Brevet FR2359370A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne une disposition prise pour rendre auto-nettoyante la surface de la texte de brûleur d1appa- reils ménagers de chauffage au gaz. A cet égard, il a déjà été proposé de munir la tête de'brûleur, réalisée comme d'habitude sous forme de calotte, d'une couche protectrice qui présente d'une part la résistance nécessaire au chauffage et qui, d'autre part, peut autre nettoyée beaucoup plus facilement que ne le permettent les formes de réalisations existant jusqu'ici. A cet effet, la tête de brtleur,faite de fonte de fer ou de fonte de laiton, est garnie sur sa surface supérieure d'une couche de tale qui est appliquée intimement à l'état froid et est fixée par sertissage autour de son bord extérieur, cette couche étant faite d'un matériau qui présente un coefficient de dilatation élevé et une forte conductibilité calorifique, de préférence l'aluminium. Dans ces conditions, il se produit au chauffage, en raison de la différence de dilatation thermique des deux métaux, un bombement qui croît du bord vers le milieu entre la tête de brtleur proprement dite et son revêtement de tale. Le coussin d'air emprisonné dans la aavité ainsi formée a pour effet que l'énergie calorifique transmise à la couche de tôle dans la région de son bord replié peut se distribuer rapidement et uniformément sur toute la surface de cette couche, ce qui évite un chauffage excessif dans la région du bord replié. Dans ces conditions, avec la haute température qui s'établit et en coopération avec l'oxygène de l'air, il se produit une décomposition pyrolytique des résidus d'aliments sur la surface de la tête de brûleur et, par suite, un nettoyage automatique de celle-ci. On peut également parvenir exactement au même résultat avec une tête de bruleur dont la forme extérieure rend difficile ou même impossible un sertissage de la couche de tôle dans la région du bord airconférentiel, ce qui est par exemple le cas avec les têtes de bruleur dont la surface du c8té extérieur de la tête descend verticalement sans former un rebord extérieur. I1 suffit alors de munir la surface supérieure de ces têtes de brûleur, en laiton estampé ou similaire, d'une petite. excavation dans laquelle la couche protec trice d'aluminium est insérée sous forme de disque de tôle mince et est maintenue au moyen d'un léger refoulement de la bordure extérieure étroite. I1 en résulte au chauffage que le disque de t81e, qui se dilate plus fortement que la tête de brflleur, se détache de la surface plane du fond de l'excavation en prenant appui sur la bordure extérieure et qu'il forme ainsi un bombement croissant vers le centre. En conséquence, il se produit, avec cette forme de réalisation, la même distribution de chaleur et, par suite, le même effet d'autonettoyage ae la tête de brûleur que dans le cas d'un modèle à couche de t8le sertie autour du bord extérieur. Mais ces modes de réalisation ont pour inconvénient que les t8tes de brûleur utilisées sont en général des pièces estampées à chaud assez coateuses qui doivent être fabriquées en plusieurs opérations consistant à les découper et les chauffer, à les estamper et à les ébarber. A cela s'ajoute que la formation correcte des orifices d'échappement du gaz, disposés tout autour, nécessite des dispositifs de perçage relativement coateux, ce qui augmente encore les frais de fabrication. Un autre inconvénient tient au fait que ces modèles de tête de brûleur ont, dans les limites de la zone de chauffage, une masse relativement grande, à cause de laquelle il faut un certain temps pour que se manifeste l'effet d'auto-nettoyage. Eu égard à cela, on s'est fixé pour but, en concevant la présente invention, de simplifier le corps 63 la tête de brûleur proprement dite en ce qui concerne sa fabrication et, en même temps, de parvenir à un auto-nettoyage plus rapide de son revêtement superficiel. La solution de ce double problème se situe dans une combinaison des mesures appliquées - selon ce qui a été indiqué ci-dessuspour le revêtement des taxes de brûleur antérieurement connues. D'après l'invention, elle consiste en ce que la tête de brûleur, munie d'un évidement circulaire dans sa région centrale, se présente sous la forme d'une pièce approximativement annulaire sur la surface supérieure de laquelle un disque d'acier à paroi mince, ayant approximativement le même diamètre extérieur, est posé et est fixé par sertissage sur le bord extérieur de la tête de brûleur au moyen d'une tôle de recouvrement en aluminium qui est appliquée intimement sur ce disque à l'état froid. D'après un développement de cette disposition, le disque d'acier posé sur la tête annulaire a reçu une forme légèrement convexe par un emboutissage préalable. En conséquence, la couche de recouvrement s'applique intimement sur le disque d'acier au cours du sertissage, pour ne se détacher de ce disque qu'au chauffage, en vue de l'auto-nettoyage, en formant un bombement de plus en plus marqué du bord vers le centre. L'invention peut être appliquée de la même manière aux mo- dèles de tête de brûleur qui comportent, à la place de la couche de tôle sertie sur le bord, un disque de tôle maintenu dans une excavation de leur surface supérieure. Dans ce cas, le -disque d'acier ou similaire, inséré dans une excavation de la tête de brûleur annulaire, renfoncement qui présente des dimensions augmentées en conséquence, est recouvert intimement par le disque mince d'aluminium et les deux disques sont maintenus à l'intérieur de l'excavation par un léger refoulement de la bordure extérieure. Les avantages technologiques d'un tel mode de réalisation apparaissent nettement dans les deux cas. D'une part, on peut fabriquer la tête de brûleur proprement dite à partir de moins de matière première et de façon beaucoup plus simple, en ce sens qu'elle peut être façonnée an une seule opération à partir de l'ébauche, par exemple sur un tour, ou être fabriquée par un procédé d'estampage à chaud oudemoulage sous pression. De ce fait, on évite les opérations longues et coateuses de chauffage et d'ébavurage de la piè- ce formée jusqu'ici par estampage. D'autre part, la tête de brûleur finie ne perd en aucune manière sa stabilité, en raison de la présence du disque d'acier qui recouvre son évidement. Au contraire, ce disque d'acier à paroi mince favorise le transport de chaleur nécessaire pour un bon auto-nettoyage, du fait qu'en raison de son moindre coefficient de dilatation, il se dilate moins que la couche ou disque de recouvrement en t81e d'aluminium qui se détache de lui dans la région centrale. Dans ces conditions, un chauffage excessif de la couche de recouvrement est en même temps contrecarré par le maintien de son contact avec le disque d'acier, comme avec la tête annulaire, dans la région du bord de cette tête de brûleur. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'objet de l'invention, il est prévu de munir la tête de brû- leur annulaire fabriquée par un procédé d'estampage à chaud ou de moulage sous pression, tout autour de sa surface intérieure cylindrique et à partir du haut, d'une multiplicité d'entailles ou d'empreintes en forme de rainures qui coSncident toutes, par leur disposition, leur largeur et leur profondeur, avec la position occupée ultérieurement par les orifices d'échappement du gaz. De cette manière il est possible de dégager ou de faire apparattre de manière simple les orifices nécessaires d'échappement du gaz, au cours d'une opération de tournage dans la région correspondante, par la formation d'une rainure circonférentielle dans la paroi extérieure cylindrique de la pièce annulaire.Dans ces conditions, la largeur de la rainure détermine la section de passage des orifices, tandis que les entailles formées intérieurement sont rendues étanches vers le haut par les revêtements de tôle sertis ou insérés. Par cette méthode d'avant-garde, on élimine donc complètement les opérations de perçage qui étaient nécessaires jusqu'ici pour la formation des orifices d'échappement du gaz et pour leur rectification conteuse. L'objet de la présente invention est illustré par les dessins ci-anne és, au moyen de différents exemples de réalisation. La figure 1 représente la tête annulaire d'un brûleur à gaz ordinaire à l'état froid, tandis que la figure 2 représente la m8me tête de brûleur à l'état chaud. Les autres figures illustrent le mode de formation des orifices de sortie du gaz selon l'invention, sur une tête de brûleur comportant une t8le de recouvrement sertie au niveau de son bord extérieur (figure 3) et sur une autre tête de brûleur qui comporte des disques de t81e insérés dans une excavation de sa surface supérieure (figure 4). Sur les dessins des figures 1 et 2, on peut voir que la tête de brûleur 1, fabriquée à partir d'un tube d'aluminium, a été recouverte sur son c8té supérieur, au cours de la fabrication, avec un disque d'acier 2 dont le diamètre est approximativement égal et qui a reçu une forme convexe par estampage préalable. Puis, immé diatement au-dessus de ce disque d'acier 2, a été appliquée une couche de recouvrement 3 en tôle d'aluminium qui est fixée mécaniquement par sertissage sur le bord extérieur 4 de la tête de brt- leur 1, au-dessus des orifices 5 d'échappement du gaz qui sont formés tout autour. D'après la représentation de la figure 3, la même tête de brûleur annulaire i a déjà été munie au cours de sa fabrication, sur sa paroi intérieure, d'entailles 7 en forme de rainure s'étendant à partir du haut aux endroits où sont prévus les orifices 5 d'échappement du gaz. De cette façon, les orifices d'échappement du gaz proprement dits ont pu être ensuite dégagés facilement par une rainure 5 pratiquée du côté extérieur et s'étendant tout autour, limitée à la largeur de la section de passage dts orifices. A cet égard, la figure 4 représente la même forme de réalisation des orifices 5 d'échappement du gaz dans le cas d'une tête de brûleur qui comporte, à la place de la tsle d'aluminium 3 sertie sur le bord extérieur 4 de la pièce annulaire 1 au-dessus du disque d'acier 2 (selon la figure 3), un disque d'aluminium 3 qui est inséré dans une excavation 8 de la pièce annulaire 1 au-dessus d'un disque d'acier 2, les deux disques 2 et 3 étant maintenus à l'intérieur de l'excavation 8 par un léger refoulement de la bordure extérieure mince 9. Comme le montre la figure 4, les entailles 7 formées du côté intérieur de la pièce annulaire 1 sont là encore -rendues complètement étanches par les deux disques de recouvrement 2 et 3. Pour l'auto-nettoyage de cette tête de brûleur' selon l'invention,on fait brûler le gaz qui sort, directement au niveau des orifices d'échappement 5. Dans ces conditions, le corps annulaire 1 de cette tête s'échauffe à 5000C environ dans la région du bord circonférentiel 4 ou 9, en même temps que le disque d'acier 2 et la couche de recouvrement 3. De là, l'énergie calorifique se distribue aussitôt sur toute l'étendue de la couche d'aluminium 3 en raison de la forte conductibilité de celle-ci et on évite ainsi une fusion dans la région du bord. En même temps, la différence de dilatation thermique entre le disque d'acier 2 et la couche d'aluminium 3 a pour effet que cette dernière se détache du disque d'acier 2 vers le centre, d'où il résulte qu'il se forme, entre les deux couches, un coussin d'air 6 qui assure une distribution uniforme de la chaleur. En conséquence, il se produit, en coopération avec l'oxygène de l'air, une décomposition pyrolytique des impuretés déposées sur la couche d'aluminium 3. Les résidus de cette décomposition peuvent être enlevés sans effort, à la suite du refroidissement de la tête de brûleur, par le simple passage d'une éponge, après quoi la couche de recouvrement 3 reprend son aspect d'origine. - IVEN1)ICATI0NS 1.- Tette de brûleur auto-nettoyante pour appareils mé nagers de chauffage au gaz, munie sur sa surface supérieure d'une tôle faite d'une matière ayant un coefficient de dilatation élevé et une forte conductibilité calorifique, tôle qui est appliquée intimement sur cette surface à l'état froid et est maintenue dans la région de son bord extérieur, caractérisée en ce que la surface supérieure de la tête de brûleur 1, munie d'un évidement circulaire dans sa région centrale, est recouverte d'un disque d'acier 2 ou similaire à paroi mince ayant le même diamètre extérieur, et en ce que ce disque est fixé au moyen' d'une tôle d'aluminium 3 qui est sertie sur le bord extérieur 4 de la tête et qui est appliquée intimement sur le disque à l'état froid. 2.- Tête de brûleur auto-nettoyante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le disque d'acier 2 ou similaire, posé intimement sur la tête de brûleur annulaire 1, a reçu une forme convexe par emboutissage préalable. 3.- Tête de brûleur auto-nettoyante selon la revendication i, caractérisée en ce que la tête de brûleur annulaire 1 est munie, dans sa surface supérieure, d'une petite excavation 8 dans laquelle un disque de tôle 3 en aluminium à paroi mince est inséré sur un disque d'acier 2 ou similaire à paroi également mince, en rapport intime avec celui-ci, et en ce que les disques sont maintenus ensemble par un léger refoulement de la bordure extérieure étroite 9. 4.- Tête de brûleur auto-nettoyante selon la revendication I ou 3, caractérisée en ce que la tête de brûleur annulaire 1 est munie, tout autour de sa paroi intérieure cylindrique, aux endroits prévus pour les orifices d'échappement du gaz 5, d'entailles ou d'empreintes 7 en forme de rainure, et en ce qu'une rainure circonférentielle est pratiquée par tournage sur son c8té extérieur pour former les orifices d'échappement du gaz 5. 5.- ête de brûleur auto-nettoyante selon la revendication 4, caractérisée en ce que la section de passage des orifices d'échappement de gaz 5 peut être déterminée par la forme et la largeur des évidements 7 qui sont rendus étanches vers le haut par les disques de tôle 2 et 3, ainsi que par la hauteur de la rainure formée par tournage.