Brevet FR2442404A1 — publié le 19800620

L'invention concerne les valves pour allumoirs,par exemple les briquets à gaz combustible liquéfiés sous pression utilisant comme combustible par exemple un butane et les cartouches ou réservoirs pour de tels briquets. Certaines de ces valves permettent d'obtenir une flamme de hauteur sensiblement fixe,sans aucun réglage possible de la part de l'utilisateur du briquet,grace à certains moyens connus. Le but de l'iDvention consiste à concevoir une nouvelle valve donnant,selon un choix réservé au constructeur de ladite valve, une flamme de hauteur sensiblement fixe grace à de nouveaux moyens simples et fiables permettant de fabriquer cette nouvelle valve à de très grandes cadences industrielles,sur des machines automatiques et donc à très bas prix, diverses hauteurs de flammes pouvant être réalisées selon le choix fait. L'invention est une valve pour allumoir à gaz combustible liquéfié sous pression comportant un corps de préférence métallique,cylindrique,dont une extrémité supérieure constitue un siège de clapet plat au centre duquel un passage permet au gaz détendu de s'échapper librement vers un brtleur qui le canalise vers l'at- mosphère en vue d'y être enflammé par tous moyens déjà connus,l'ex- trémité inférieure dudit corps étant prolongée sous la forme d'un tube capillaire plongeant jusqu'au fond d'un réservoir étanche contenant ledit gaz combustible,en phase liquide,de façon,par ce tube plongeur,à réaliser l'alimentation de ladite valve par du gaz en phase liquide,valve caractérisée en ce que la détente du gaz est obtenue en le contraignant à cheminer librement à travers une masse poreuse constituée de plusieurs couches superposées d'un matériau poreux rigide dont chaque couche est réalisée sous la forme d'un disque découpé dans une feuille dudit matériau composé de myriades de pores dont le diamètre moyen de chacun d'eux est voisin de 0,0002 millimètre,un moyen quantitatif permettant d'obtenir,à volonté,une flamme de hauteur sensiblement fixe et de hauteur exactement prédéterminéeXans réglage ultérieur possible ,un autre moyen physico-chimique permettant la réalisation des disques microporeux précités,le tout coopérant avec un brtleur manoeuvrable comportant de façon connue un clapet en caoutchouc pour fermer et ouvrir le gaz,par appui ou non dudit clapet sur le siège précité. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la des cription explicative qui va suivre en se reportant à la figure annexée. La figure unique montre une valve selon l'invention,en coupe longitudinale. Pour réaliser industriellement une valve conforme à l'inven- tion,on s'y prend de la façon suivante ou d'une façon analogue On constitue le corps de la valve I par exemple par moulage en Zamak.Ce corps I est de préférence cylindrique de diamètre extérieur 2 comportant un épaulement 3 constituant un siège de clapet,plan,en 6,un chanfrein étant prévu en 4 qui permet d'insérer ensuite le corps de valve dans un chapeau non représenté.La distance entre les faces 5 et 6 permet l'écrasement d'un clapet en caoutchouc sur la face 6 de façon étanche.Le corps est alésé cylindriquement en 7 jusqu'à un fond plan 8 au centre duquel est prévu un passage cylindrique 9 raccordé par un chanfrein IO au fond plan 8 .Un chanfrein II est prévu à la base du corps I pour permettre d'insérer ledit corps dans la partie supérieure d'un réservoir de briquet,de façon étanche.La face inférieure,plane,15 du corps de valve,est éloignée du fond plan 8 d'une distance L On constitue d'autre part une masse poreuse I8 en plaçant à plat contre le fond plan 8 un certain nombre de disques poreux dont chacun d'eux constitue un élément plat de la masse I8 qui est donc composée de plusieurs couches poreuses à caractéristiques unitaires bien définies,et dont il sera parlé plus loin. On constitue enfin un tube plongeur I2 sous la forme,par exemple,d'un élément moulé en matière plastique telle qu'un polypropylène comportant une extrémité plane JI au centre de laquelle est réalisé un canal capillaire 17,ledit tube I2 comportant une partie cylindrique 7' correspondant à l'alésage cylindrique 7 du corps I de la valve.La longueur de la partie cylindrique 7' du tube I2 est 1 dont la valeur est très précise.Un épaulement plan I4 limite la partie cylindrique 7' du tube plongeur I2.La pénétration du tube plongeur,par sa partie cylindrique 7' dans l'alésage cylindrique 7 du corps de valve est limitée car l'outillage automatique d'assemblage enfonce la partie cylindrique 7' jusqu'à ce que la face plane I4 du tube I2 vienne au même niveau que la face plane I5 du corps de valve,venant ainsi serrer les disques microporeux 18 les uns contre les autres d'une façon étanche.On voit que,si l'épaisseur totale de la masse poreuse I8 est e' ,on a e'+l=L. Sous l'épaulement I4 le tube plongeur est réduit en I6 et cette partie tubulaire fine plonge dans un réservoir contenant un gaz combustible liquéfié sous pression tel qu'un butane.On voit que,si le corps de valve est placé d'une façon étanche dans un évidement situé à la partie supérieure d'un réservoir de briquet à gaz,cette valve sera alimentée directement en phase liquide,par le tube plongeur I2.Le liquide atteindra alors la masse poreuse I8 se détendra en se vaporisant et s'échappera librement,en phase gazeuse par le passage 9 La masse poreuse I8 est constituée de plusieurs couches poreuses réalisées de préférence par découpage de disques dans une feuille d'un polymère cellulosique d'épaisseur voisine de O,IO millimètre,et comportant des myriades de pores ayant une porosité uniforme de 70 à 80 pour cent.La hauteur de la flamme fixe recherchée dépend strictement du nombre de disques utilisés.Le diamètre moyen des pores est voisin de 0,0002 millimètre. A titre d'exemple,on utilisera des disques découpés de diamètre extérieur 3 mm.L'alésage 7 sera de 3s02 mm.Avec 5 ou 6 disques,on obtiendra une flamme fixe d'une hauteur voisine de 29mm, alors qu'avec 15 disques,la hauteur se réduit à IO mmsenviron. D'autres matériaux peuvent être utilisés,tels que des feuilles de PTFS,des feuilles composées de mélanges d'esters de cellulose,de l'acétate de cellulose,du chlorure de polyvinyle,un mélange d'acétate et de nitrate de cellulose. On peut même utiliser des feuilles composites d'un matériau microporeux renforcé de papier lourd pour augmenter la solidité et diminuer la fragilité,la masse poreuse étant alors composée de couches successives ayant chacune un pouvoir de détente additionnel,le premier disque ( aval ) étant toujours placé à plat contre la face 8 de façon à ce qutil y ait contact direct étanche entre la face poreuse dont le diamètre moyen des pores est voisin de 0,0002 mm et le fond plan 8,le papier lourd étant tourné vers l'amonttplusieurs disques étant ainsi empilés l'un sur 1' autreDe façon à bien alimenter les disques microporeux en gaz en phase liquide,il semble préférable d'intercaller entre le dernier disque amont et la face plane I3 du tube plongeur I2,un disque I9 poreux et souple,légèrement élastique,tel qu'un disque découpé dans du feutre.Dans ce cas,si l'épaisseur totale de la masse poreuse I8 est e'et l'épaisseur du feutre f on aura la relation e' + f + l.*lEçet 'f=e----. A titre d'indication,on peut noter qu'en employant par exemple une feuille du matériau DIAPOR ayant des pores de 0,0002 mm réalisé en un mélange d'acétate / nitrate de cellulose blanc,en 0,I2 mm d'épaisseur et en découpant des disques de 3 mm de diamètre,on obtient les résultats suivants Nombre de disques Epaisseur de feutre Hauteur de flamme fixe I 2 mm I00-I20 mm 2 2 mm 80-I00 mm 3 2 mm 35 mm env. 4 2 mm 26 mm env. 5 2 mm I9 mm env. 6 2 'Inn 15 mm env. IO 2 mm I2 mm env. 20 pas de feutre IO mm env. 27 pas de feutre 3 mm env. Ceci démontre que la hauteur de la flamme sensiblement fixe obtenue,dépend strictement de l'épaisseur de la masse poreuse telle que définie,ayant des myriades de pores dont le diamètre moyen est sensiblement égal à 0,0002 mm. L'assemblage de la valve est le suivant Si l'on désire par exemple fabriquer une valve dont la hauteur fixe de la flamme est de I9-20 millimètres,on découpe 5 disques I8 par exemple dans une feuille de DIAPOR-AMICON réalisée en un mélange d'acétate / nitrate de cellulose blanc,disques ayant un diamètre extérieur de 3 millimètres pour un alésage de 3,05 du corps de valve,puis on recouvre les disques avec un disque de par exemple I mj.llimètre, tednéP eU.6n place alors,à emmanchement dur le tube plongeur I2 dans l'alésage 7 de façon à ce que les faces planes I4 et I5 soient au même niveau,ce qui correspond,par construction,à un serrage des 5 disques et du feutre entre les faces planes 8 et 13 de façon à faire porter chaque disque microporeux l'un contre l'autre de façon étanche,le feutre restant légèrement comprimé et possédant une résilience connue.La valve est assemblée.Cela peut être fait à très grandes cadences sur des machines automatiques simples,l'alimentation des éléments constituant les valves pouvant aussi être réalisée simplement par des mécanismes automatiques fiables.Liassemblage de I2 dans I est étanche. Le fonctionnement est le suivant On place la valve dans la partie supérieure d'un réservoir de briquet contenant par exemple un butane.La valve est alimentée par du gaz en phase liquide par le tube plongeur.Le liquide se divise en traversant le feutre,et se détend à la valeur voulue en parcourant les pores des disques,puis le gaz en phase gazeuse et à pression fixe se dirige vers l'atmosphère en empruntant le passage 9,pour y être enflammé par tous moyens déjà connus. On attire l'attention sur le fait que le gaz utilisé pour, par combustion,produire la flamme du briquet dont il est parié, doit être le plus pur possible.Ses caractéristiques physico-chimiques doivent être vérifiées par des analyses précises.En effet les résultats mentionnés dépendent bien entendu d'un gaz type dont l'analyse est donnée.Toute variation importante de cette analyse aurait des répercussions sur la hauteur de la flamme obtenue.De plus,l'encrassement des pores diminuerait la hauteur initiale de la flamme,qui tendrait peu à peu à baisser Les différents matériaux pouvant être utilisés industriellement pour constituer les disques microporeux dont l'ensemble constitue la masse poreuse précitée,sont les suivants -Peuille d'acétate / nitrate de cellulose blanc,de la firme AMI CON sous la marque DIAPOR et dont le diamètre moyen des pores est voisin de 0,0002 millimètrerenforcée ou non de papier. -Feuille d'esters de cellulose,de la firme MILLIPORE sous la marque MF.MILLIPORE type GS,renforcée ou non de papier. -Feuille de polytétrafluoroéthylène soudée à une trame de polyéthylène haute densité,de la firme MILLIPORE sous la marque FLUOROPORE type FG.renforcée ou non de papier. -Feuille d'acétate de cellulose,de la firme MILLIPORE sous la marque CELOTATE type EG.renforcée ou non de papier. On attirera de plus l'attention sur le fait qu'il est possible d'obtenir de bons résultats en utilisant des matériaux différents,microporeux rigides,pour constituer les différentes couches constituant ensemble la masse poreuse précitée,par exemple utiliser simultanément un disque en acétate / nitrate de cellulose,suivi d'un disque en PTFE ou autre,etc. Bien entendu l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation montré,elle en embrasse au contraire toutes les variantes pouvant être considérées comme des équivalents techniques. REVENDICAIONS I-Valve pour allumoir à gaz combustible liquéfié sou8 pression tel qu'un butane,comportant un corps de préférence métallique,cyln drique,dont une extrémité supérieure constitue un siège de clapet plat au centre duquel un passage permet au gaz détendu de s'échap- per librement vers un valeur qui le canalise vers l'atmosphère en vue d'y être enflammé par tous moyens déjà connus,l'extrémité inférieure dudit corps étant prolongée sous la forme d'un tube plongeur capillaire plongeant jusqu'au fond d'un réservoir étanche contenant ledit gaz combustible en phase liquide de façon,par ce tube plongeur,à réaliser l'alimentation de ladite valve par du gaz en phase liquide,valve caractérisée en ce que la détente du gaz est obtenue en le contraignant à cheminer librement à travers une masse poreuse constituée de plusieurs couches superposées d'un matériau/poreux rigide dont chaque couche est réalisée sous la forme d'un disque découpé dans une feuille di dit matériau composé de myriades de pores dont le diamètre moyen de chacun d'eux est voisin de 0,0002 millimètre,un moyen quantitatif permettant d'obtenir à volonté une flamme de hauteur exactement prédéterminée et sensiblement fixe sans réglage ultérieur possible,un moyen physicochimique permettant de réaliser les disques microporeux précités, un moyen résilient et diviseur permettant d'alimenter les disques microporeux précités par du gaz en phase liquide exempt de micro bulles,le tout coopérant avec w brtleurNiamJeuvrable comportant de façon connue un clapet en caoutchouc pour fermer et ouvrir le gaz,par appui ou non dudit clapet sur le siège précité. 2-Valve selon la revendication I,caractérisée en ce que le moyen quantitatif permettant d'obtenir à volonté une flamme de hau- teuf exactement prédéterminée et sensiblement fixe sans réglage ultérieur possible consiste à choisir la quantité voulue de disques microporeux précités pour la hauteur désirée. 3-Valve selon la revendication I,caractérisée en ce que un moyen physico-chimique permettant de réaliser les disques microporeux précités consiste à les découper dans une feuille d'acétate / nitrate de cellulose blanc de la firme kMICON sous la marque DIAPOR et dont le diamètre moyen des pores est voisin de 0,0002 mm 4-Valve selon la revendication I,caractérisée en ce que un autre moyen physico-chimique permettant de réaliser les disques microporeux précités consiste à les découper dans une feuille d'esters de cellulose de la firme MILLIPORE sous la marque MF. MILLIPORE type GS et dont le diamètre moyen des pores est voisin de 0,0002 mm. 5-Valve selon la revendication I,caractérisée en ce que un autre moyen physico-chimique permettant la réalisation des disques microporeux précités consiste à les découper dans une feuille de polytétrafluoroéthylène soudée à une trame de polyéthylène haute densité,de la firme MILLIPORE sous la marque FLUOROPORE type FG et dont le diamètre moyen des pores est voisin de 0,0002mm 6-Valve selon la revendication I,caractérisée en ce que un autre moyen physico-chimique permettant la réalisation des disques microporeux précités consiste à les découper dans une feuille de acétate de cellulose,de la firme MILLIPORE sous la marque CELOTATE type EG et dont le diamètre moyen des pores est voisin de 0,0002 mm. f- 7-Valve selon l'une des revendications précédentes,caractérisée en ce que ladite masse poreuse peut être constituée par l'empilage de disques micro-poreux tels que précédemment précités, que ceux-ci soient ou non renforcés de papier lourd pour en augmenter la solidité,ladite masse poreuse pouvant de même être constituée de disques microporeux rigides réalisée successivement dans l'empilage choisi,dans des matériaux différents renforcés ou non de papier lourd. 8-Valve selon la revendication I,caractérisée en ce que un moyen résilient et diviseur permettant d'alimenter les disques micro-poreux précités par du gaz en phase liquide exempt de microbulles consiste à recouvrir ces disques micro-poreux par au moins un disque à larges porosités,résilient et souple,par exemple réalisé par découpage d'une feuille de feutre,ce disque résilient étant serré contre les disques micro-poreux par la mise en place dans l'alésage du corps de valve,de la partie aval du tube plongeur précité,lequel est par cette opération,rendu solidaire dudit corps de valve,ce d'une façon étanche et indémontable.