Brevet FR2423723A1 — publié le 19791116

L'invention se rapporte aux veilleuses à cible dites mêtastables pour chauffe-eau à gaz, jouant le rôle d'organe d'allumage et de sécurite, et concerne plus précisément une nouvelle disposition de la cible. On sait qu'une veilleuse métastable doit avoir une stabilité telle qu'elle puisse sleeindre dès que la teneur en gaz carbonique du local depasse une valeur limite, et que l'absence de flamme provoque ainsi par l'intermédiaire d'un dispositif de sécurité thermoélectrique ou autre, la coupure de l'alimenta- tion en gaz du brûleur et l'arrêt de l'appareil. On sait que les veilleuses à cible remplissent cette fonction et ont la stabilité requise du fait que le jet de gaz sortant du tube de veilleuse et qui entraine l'air necessaire à sa combustion, vient se briser sur un obstacle ou une cible sur laquelle le mélange air-gaz s'enflamme. Ces veilleuses à cible présentent en outre l'avantage d'être insensibles à l'encrassement puisque le gaz pur sort à vitesse élevée et que la poussière ne peut obstruer l'orifice. La flamme est donc calée sur la cible et entraine le complement d'air qui lui est nécessaire. Dès qu'il y a élévation anormale de la teneur en gaz carbonique et par conséquent modification de la composition de l'air, il y a reduction de la vitesse de combustion et déplacement du point d'inflammation, qui rend impossible l'obtention de la condition d'équilibre et provoque l'extinction de la flamme. Pour que ce phénomène connu se produise normalement et pour que la veilleuse métastable à cible joue correctement son rôle de "veilleuse de securite" il faut bien évidemment qu'en fonctionnement normal la flamme de la veilleuse ait une stabilité constante, quelle quesoit la durée de fonctionnement de liappareil. La réalisation de ces veilleuses est donc delicate, et leur bon fonctionnement est essentiellement lié à la disposition, à l'inclinaison et aux dimensions de la cible déflectrice constituée comme on sait d'une pelle incline frappée par le jet de gaz issu de la veilleuse et de deux joues verticales formant un capot débordant en direction de la buse. Pour obtenir un fonctionnement correct du dispositif utilisant une veilleuse de ce type, la demanderesse a défini un angle de pelle par rapport à l'axe de veilleuse ainsi que des dimensions et un positionnement précis grâce auquel le dispositif remplit parfaitement ses fonctions d'organe de sécurité reagissant à l'excès de gaz carbonique du local et d'organe de commande grace à une flamme stable agissant de façon suffisante sur le thermocouple du dispositif de sécurité thermoélectrique sans en altérer le fonctionnement par un echaúffe- ment excessif ; cette nouvelle réalisation de veilleuse est en outre utilisable pour différents types de gaz sous réserve de modifications constructives peu importantes. Suivant 1 'invention, on limite la longueur de la pelle à sa partie supérieure pour que le jet de gaz sortant de l'orifice de veilleuse suivant un angle connu de 20 frappe la pelle jusqu'à sa bordure supérieure on règle la hauteur de la pelle au-dessus de l'orifice de veilleuse pour que le jet de gaz; au moment ou il heurte la pelle, ait entrainé la proportion diapir nécessaire et suffisante à la formation d'une flamme stable en atmosphère non polluée, on dispose la tête du thermocouple sensiblement dans le plan de la pelle et sur le côte de telle manière que sa soudure chaude soit seulement léchée par la flamme sans atteindre son rougissement, et l'on donne à la pelle une inclinaison constante de 300 environ par rapport à l'axe de la veilleuse D'autres caractéristiques particulières et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés - la figure 1 : represente une vue en coupe de l'ensemble veilleuse - la figure 2 : représente une vue latérale à plus grande échelle de la partie superieure de la veilleuse. - la figure 3 : représente une vue de face de la veilleuse. On voit sur les figures que la veilleuse a cible comporte de façon connue un tube d' arrivée de gaz 1 monte sur une plaque support superieure 2 et sur une plaque support inferieure 3 sur lesquelles est également fixe un déflecteur ou cible. La cible est constituée d'une pelle 4 inclinée et de deux joues verticales latérales 7 formant un capot débordant en direction de l'orifice de veilleuse. Sur une patte latérale 8 montée sur ces plaques support est fixé un thermocouple 6 raccordé à un dispositif de sécurité d'allumage thermoélectrique non représenté, ainsi qu'un allumeur. Le corps 9 du thermocouple est fileté et au moins un écrou 10 le fixe sur la patte 8. De la sorte on peut effectuer un réglage en hauteur de la soudure chaude en fonction du gaz utilisé.Le tube se termine par un petit injecteur 5 par lequel s'échappe le jet de gaz en direction de la cible. L'injecteur forme l'orifice de veilleuse indique plus haut. La pelle 4 est dimensionnée et positionnée de façon bien définie pour que la flamme obtenue soit stable en atmosphère non polluée, mais que la vitesse du mélange soit rapidement supérieure à la vitesse de combustjon quand cette derniere diminue en raison de la présence de gaz carbonique dans le melan- ge. Pour que le fonctionnement soit correct il faut aussi se limiter à un taux d'aeration inférieur à la stoechiométrie du gaz considéré : cette exigence a per mis de définir un angle de pelle de 300 + 10 par rapport à l'axe Ml de la veilleuse.On sait en outre que le jet de gaz sortant de l'orifice de veilleuse forme un angle a de 200 sur l'axe AA'. Comme on le voit plus clairement à la figure 2 il doit frapper la pelle tout entière c'est-à-dire que la bordure supérieure B de la pelle 4 doit être ajustée pour correspondre à l'extrémité latérale du jet de gaz. La surface de la pelle 4 ne doit pas être plus grande ou ne doit pas déborder le jet de gaz ; elle ne doit pas non plus être trop courte c'est-à-dire que tout le jet de gaz doit frapper la pelle. Cette longueur de pelle est ajustable en fonction du gaz utilisé mais dans tous les cas, elle répond à la definition ci-dessus. Tout en répondant à ce critère, la pelle pourrait occuper diverses hauteurs au-dessus de l'orifice de veilleuse. En fait sa hauteur est determinee pour que le jet de gaz au moment où il heurte la pelle ait entraine la proportion d'air nécessaire et suffisante à la formation d'une flamme stable en atmosphère non polluée. En outre la largeur des joues latérales 7 est déterminée en fonction de la nature des gaz utilisés pour que l'air entrainé le soit avec une turbulence minimum compatible avec lesdits gaz. Enfin la tête du thermocouple disposee latéralement à la pelle, deborde légèrement au-dessus de cette dernière pour que seule la soudure chaude soit léchée par la flamme, sans provoquer son rougissement, comme illustré aux figures 1 et 3. Les impératifs ci-dessus ont conduit la demanderesse à definir les caractéristiques constructives suivantes en fonction de la nature du gaz utilisé. Pour le fonctionnement en gaz naturel du groupe L (norme NFD 35 322) ou en gaz butane, la hauteur de la bordure supérieure B de la pelle au-dessus de l'orifice de veilleuse (distance B-C) est de 10,5 + 0,5mm et la longueur totale de la pelle (distance B-D) est de 18 -+0,1 mm jusqu'au point d'inflexion D de la pelle 4 à partir de la face externe sensiblement verticale de l'ensemble déflecteur. Pour le fonctionnement en gaz naturel du groupe L comme l'illustre précisément la figure 2 montrant un ensemble de veilleuse correspondant à ce type de gaz, les joues latérales 7 débordent ltorifice de veilleuse d'une largeur (distance (E-F) de 4,5 -+0,1 mm. Par contre pour le fonctionnement en gaz butane, les joues sont en retrait de l'orifice de veilleuse de 7,5 -+0,1 mm comme represente en pointillé. Pour le fonctionnement en gaz naturel du groupe H (norme NFD 35 322), la hauteur de la bordure supérieure B de la pelle au-dessus de l'orifice de veil leuse (distance B-C) est de 9 -+0,5 mn et la longueur totale de la pelle (distance B-D) est de 15 -+0,1 mm jusqu'au point d'inflexion D de la pelle 4 à partir de la face externe sensiblement verticale de l'ensemble déflecteur. Les joues latérales 7 debordent l'orifice de veilleuse d'une largeur (distance E-F) de 3,5 -+0,1 mm. Le dispositif d'allumage et de sécurité utilisant ce type de veilleuse réagit comme une sécurité positive c'est-à-dire qu'un défaut de positionnement ou de realisation entraine le décollement de la flamme et l'arrêt du dispositif. Le dispositif est en outre facilement accessible ce qui représente un avantage pour son montage et son entretien. REVENDICATIONS - Dispositif d'allumage et de sécurité à veilleuse métastable réalisée sous la forme d'un brûleur à flamme de diffusion, comportant une buse formant a tête de veilleuse, comportant une cible déflectrice disposée au-dessus de l'orifice de veilleuse et orientee vers le brûleur et comportant un thermocouple raccordé à un dispositif de sécurité dtallumage thermoelec trique, la cible deflectrice etant constituée d'une pelle inclinée frappee par le jet de gaz issu de la veilleuse et de deux joues verticales formant un capot debordant en direction de la buse, et comportant des plaques ser vant au maintien à la fois de la buse, de la cible et du support du ther mocouple caractérisé en ce que la pelle 4 est inclinée d4un angle de 300 +10 par rapport à l'axe AA' de la veilleuse, en ce que la longueur de la pelle est limitée à la partie supérieure pour que le jet de gaz sortant de l'orifice de veilleuse 5 frappe la pelle jusqu'à sa bordure supérieure B, la longueur étant en outre ajustable en fonction du gaz utilisé, en ce que la hauteur de la pelle au-dessus de l'orifice de veilleuse est dé- termineepour que le jet de gaz au moment où il heurte la pelle ait entrainé la proportion d'air necessaire et suffisante à la formation d'une flamme stable en atmosphère non polluée, en ce que la largeur des joues latérales 7 est déterminee en fonction de la nature des gaz utilisés pour que l'air entrainé le soit avec une turbulence minimum compatible avec lesdits gaz, et en ce que la tête du thermocouple 6 est disposee à proximité de la pelle de telle manière que seule la soudure chaude dudit thermocouple soit léchée par la flamme, sans provoquer son rougissement. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que pour le fonction nement en gaz butane ou en gaz naturel du groupe L, la hauteur de la bor dure supérieure B de la pelle 4 au-dessus de l'orifice de veilleuse 5 est de 10,5 + 0,5 mm pour un jet de gaz conique formant un angle de 200 et en ce que sa longueur est de 18 -+0,1 mm. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que, pour le fonctionnement en gaz naturel du groupe L, les joues 7 débordent l'orifice de veilleuse d'une largeur de 4,5 -+0,1 mm. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérise en ce que, pour le fonctionnement en gaz butane les joues 7 sont en retrait de l'orifice de veilleuse d'une largeur de 7,5 -+0,1 mm. 5 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que pour le fonction nement en gaz naturel du groupe H la hauteur de la bordure supérieure B de la pelle 4 au-dessus de l'orifice de veilleuse 5 est de 9+0,5 mm pour un jet de gaz conique formant un angle de 200 et en ce que sa Tongueur 5 est de 15 t 0,1 mm. 60) - Dispositif selon les revendications 1 et 5 caractérise en ce que, pour le fonctionnement en gaz naturel du groupe H, les joues 7 débordent l'orifice de veilleuse d'une largeur de 3,5 + 0,1 mm. 70) - Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que la tête du ther10 mocouple 6 est disposée latéralement à la pelle 4 et légèrement au-dessus de sa bordure supérieure. 80) - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que. le thermocouple est fixé, de façon réglable en hauteur, sur une patte latérale 8 montée sur les plaques support 2 et 3.