Brevet FR2394014A1 — publié le 19790105

L'invention est relative aux dispositifs de veilleuse de sécurité pour appareils à gaz, plus spécialement aux veilleuses du type des contrôleurs d'atmosphère, c'est-à-dire sensibles à l'appauvrissement en oxygène de l'atmosphère ambiante (notamment dans les appareils à chauffage par le gaz) On sait que ces veilleuses sont calculées de façon telle que leur flamme soit instable ou métastable, c0est-à-dire dans des conditions d'équilibre entre deux vitesses la vitesse dwécoule- ment et la vitesse de propagation de la flamme, lesquelles vitesses sont influençables par la composition de l'air ambiants de sorte qu'un appauvrissement en oxygène, sous l'effet notamment de l'accumulation du dioxyde de carbone, provoque l'extinction de la flamme.Cette extinction réagit sur un dispositif de vanne sous l'effet notamment d'un thermocouple sensible à la chaleur de la flamme, pour provoquer la coupure de ltalimentation en gaz. Pour assurer les conditions de métastabilité-de la flamme, en particulier dans l'application aux installations alimentées en gaz de ville contenant un pourcentage élevé d'hydrogène, ce qui entraine une vitesse de propagation de flamme élevée, il faudrait que la vitesse d'écoulement soit également élevée. Or, la construction des veilleuses ou des brûleurs ne permet généralement pas d'obtenir un niveau suffisant pour cette vitesse d'écoulement. L'invention a donc pour but de remédier à cette difficulté, et elle consiste, à cet effet, à prévoir des moyens propres à permettre de diminuer artificiellement la vitesse de propagation de la flamme, de façon à retrouver l'équilibre désiré, entre cette vitesse et la vitesse d'écoulement. Selon un mode de réalisation avantageux, on agence lesdits moyens de façon telle qu'ils permettent de réduire la proportion d'oxygène dans le mélange air-gaz admis au brûleur de la veilleuse, ces moyens consistant par exemple à introduire dans ledit mélange air-gaz une proportion déterminée de dioxyde de carbone C02. C'est ainsi que la quantité de C02 à injecter pourra être prélevée sur les produits de combustion d'une veilleuse ou d'un brûleur annexe. L'invention consiste, mises à part ces dispositions, en certaines autres dispositions qui s!utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus. explicitement question ci-après Elle vise plus particulièrement un certain mode d'anplication (celui pour lequel on l'applique aux veilleuses contrôleurs d'atmosphère, en particulier pour gaz de ville), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les appareils, notamment les appareils à chauffage nar le gaz, plus géneralement par le gaz de ville, comprenant de tels dispositifs. Et elle pourra, de toute façon, etre bien comprise à laide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. La figure unique, de ce dessin, montre en élévation-coupe schématique un dispositif de veilleuse contrôleur d'atmosphère établi conformément à l'invention. Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'établir un dispositif de veilleuse contrôleur d'atmosphère, pour appareils à gaz, notamment à gaz de ville, en particulier pour appareil de chauffage, on slz prend comme suit ou de manière analogue. On agence ce dispositif, dans son ensemble, de l'une des manières connues, à l'exception des moyens d'apport de C02 dont il va être parlé, en lui faisant Far exerple comprendre les organes suivants - un tube 1 alimenté par un mélange air-gaz et à la sortie duquel on peut allumer la flamme 2 métastable du dispositif de veilleuse, - une lanterne ou autre3 portant ledit tube, - un injecteur calibré 4 propre à alimenter la lanterne et le tube, ledit injecteur recevant le gaz par une canalisation 5, - une ouverture 5, dans la lanterne, pour l'arrivée de l'air primaire à l'injecteur, - un organe thermosensible 7, par exemple à thermocouple, soumis à la chaleur de la flamme, et propre commandeur une -vanne 8, par exemple un bouchon magnétique, commandant l'accès du gaz à la canalisation 5O On sait que, dans un appareil de ce genre, la fonction de la flamme 2 est de s'éteindre lorsque l'air primaire accédant en 6 seappauvrit en oxygène, du fait que l'atmosphère ambiante se charge par exemple en CO2 L'extinction de la flamme provoque l'arrêt de l'alimentation en 8. Pour assurer ces conditions de bon fonctionnement, même en tenant compte de la valeur élevée de la vitesse de propagation de la flamme dans le cas du gaz de ville1 on prévoit des moyens qui, dès l'origine du fonctionnement, introduisent dans l'air primaire une certaine proportion de COL. Ces moyens comportent par exemple, comme représenté sur le dessin, l'utilisation d'un bruleur ou d'une veilleuse auxiliaire 9 monté à proximité de l'ouverture 6, de façon qu'une partie des produits de combustion, dont la quantité peut être parfaitement dosée, qui accompagnent la flamme 10 de ce brûleur puisse être entraînée avec l'air primaire accédant à ladite ouverture On voit sur le dessin que ce brûleur ou veilleuse 9, alimenté par un conduit 11, est monté à l'entrée d'une chambre 12 prévue sur la lanterne 3 à proximité de l'ouverture 6 L'air primaire destiné à ladite ouverture et accédant à lten- trée 13 de ladite chambre entraîne donc avec lui une certaine quantité de C02 provenant des gaz de combustion de la flamme auxiliaire 10. Le tout est réglé, à l'origine1 de façon que les conditions de métastabilité de la flamme principale 2 soient réalisées, en fonction de la nature du gaz utilisé. Si,partant de ces conditions initiales,l'air ambiant vient à se vicier,l'air pénétrant par l'entrée 13 contient alors,d'une part,la proportion initiale de C02 provenant de la flamme 10 du brûleur ou veilleuse auxiliaire 9 et,d'autre part, une teneur de C02 complémentaire provoqué par la viciation de l'air ambiant.Dans ces nouvelles conditions, la flamme 2 décolle et provoque, comme dans les dispositifs usuels, le coupage de l'alimentation en 8. Bien entendu, tous autres moyens peuvent être prévus dans le même but, clest-à-dire pour assurer à l'origine l'introduction d'une certaine quantité de C02 pour permettre dDobtenir les conditions d'équilibre initiales entre la vitesse de propagation de la flamme et la vitesse d'écoulement du gaz, compte tenu de la nature du gaz. I1 est entendu également que tous moyens, schématisés en 14, seront prévus pour permettre. le réglage initial, en agissant sur la flamme auxiliaire 10, ou sur la position de cette flamme par rapport à l'entrée 6 et/ou à l'entrée 13. En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut établir des veilleuses de sécurité dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu!il soit inutile d'insister à son sujet, et qui présentent, par rapport aux dispositifs du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment - celui de permettre d'obtenir, pour tous gaz même pour du gaz de ville, un bon fonctionnement de la veilleuse, cela grâce à l'apport de C02, - et celui, de toute façon, de permettre de régler le fonctionnement de ce dispositif. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation, qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de veilleuse de sécurité pour appareils à gaz, notamment contrôleurs d'atmosphère, caractérisé par le fait que ce dispositif comporte des moyens propres à permettre de diminuer artificiellement la vitesse de propagation de la flamme de façon à réaliser, pour toutes sortes de gaz, l'equili- bre désiré entre cette vitesse et la vitesse d'écoulement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont agencés de façon telle qu'ils permettent de réduire la proportion d'oxygène dans le mélange air-gaz admis au brûleur de la veilleuse. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens introduisent dans le mélange air-gaz une proportion déterminée et éventuellement réglable de dioxyde de carbone CO2. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le C02 provient d'une veilleuse auxiliaire dont une partie des gaz de combustion est admise avec l'air primaire destiné à l'injecteur de la veilleuse. 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caracté- risé par le fait que la lanterne supportant la veilleuse et son injecteur comporte un ajutage lateral permettant à la fois l'entrée de l'air primaire et une partie au moins des gaz de combustion de la veilleuse auxiliaire.