions variant d'un cas à l'autre C'est pour cette raison que parmi les inconvénients que les utilisateurs mettent majoritairement en avant en ce qui concerne l'utilisation des chaudières à brûleurs à gaz, il y a l'accessibilité médiocre, sinon tout à fait difficile, des commandes d'allumage et d'extinction. L'invention a principalement pour but de mettre à disposition une soupape multifonctionnelle à sécurité thermo-électrique, du type indiqué ci-dessus et présentant des caractéristiques structurelles et fonctionnelles telles que les commandes d'allumage et d'extinction de la flamme pilote puissent être effectuées "à distance", sans compliquer pour cela la chaudière considérée au point de vue structurel ou fonctionnel On ne doit pas non plus rendre plus compliquée l'étape d'installation de cette chaudière. A cet effet, l'invention concerne une soupape multifonctionnelle à sécurité thermo-électrique pour brûleurs à gaz d'appareils de chauffage d'installations de chauffage domestique, comportant un corps de soupape dans lequel est formé un trajet de gaz s'étendant d'un orifice d'entrée de gaz à un orifice de sortie de gaz vers un brûleur, un premier siège de soupape et un second siège de soupape coopérant avec des obturateurs respectifs pour commander respectivement le passage du gaz entrant dans le corps de soupape et sortant de ce corps, ces obturateurs étant actionnés par des soupapes électromagnétiques correspondantes en opposition à des moyens à ressort respectifs, un orifice d'alimentation en gaz d'un brûleur pilote, cet orifice étant disposé dans le corps de soupape entre les sièges, un organe électromagnétique agissant, en opposition aux moyens à ressort, sur l'obturateur du premier siège de soupape et étant relié électriquement à un thermocouple, les soupapes électromagnétiques pouvant, alternativement, être reliées électriquement au réseau d'alimentation électrique au moyen d'un commutateur, le circuit du thermocouple, qui comporte le thermocouple et l'organe électromagnétique, étant relié électriquement au réseau d'alimentation avec interposition d'un interrupteur actionné manuellement. L'invention concerne également une soupape multifonctionnelle comportant un corps de soupape dans lequel est formé un trajet de gaz s'étendant d'un orifice d'entrée de gaz à un orifice de sortie de gaz vers un brûleur, un premier siège de soupape et un second siège de soupape coopérant avec des obturateurs respectifs pour commander respectivement le passage du gaz entrant dans le corps de soupape et sortant de ce corps, ces obturateurs étant actionnés par des soupapes électromagnétiques correspondantes en opposition à des moyens à ressort respectifs, un orifice d'alimentation en gaz d'un brûleur pilote, cet orifice étant disposé dans le corps de soupape entre les sièges, un organe électromagnétique agissant, en opposition aux moyens à ressort, sur l'obturateur du premier siège de soupape et étant relié électriquement à un thermocouple, les soupapes électromagnétiques pouvant, alternativement, être reliées électriquement au réseau d'alimentation électrique au moyen d'un commutateur, le circuit du thermocouple, qui comporte le thermocouple et l'organe électromagnétique, étant muni d'un interrupteur actionné par une commande manuelle correspondante pour interrompre le flux magnétique engendré par le thermocouple. L'invention est décrite plus en détail ci- après en se référant au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue d'ensemble d'un exemple de réalisation représentant schématiquement la soupape et les branchements électriques correspondants. Suivant la figure unique, la soupape multifonctionnelle à sécurité thermoélectrique, conforme à l'invention, comporte un corps de soupape 1 dans lequel est formé un trajet de gaz s'étendant d'un orifice d'entrée de gaz 2 à un orifice de sortie de gaz 3 vers un brûleur principal 4 Dans ce trajet de gaz est disposé un premier siège de soupape 5 avec lequel coopère un obturateur 6 actionné, en opposition à des moyens à ressort 7, par une première soupape électromagnétique désignée dans son ensemble par 8, pour commande l'arrivée du gaz dans le corps de soupape 1. Un second siège de soupape 9 est réalisé à proximité de l'orifice de sortie de gaz 3 Avec le siège de soupape 9 coopère un obturateur 10 actionné, en opposition à des moyens à ressort 11, par une soupape électromagnétique correspondante désignée dans son ensemble par 12. La référence numérique 13 désigne un brûleur pilote représenté schématiquement, ce brûleur étant en communication de fluide avec l'intérieur du corps de soupape 1 au moyen d'une conduite 14 et d'un orifice d'alimentation en gaz la disposé dans une position comprise entre les sièges 5 et 9 dudit corps de soupape Une électrode 15 d'allumage de la flamme pilote est reliée électriquement à un dispositif d'allumage 16 En outre, un thermocouple 17 est relié électriquement à un organe électromagnétique 18 disposé dans le corps de soupape 1 et agissant sur l'obturateur 6, au moyen d'une armature Ga solidaire de cet obturateur, pour commander l'écoulement du gaz arrivant dans le corps de soupape 1. On a indiqué schématiquement en A le réseau d'alimentation électrique disponible dans le local o doit être installée la chaudière munie de la soupape multifonctionnelle décrite précédemment Au réseau A 2691787 sont reliés électriquement, par l'intermédiaire d'un commutateur 19 commandé par un bouton-poussoir 20, les soupapes électromagnétiques 8 et 12 ainsi que le dispositif d'allumage 16. Au réseau A est aussi relié, par l'intermédiaire d'un interrupteur 21 actionné par une commande à bouton-poussoir 22, le circuit du thermocouple comportant le thermocouple 17 et l'électro-aimant 18 a de l'organe électromagnétique 18. Les boutons-poussoirs 20 et 22, commandant respectivement le commutateur 19 et l'interrupteur 21, ainsi qu'une boîte à bornes appropriée (non représentée), sont avantageusement réunis dans une unité manoeuvrée comme un ensemble, par exemple un clavier entouré par une ligne en trait mixte 23, cette unité constituant une structure indépendante du corps de soupape 1. La soupape fonctionne comme indiqué ci-après. Pour effectuer l'allumage, on presse le bouton-poussoir 20, ce qui amène le commutateur 19 dans la position indiquée en trait interrompu, dans laquelle il est maintenu pendant quelques secondes En agissant ainsi, on alimente la soupape électromagnétique 8, tandis que la soupape électromagnétique 12 n'est pas alimentée par le courant du réseau Dans ces conditions, la soupape électromagnétique 8 agit sur son obturateur 6 qui est déplacé dans la position d'ouverture du siège de soupape correspondant 5. Pendant ce temps, l'obturateur 10 est maintenu dans la position de fermeture du siège de soupape 9 sous l'action du ressort 11 Le gaz s'écoule à l'intérieur du corps de soupape 1 et, de là, uniquement vers le brûleur pilote 13. L'alimentation du dispositif d'allumage 16 a lieu en même temps que l'alimentation de la soupape électromagnétique 8 Au moyen de l'électrode 15, ce dispositif d'allumage assure l'allumage de la flamme pilote La flamme agit sur le thermocouple 17 qui, en conséquence, maintient l'organe électromagnétique 18 à l'état "d'excitation" L'électro-aimant 18 a de cet organe maintient l'armature Ga et donc l'obturateur 6 en position d'ouverture Il y a lieu de noter que la tige portant l'ensemble obturateur 6, c'est-à-dire l'armature 6 a, est constituée comme un amortisseur, ce qui permet d'absorber la course supplémentaire éventuelle de cet ensemble On évite ainsi les chocs de l'armature Ga contre les pièces polaires de l'électro- aimant 18 a dont on peut, en conséquence, garantir le fonctionnement et cela pendant une longue durée. Lorsqu'on relâche l'action exercée sur le bouton-poussoir 20, le commutateur 19 prend la position représentée en trait plein Il en résulte que la soupape électromagnétique 8 et le dispositif d'allumage 16 sont désexcités, tandis que la soupape électromagnétique 12 est excitée. Dans ces conditions, l'obturateur 10 est déplacé dans la position d'ouverture du siège de soupape correspondant, tandis que l'obturateur 6 est maintenu dans la position d'ouverture de l'organe électromagnétique 18 Le gaz peut alors s'écouler au brûleur principal 4. Pour effectuer l'extinction, on presse le bouton-poussoir 22 et l'interrupteur correspondant 21 est déplacé dans la position de fermeture (indiquée en trait interrompu) En opérant ainsi, on envoie dans le circuit du thermocouple un signal qui annule pendant une courte durée le flux magnétique engendré dans l'organe 18 par le thermocouple 17 Pendant cette durée l'action prépondérante exercée par l'obturateur 6 est celle des moyens à ressort 7, ce qui fait que cet obturateur est déplacé dans la position de fermeture du siège de soupape 5, ce qui interrompt effectivement le flux de gaz entrant dans le corps de soupape 1. L'invention ainsi conçue est susceptible de variantes et de modifications qui rentrent toutes dans le cadre du concept inventif Par exemple, pour effectuer l'extinction, on a mentionné l'interruption (pendant un instant) du flux magnétique engendré dans l'organe 18 par le thermocouple 17 Une telle interruption peut être obtenue en prévoyant un interrupteur directement disposé dans le circuit du thermocouple et actionné par un bouton-poussoir correspondant. Les avantages obtenus au moyen de la présente invention résultent essentiellement de la possibilité de commander la soupape multifonctionnelle à distance pour l'allumage ou l'extinction En outre, l'installation est facile puisque les boutons-poussoirs peuvent être rendus aisément accessibles indépendamment de la position de la soupape Un autre avantage, et non des moindres, consiste dans la facilité avec laquelle on peut effectuer la transformation du système d'armement manuel en un armement automatique En effet, il est facile de prévoir dans ce but l'utilisation d'un organe de temporisation qui actionne le bouton- poussoir 20 en fonction du signal d'un thermostat. REVENDICATIONS 1 Soupape multifonctionnelle comportant un corps de soupape ( 1) dans lequel est formé un trajet de gaz s'étendant d'un orifice d'entrée de gaz ( 2) à un orifice de sortie de gaz ( 3) vers un brûleur ( 4), un premier siège de soupape ( 5) et un second siège de soupape ( 9) coopérant avec des obturateurs respectifs ( 6, 10) pour commander respectivement le passage du gaz entrant dans le corps de soupape ( 1) et sortant de ce corps, ces obturateurs ( 6, 10) étant actionnés par des soupapes électromagnétiques correspondantes ( 8, 12) en opposition à des moyens à ressort respectifs ( 7, 11), un orifice (la) d'alimentation en gaz d'un brûleur pilote ( 13), cet orifice étant disposé dans le corps de soupape ( 1) entre les sièges ( 5, 9), un organe électromagnétique ( 18) agissant, en opposition aux moyens à ressort ( 7), sur l'obturateur ( 6) du premier siège de soupape ( 5) et étant relié électriquement à un thermocouple ( 17), caractérisée en ce que les soupapes électromagnétiques ( 8, 12) peuvent, alternativement, être reliées électriquement au réseau d'alimentation électrique (A) au moyen d'un commutateur ( 19), et le circuit du thermocouple ( 17), qui comporte le thermocouple ( 17) et l'organe électromagnétique ( 18), est muni d'un interrupteur à commande manuelle. 2 Soupape multifonctionnelle à sécurité thermo-électrique, notamment pour brûleurs à gaz d'appareils de chauffage d'installations de chauffage domestique, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit du thermocouple ( 17) est relié électriquement au réseau d'alimentation (A) avec interposition de l'interrupteur ( 21) à commande manuelle. 3 Soupape multifonctionnelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le commutateur ( 19) et l'interrupteur ( 21) sont actionnés manuellement au moyen de boutons-poussoirs respectifs ( 20, 22). 4 Soupape multifonctionnelle selon la revendication 3, caractérisée en ce que les boutons- poussoirs ( 20, 22) ainsi que le commutateur ( 19) et l'interrupteur ( 21) correspondants sont réunis dans un clavier ( 23) constituant une structure indépendante du corps de soupape ( 1). Soupape multifonctionnelle selon la revendication 4, caractérisée en ce que le clavier ( 23) comporte une boîte à bornes pour assurer les liaisons électriques de ce clavier avec les composants à commande électrique ( 8, 12, 15, 17, 18) associés au corps de soupape ( 1). 6 Soupape multifonctionnelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit du thermocouple ( 17), qui comporte le thermocouple ( 17) et l'organe électromagnétique ( 18), est muni d'un interrupteur actionné par une commande manuelle correspondante pour interrompre le flux magnétique engendré par le thermocouple.