Brevet FR2013088A1 — publié le 19700327

La présente invention est relative à un briquet à gaz comportant un dispositif de brûleur dans lequel, dans le sens de l'écoulement du gaz, sont prévus successivement d'abord un dispositif d'étranglement placé dans le trajet du gaz li-5 quéfié, un dispositif d'évaporation, puis un brûleur proprement dit. Le dispositif de brûleur qui, normalement, comporte encore une soupape peut être alimenté directement en combustible contenu en phase liquide dans le réservoir. Un tel brûleur 10 à gaz liquéfié présente, par rapport aux dispositifs de brûleur qui sont alimentés en phase gazeuse, l'avantage que le réservoir n'a plus besoin de contenir une matière de remplissage comme par exemple le feutre. On connaît déjà des briquets à gaz équipés d'un brû-15 leur à combustible liquide dans lesquels, à l'entrée du dispositif de brûleur, on prévoit un corps unique poreux en matière synthétique, céramique ou métal, et qui est destiné à servir tant à l'étranglement du passage du gas liquéfié qu'à l'éva-poration de celui-ci. Dans une autre construction, on comprime 20 une matière poreuse élastique dans une zone annulaire, en vue de l'étranglement du passage du gaz liquéfié, alors que lëva-poration se produit dans une autre zone moins comprimée de celle-ai, se trouvant à l'intérieur de la zone annulaire. Enfin, il est connu de disposer, en aval d'un dispositif d'étran-25 glement réalisé sous forme d'un anneau compressible en matière poreuse et élastique, un dispositif d'évaporation sous forme d'un espace annulaire délimité par des parois métalliques profilées. Dans tous les cas, on rencontre de grosses difficultés notamment aux basses températures par exemple inférieures à 30 10°C, pour obtenir une flamme de hauteur constante et stable» Au contraire, la flamme saute et vacille. La présente invention a pour objet, dans un briquet à gaz équipé d'un brûleur à combustible liquide, de fournir des moyens permettant d'assurer l'obtention dîune flamme brû-35 lant de manière stable. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait qu'on réalise une isolation thermique entre le dispositif d'étranglement et la surface libre du briquet. Cette proposition repose sur la constatation du fait 40 que, dans tous les briquets connus, il, existe un pont conduc- f BAD ORiGJN4k 69 22703 2013088 teur de chaleur entre la surface du briquet et notamment la partie de sa surface supérieure atteinte par le rayonnement de la flamme d'une part, et le dispositif d'étranglement d'autre part. Ceci a pour conséquence qu'on apporte au gaz, liqui-5 fié en partie déjà pendant son trajet dans le dispositif d'étranglement, une quantité de chaleur assez grande pour provoquer une évaporation partielle» Les bulles de gaz qui se forment ainsi gênent l'écoulement du liquide et peuvent même, du fait de l'augmentation de volume ainsi créé, refouler partiel-10 lement ou totalement le liquidée Ceci conduit à des interruptions dans l'alimentation en gazs et par suite provoque des variations dans la hauteur de la flamme. Par contre, et suivant l'invention la fourniture de chaleur au dispositif d'étranglement est empêchée ou restreinte, grâce à une isolation thermi-15 que. Par suite, on assure que lfévaporation se produira seulement dans le dispositif d'évaporation prévu à cet effet, et l'on obtiendra ainsi une flamme stable. Il est spécialement avantageux d'utiliser un dispositif d'étranglement isolé de la chaleur dans un briquet dont le 20 réservoir est en matière synthétique. En effet, alors qu'un réservoir métallique présente une surface de reflexion de chaleur relativement importante, de sorte que la chaleur de rayonnement qui atteint l'extrémité extérieure du dispositif de brûleur peut être dissipée dans 25 une mesure importante jusque dans le milieu environnant, un tel rejet de la chaleur par le dispositif de brûleur n'est pas possible, avec un réservoir en matière synthétique. En conséquence le dispositif de brûleur s'échauffe fortement, de sorte que ce n'est que grâce à une isolation thermique appropriée 30 que la formation de bulles peut être empêchée dans le dispositif d'étranglement. Convenablement, ce dispositif d'étranglement se compose, de manière connue en soi, d'une matière poreuse et ther-miquement isolante® Il n'y a donc rien à changer à un tel"dis™ 35 positif d'étranglement dont le bon fonctionnement est reconnu. Une isolation spécialement simple est obtenue si l'organe d'étranglement poreux s'applique au moins par une partie de sa surface directement sur un organe d'isolation thermique, naturellement * la solution la plus avantageuse sera que l'orga-40 as cLrët2?aagleîiï@2rp soit entouré par xm matériau thenaiquement BAD ORIGINAL 69 22/03 5 C» f-, *5 •f =^' ': .. £*=■> f-y ^ v W' isolant, à l1 exception des or-ifices d'entrée et de départ pour le gaz liquifié. Dans une forme de réalisation préférées l'organe d'étranglement est disposé à l'extrémité inférieure d'un corps 5 fait en une matière thermiquement isolante. Ce corps peut par exemple être fixé sur une pièce métallique comme d'ordinaire, vissée dans le réservoir du "briquet. Ledit corps pourra toutefois aussi être formé par une partie constitutive d'un réservoir en matière syntliétique, de sorte que dans ce corps on 10 pourra monter les différentes pièces du dispositif de "brûleur, sans utiliser le corps métallique autrement habituel. A cet égard, on adoptera de préférence une construction dans laquelle le corps d'étranglement, fait en une matière poreuse et élastique, sera fixé sur le fond perforé du corps 15 thermiquement isolant, et pourra être comprimé axialement et/ou radialement par un organe de réglage vissable, avec interposition d'un joint d'étanchéité thermiquement isolant, et s'appliquant contre la paroi périphérique interne de ce corps. Ce joint, qui assure la double fonction d'étanchéité et de trans-20 mission du serrage, constitue l'unique joint annulaire d'étanchéité nécessaire dans le dispositif de brûleur. Le filetage destiné au montage de lrorgane de réglage pourra être aussi d'un diamètre plus important, de sorte que les dégagements nécessaires seront assurés et que le corps en matière synthétique 25 pourra être facilement obtenu par injection en même temps que le réservoir. Suivant l'invention encore on fait en sorte que le dispositif d'étranglement, de manière connue en soi, soit équipé d'un dispositif de compensation qui modifie la résistance 30 d'étranglement en fonction de la température. Comme on le sait, la pression intérieure dans le réservoir croît lorsque la température ambiante s'élève, et l'on obtient ainsi une flamme plus haute. Des dispositifs de compensation connus, incorporés au dispositif de brûleur, et qui sont constitués par exemple 35 par un organe de fixation métallique et par un organe d'étranglement en matière synthétique, sont destinés à modifier la résistance d'étranglement en fonction de la température, et de maintenir ainsi constante la hauteur de la flamme. Mais du fait que le dispositif de compensation n'est pas seulement 40 influencé par la température ambiante, mais également aussi 5» 6âd original 69 22703 4 2013088 par la température du dispositif de brûleur et celle du dispositif d'étranglement, on obtient fréquemment une compensation toutfrà-fait insuffisante. Si par contre, et conformément à l'invention, on fait en sorte que la température du dispositif 5 d'étranglement conserve dans une large mesure sa valeur choi-sie, qui correspond à la température du gaz liquifié contenu dans le réservoir et par conséquent à la température ambiante, une meilleure compensation sera possible. Il est donc judicieux d'isoler thermiquement aussi 10 les canalisations aboutissant au dispositif d'étranglement, par rapport à la surface extérieure libre du briquet* On assure ainsi que des bulles de gaz ne se forment pas déjà dans ces canalisations d'arrivée, par apport de chaleur. JLutant, conformément à l'invention, on doit veiller 15 à ce que le dispositif d'étranglement soit mis à l'abri d'un apport de chaleur, autant il est avantageux d'assurer une liaison conductrice de la chaleur entre le dispositif d'évaporation qui lui fait suite et au moins certaines parties de la surface extérieure du briquet. Les conditions sont alors bien clai-20 res. On empêche avec toute sécurité une évaporation dans le dispositif d'étranglement, mais cette évaporation est volontairement assistée dans le dispositif d'évaporation du fait qu'avec les dimensions très réduites du.brûleur il ne peut lui parvenir qu'environ une quantité de chaleur d'évaporation 25 d'environ 100 GAL/g, et qu'on empêche que le dispositif d'évaporation se givre lorsque la témpérature du gaz liquifié dans le réservoir tombe au dessous de 10°0. A cet égard, il est préférable que le dispositif d*évaporation soit constitué par une matière poreuse bonne conductrice de la chaleur, son coef-30 ficient de conductibilité thermique étant d'au moins 10 et de préférence dépassant 50 Ecal/m.h.°G. Dans une telle matière poreuse, 1'évaporation s'effectue avec un apport de chaleur satisfaisant dans une pluralité de trajets parallèles, de sorte qu'à la sortie du dispositif d'évaporationt et indépendamment 35 des conditions qui régnent dans chaque trajet à chaque instant, on disposera toujours une quantité de gaz sensiblement constante. L'invention sera décrite plus en détails ci^après, à 15appui des deux exemples de réalisation représentés dans les 40 dessAias annexés-^ dans lesquels s BAD ORIGINAL 69 22703 5 2013088 La figure 1 montre schématiquement un briquet à gaz liquéfié comportant un dispositif de brûleur conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe longitudinale par le dis-5 positif de brûleur de ce briquet, et La figure 3 est une coupe longitudinale correspondant à la figure 2, mais montrant un autre exemple de réalisation. Le briquet représenté dans la figure 1;comprend un réservoir 1 entouré par une gaine métallique 2. Sa partie su-10 périeure 3 porte un poussoir 4 par l'action duquel le chapeau du brûleur 5 est soulevé en même temps qu'une molette produit une étincelle d'allumage. Dans le réservoir est vissé, à sa partie supérieure, un dispositif de brûleur qui sera décrit plus.en détail dans la suite. Dans le fond du réservoir est 15 prévue une douille 7 pour une soupape de remplissage. Dans la figure 2 on a représenté le dispositif de brûleur à sa position de fermeture. La flèche 8 indique la force de fermeture exercée par le chapeau de brûleur 5» Dans un filetage 9 du réservoir 1 est monté, avec interposition 20 d'un joint d'étanchéité 10, un corps métallique 12 prolongé vers le bas par une partie 11 en matière synthétique. Dans un filetage 13 du corps 12 est vissé un organe 14 d'étranglement et de réglage qui porte extérieurement, par l'intermédiaire d'une denture 15» une molette 16 qu'une rondelle élastique 17 25 retient en place. Dans l'organe de réglage 14 est monté un brûleur tubulaire 18 qui peut coulisser dans une pièce tubu-laire 20, contre l'action d'un ressort 19. La pièce 20 s'applique à son extrémité inférieure sur un disque de soupape 21 qui, à la position de fermeture, porte sur un siège de soupape 22. 30 Un ressort comprimé 23 tend à soulever le disque de soupape 21 BAD ORIGINAL 69 22703 6 2013088 La partie inférieure 11 du corps 12 est faite en uae matière synthétique thermiquement isolante5 et elle est vissée sur le corps métallique 12 par l'intermédiaire du filetage sur le corps métallique 12 par 1*intermédiaire du filetage 37. Afin 5 d1assurer l'étanchéité de ce filetage, celui-ci peut être garni d'une matière de joint durcissant hors de contact avec l'air, comme par exemple le produit connu dans le commerce sous la marque de fabrique "Loctite". D'autre part, la partie 11 forme un fond 38 dans lequel est ménagée une ouverture d'entrée 34-» 10 La face inférieure de la douille 24 presse sur un joint d'étanchéité annulaire élastique 36. A l'intérieur, de l'anneau 36 ainsi qu'entre ce dernier et le fond 38 Lorsque l'organe de réglage 14 est vissé vers le bas en agissant sur la molette 16, le joint 36 est lui-même repoussé vers le bas et en même temps déformé vers, l'intérieur, de 35 sorte que l'ensemble de l'organe d'étranglement 30 sera comprimé radialement et axialement* On peut ainsi régler la résistance d'étranglementr et par conséquent la hauteur de la flamme. Contre l'ouverture 34- s'applique un bouchon 35 en 4C mafcièx-8 poreuse pas? lequel du gaz liquéfié provenant de la par- BAD ORIGINAL 69 22703 7 2013088 tie inférieure du réservoir peut parvenir jusqu'à l'organe d'étranglement 30. Cette canalisation est également thermiquement isolée du corps 12 par la partie 11 inférieure de celui-ci, faite en matière synthétique, de sorte que là aussi il n'existe 3 pas de risque sérieux de formation de "bulles. Inversement, 1'évaporation dans le corps 26 est aidée par l'apport de la chaleur qui est transmise par rayonnement de la flamme puis par les pièces 14, 16 puis, par l'intermédiaire de la douille 24-, jusqu'au corps d'évaporation 26 10 bon conducteur de la chaleur, le gaz qui en provient assure une flamme très régulière, même lorsque la température ambian-- te est "basse. Dans le dispositif d'étranglement décrit et représenté on assure aussi une "bonne compensation de la température. 15 Si l'on considère que la matière dont est constitué le joint annulaire 36 et l'organe d'étranglement 30 subit une forte variation de volume en fonction de la température, alors que la dilatation thermique des pièces métalliques 12, 14, 24, ainsi que celle de la partie 11 du corps 12, fait en matière 20 synthétique, est par contre négligeable, on assure une compensation correcte en fonction de la température du contenu du réservoir, c'est-à-dire de la pression qui règne dans celui-ci. En effet, la résistance d'étranglement dans l'organe 30 qui régnait au moment de l'allumage de la flamme ne se modifie 25 que de façon insensible puisque la matière qui constitue le joint annulaire 36 est thermiquement isolante, est refroidie par le gaz liquéfié contenu dans le réservoir, et .par conséquent ne subit qu'à peine une élévation de la température, sous l'effet de la chaleur transmise par les pièces métalliques 30 12, 14, 24. Si, d'autre part, le contenu du réservoir se trouve à une température sensiblement plus élevée, le volume du joint annulaire 36 qui est en contact avec le gaz liquéfié provenant du réservoir, et celui du corps d'étranglement 30 augmentent, 35 de sorte que la résistance d'étranglement s'élève de façon correspondante. Cette résistance d'étranglement reste donc non modifiée, même après l'allumage de la flamme. L'exemple de réalisation de la figure 3 utilise essentiellement les mêmes organes que dans la figure 2. Les mê-40 mes chiffres de référence seront par conséquent utilisés. Tou BAD ORIGINAL 69 22703 8 2013088 tefois, le réservoir 41 est en matière synthétique et, d'autre part, le corps 42 qui reçoit le dispositif de "brûleur, et qui est également fait en matière synthétique, comporte, un filetage 43, Ce corps 42 constituant une tubulure appartenant au ré-5 servoir 41. Ainsi, le joint 10 peut être supprimé, lie joint d'étanchéité annulaire 36 empêche une sortie du combustible courfc-circuitant la soupape 21, 22. Du fait que la matière synthétique qui constitue le réservoir 41 est mauvaise conductrice de la chaleur, et que le joint annulaire 36 ainsi que l'organe 10 d'étranglement 30 sont également mauvais conducteurs de la chaleur, une élévation de la température des pièces létalliques 14, 16 dûe au rayonnement de la flamme, n'agit pas sur l'organe d'étranglement 30. -Inversement toutefois, le corps d'évaporation 26, par l'intermédiaire de l'organe de réglage 14, 15 reçoit une quantité de chaleur suffisante depuis l'extrémité supérieure de cet organe de réglage, exposé au rayonnement de la flamme. 69 22703 9 2013088 REVENDICATIONS 1 - Briquet à gaz comportant un dispositif de brûleur dans lequel, dans le sens de l'écoulement du gaz, sont prévus successivement d'abord un dispositif d'étranglement alimenté en gaz 5 liquéfié, puis un dispositif d'évaporation, et enfin tin brûleur, caractérisé par une isolation thermique entre le dispositif d'étranglement et la surface supérieure libre du briquet. 2 - Briquet à gaz suivant la Revendication 1, caractérisé par l'utilisation d'un dispositif d'étranglement thermiquement . 10 isolé, le réservoir étant fait en matière synthétique. 3 - Briquet à gaz suivant les Revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'étranglement, de manière connue en soi, est lui-même fait en une matière thermiquement isolante et poreuse. 15 4 - Briquet à gaz suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 3i caractérisé par le fait que l'organe d'étranglement poreux est directement appliqué contre un organe d'isolément thermique, par une partie de sa surface. 5 - Briquet à gaz suivant l'une quelconque des Revendications 20 1 à 4, caractérisé par le fait que l'organe d'étranglement est disposé sur. le fond d'une pièce faite en une matière thermiquement isolante. 6 - Briquet à gaz suivant la Revendication 5» caractérisé par le fait que la pièce de montage du dispositif de brûleur cons- 25 titue une partie du réservoir du briquet, fait en matière synthétique. 7 - Briquet à gaz suivant l'une quelconque des Revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que l'organe d'étranglement, qui se compose d'une matière poreuse et élastique, est disposé 30 sur le fond perforé de la pièce thermiquement isolée, et avec interposition d'un joint d'étanchéité annulaire thermiquement isolant, s'appliquant contre la périphérie interne de ladite • pièce, et est susceptible d'être comprimé axialement et/ou radialement, au moyen d'un organe de réglage vissable. 35 8 - Briquet à gaz suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le dispositif d'étranglement, de manière connue en soi, est pourvu d'un, dispositif de BAD Pd,/5»NAL 69 22703 10 2013088 compensation modifiant la résistance d8étranglement en fonction de la température. 9 - Briquet à gaz suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les canalisations àboutis- 5 sant au dispositif d'étranglement sont isolées thermiquement par rapport à la surface libre du briquet. 10 - Briquet "à gaz suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 9» caractérisé par le fait que l'organe d'évaporation disposé en aval de l'organe d'étranglement est relié de façon 10 thermiquement conductrice au moins à certaines parties de la surface du briquet. 11 - Briquet à gaz suivant la Revendication 10, caractérisé par le fait que l'organe d'évaporation se compose d'une matière poreuse de bonne conductibilité thermique, égale au moins à 15 10 et de préférence supérieure à 50 kcal/m.h.°C. 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