Brevet FR2500586A1 — publié le 19820827

La présente Invention concerne les appareils d'éclairage à gaz, et plus particulièrement les lampes à gaz combustible (butane, propane, etc....) à manchon incandescent, alimentées à partir d'une source gazeuse indépendante, grâce à un tuyau flexible par exemple. Présentement, aux fins d'éclairage en plein air (camping par exemple), de dépannage, etc..., on connait des lampes à gaz du type ci-dessus, portatives ou non, destinées à fonctionner dirigées vers le bas, soit comme appliques sur une surface verticale (mur par exemple), soit comme lampes fixées sur une surface horizontale (plafond par exemple). Dans ces cas, la lampe est en général montée à l'extrémité d'un tube métallique ayant une conformation appropriée (par exemple, coudée dans le cas d'une applique, ou droite dans le cas d'un éclairage de plafond), fixé à l'autre extrémité sur la surface en question, et servant au transport du gaz combustible ou d'un mélange combustible air-gaz. En particulier, dans le cadre précité, on connaît des appareils d'éclairage au gaz, comprenant: - un brûleur avec tube allongé, pourvu d'une entrée (par exemple section transversale du tube) pour le gaz combustible et l'air primaire comburant, et d'une sortie (par exemple coiffée par une toile métallique) destinée à être recouverte ou coiffée par un manchon à incandescence, rigide ou souple; - une coupelle (par exemple circulaire) traversée par le brûleur, mais liée continûment à ce dernier, située entre l'entrée et la sortie dudit brûleur, d'extension sensiblement perpendiculaire par rapport au brûleur précité, comprenant au moins une oule d'évacuation des fumées de combustion lorsque la sortie du brûleur est dirigée vers le bas; - une cloche traversée en son centre par le brûleur, mais liée continûment à ce dernier, située entre l'entrée dudit brûleur et la coupelle, dont la convexité est dirigée vers la sortie dudit brûleur; - un injecteur en relation, d'un c8té et à l'intérieur de la cloche avec l'entrée du brûleur, et de l'autre c8té avec un moyen d'alimentation en gaz combustible; - un verre de protection du manchon à incandescence et des moyens de fixation amovible de ce dernier sur la coupelle. Pour une lampe à gaz telle que celle dont la structure et l'agencement viennent d'être explicités, la température de flamme et donc la puissance lumineuse rayonnée dépendent essentiellement du taux d'aération primaire, c'est-à-dire de la quantité d'air comburant entraînée à l'entrée du brûleur par rapport à la quantité de gaz combustible. Plus ce taux d'aération primaire est élevé, meilleure est la puissance lumineuse de la lampe. Cette dépendance importante des performances lumineuses par rapport à la quantité de l'aération primaire s'explique par le fait que, à la différence d'un brûleur classique à flamme nue (par exemple un brûleur de cuisson), la combustion est confinée à l'intérieur du manchon, sans pouvoir bénéficier des éventuels apports d'air secondaire léchant ledit manchon par l'extérieur. De plus, lorsqu'un orifice est aménagé entre la sortie du brûleur et le manchon à incandescence, l'expérience montre que pratiquement aucune quantité d'air secondaire ne pénètre par cet orifice au sein dudit manchon. Le caractère critique de l'aération primaire est encore plus réel pour les lampes à gaz fonctionnant avec du gaz combustible sous basse pression, c'est-à-dire sous pression détendue légèrement supérieure à la pression atmosphérique, car la vitesse de sortie de la veine de gaz combustible éjectée de l'injecteur demeure limitée. Pour entraîner plus d'air primaire à l'entrée du brûleur, et en supposant que l'axe de perçage de l'injecteur soit parfaitement aligne avec l'axe du brûleur, deux facteurs doivent être pris en compte: d'une part les fumées de combustion évacuées de la lampe, et d'autre part la température ambiante au voisinage de l'entrée du brûleur. Le premier facteur joue un r8le Important pour les lampes fonctionnant avec la sortie du brûleur dirigée vers le bas. En effet, en fonctionnement, les fumées sortant des ouïes d'évacuation de la coupelle remontent vers l'entrée du brûleur, et sont sus-ceptibles de se mélanger à l'air primaire entraîné par le gaz combustible. La cloche dont il a été question précédemment joue un rôle de déflecteur, en écartant les-fumées de la zone d'entraînement d'air primaire, située à l'intérieur de ladite cloche. Mais force est de constater dans la pratique que cela n'est pas toujours suffisant, ne serait-ce que parce que les ouïes d'évacuation ne dirigent pas suffisamment les fumées dans une direction perpendiculaire de la lampe, et donc--horizontale. Le second facteur est également non négligeable, car plus l'air primaire est chaud, plus sa densité est faible, et moins le poids d'air mélangé au gaz combustible est important. Il est donc essentiel que la température au voisinage de l'entrée du brûleur soit la plus faible possible. Là aussi, les lampes à gaz du type explicité précédemment ne donnent pas entièrement satisfaction, car étant donnée la liaison continue existant entre le tube de brûleur la coupelle d'un côté et la cloche de l'autre côté, ce tube fonctionne comme un véritable diffuseur vers la cloche, non seulement de la chaleur disponible sur la sortie du brûleur, mais aussi des calories résiduelles récupérées par la coupelle, par convection (lorsque la sortie du brûleur est dirigée vers le bas), ou par rayonnement. La présente invention se propose de modifier en tout ou partie l'agencement des lampes à gaz décrites précédemment pour diminuer au maximum la température ambiante au voisinage de l'entrée du brûleur, c'est-à-dire au niveau de l'entraînement d'air primaire. A titre secondaire, l'invention a également pour objet de mieux isoler le trajet des fumées de combustion par rapport au circuit d'arrivée d'air primaire, pour les lampes à gaz fonctionnant avec la sortie du brûleur dirigée vers le bas. Selon la présente invention, en combinaison, d'une part la coupelle et la cloche sont séparées par une entretoise allongée, entourant de façon continue le brûleur, sur laquelle sont montées d'un côté la cloche et de l'autre côté la coupelle, l'oule d'évacuation des fumées demeurant à l'extérieur de l'entretoise, et d'autre part le brûleur traverse librement la coupelle et la cloche par des orifices ajustés à la section locale dudit brûleur, en étant essentiellement supporté par ladite cloche. Au plan thermique, la solution selon l'invention réduit notablement l'échauffement local au niveau de la cloche, et donc de l'arrivée d'air primaire. En effet la structure porteuse de la lampe n'est plus consti- tuée par le tube de brûleur, mais par une ossature extérieure à ce dernier comprenant l'entretoise, la coupelle et la cloche, le brûleur étant soutenu par cette ossature, et plus précisément par la cloche. En conséquence, il n'est plus besoin de solidariser la coupelle et la cloche avec le brûleur ou tube de brûleur, et donc de créer comme dans l'art antérieur des ponts thermiques importants avec le brûleur; de simples orifices ajustés (pour éviter le passage des fumées lorsque la sortie du brûleur est dirigée vers le bas) suffisent pour assurer le passage du brûleur dans la coupelle et la cloche, sans contact thermique important. Selon l'invention, d'autres caractéristiques techniques permettent encore d'améliorer l'entralnement d'air primaire. Premièrement, les deux bordures de l'entretoise en contact avec la cloche et la coupelle respectivement sont pourvues de découpes périphériques ménageant entre elles des pattes de liaison avec la cloche et la coupelle respectivement. De cette manière, les contacts thermiques de l'entretoise avec la cloche et la coupelle sont limités au btrict minimum. Deuxièmement, l'orifice de traversée de la coupelle par le brûleur est pourvu d'un joint souple en fibres minérales réfractaires. Ce joint, d'une part renforce l'isolation thermique vers la cloche, et d'autre part crée une bonne étanchéité entre le brûleur et la coupelle, vis-à-vis des fumées d'évacuation, lorsque la lampe fonctionne avec la sortie du brûleur dirigée vers le bas. Troisièmement, les oules d'évacuation coopérent avec un déflecteur situé à l'extérieur de l'entretoise, s'étendant entre la coupelle et la cloche, dont le rebord extérieur déborde par rapport au bord extérieur de l'oule. Ceci améliore l'éjection horizontale des fumées, lorsque la lampe fonctionne avec sa sortie de brûleur dirigée vers le bas. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: - Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une lampe comportant application des perfectionnements suivant l'invention. Fig. 2 en est une coupe partielle suivant II-II (fig. 1). Fig. 3 en est une coupe transversale suivant III-III (fig. 2). Fig. 4 est une coupe partielle suivant IV-IV (fig. 1) illustrant la manière dont le brûleur est immobilisé axialement par l'agrafe porte manchon. On a représenté en fig. 1 une lampe à gaz pouvant à être fixée au plafond d'une pièce, en position verticale, en un lieu quelconque par exemple grâce à un dispositif de suspension tel que celui décrit dans la demande de brevet 80 19595 du 5.9.80 de la présente demanderesse, et qui a été représenté en traits discontinus sous la référence i. La lampe illustrée en fig. 1 comprend essentiellement un brûleur 2 de forme allongée présentant une forme générale tubulaire, avec convergent- divergent, dont l'une des extrémités est engagée à force autour d'un raccord 3 d'arrivée de gaz, tandis que son extrémité opposée comporte une toile métallique 20 et, constitue une bague pourvue d'une gorge 2a destinée à la retenue d'un manchon souple à incandescence 4 dont la fixation sera décrite plus loin. L'extrémité du brûleur qui est associée au raccord coudé 3 comporte deux ouvertures 2b, 2c d'entrée d'air comburant au niveau desquelles se trouve un injecteur de gaz 5 vissé dans la branche axiale du raccord 3. Ce dernier est solidaire d'un pontet transversal 6 assujetti par tout moyen approprié à l'intérieur d'une cloche 7 constituant l'embase de la lampe lorsqu'elle est placée sur une surface substantiellement horizontale. La cloche en question comporte tout d'abord une virole axiale 7a dans laquelle on a pratiqué une encoche 7b destinée au passage du tuyau d'alimentation du raccord 3; la virole se prolonge par une partie tronconique à profil arrondi concave référencée 7c aboutissant à une face horizontale ou fond 7d fermant la cloche 7. Le brûleur 2 traverse la face précitée dans une ouverture 7e avec un jeu limité tel qu'il n'y ait pas de contact thermique important entre ces deux éléments, comme indiqué plus haut. La cloche 7 est assujettie à une entretoise tubulaire 8 dont les deux bordures sont entaillées de manière à constituer des découpes 8a dont les extrémités se prolongent pour former des pattes 8b destinées à pénétrer dans des perforations correspondantes du fond 7d de la cloche 7. A la manière connue une fois ces pattes engagées à l'intérieur de la cloche elles sont vrillées de façon à assujettir l'entretoise et la cloche. L'autre extrémité de l'entretoise est conformée de manière semblable c'est-à-dire qu'elle comprend des découpes 8c et des pattes 8d. Ces dernières pénètrent dans des ouvertures ménagées dans une coupelle 9 et dans un déflecteur 10 de manière à assembler par vrillage ces deux pièces avec l'entretoise et la cloche 7. On observe que la base de la coupelle 9 est pourvue de deux ouïes diamétralement opposées 9a, 9b au-dessus desquelles se placent deux écrans 10a, 10b tinagés dans le déflecteur 10, et qui se trouvent placés entre la coupelle 9 et la cloche 7. L'arête terminale de chaque écran dépasse avantageusement au-delà du bord extrême de l'oule correspondante. La partie centrale du déflecteur est décalée vers le haut de manière à former avec l'extérieur de la base de la coupelle 9 un espace dans lequel est placé un joint souple en fibres minérales réfractaires référencé 11. La partie centrale du déflecteur 10 et la base de la coupelle 9 sont pourvues chacun d'une perforation centrale permettant le passage libre du brûleur 2. On a référencé 9c la perforation de la coupelle 9. Le trou central du joint 11 présente quant à lui un diamètre inférieur à celui du brûleur afin d'empêcher tout passage de gaz de combustion à ce niveau. Il va de soi que le brûleur 2 traverse la coupelle 9 et le déflec- teur 10 à jeu réduit afin d'être le moins possible en contact thermique avec ces deux pièces tout en évitant de former un passage trop large pour les fumées produites par la combustion. En théorie aucun contact thermique n'existe, mais en pratique, du fait des tolérances de montage il peut y avoir une zone de contact qui doit évidemment être aussi réduite que possible. Ceci est très important dans le cas o l'on n'utilise pas le joint 11. La coupelle 9 soutient un verre 12 grâce à l'action de deux étriers de fixation 13, 14 assujettis à elle par l'intermédiaire du déflecteur 10 qui les emprisonne contre la face correspondante de ladite coupelle. Une partie du métal découpé en vue de constituer les ouïes d'évacuation 9a, 9b de la coupelle est rabattue en direction du centre en vue de constituer des griffes qui retiennent une agrafe 15 destinée à supporter un embout 16 dans la gorge 16a duquel vient s'engager l'extré- mité du manchon 4 opposée à celle qui se trouve retenue par la gorge 2a du brûleur. Fig. 2 montre le tuyau souple 17 qui vient coopérer avec 'l'about' ou branche transversale 3a du raccord 3 en vue d'alimenter le brûleur 2. On observe sur cette vue qu'en fait la virole 7a est munie de deux encoches 7b disposées de manière diamétralement opposée et obtenues chacune par découpage et cambrage à l'horizontale d'une languette affectée de la référence 7f. A la manière usuelle le brûleur 2 est obtenu au moyen de deux coquilles métalliques embouties, appliquées l'une contre l'autre et serties ensemble de telle manière qu'il comporte sur toute sa longueur deux nervures diamétralement opposées référencées 2d, 2e. Dans ces conditions l'ouverture 7e pratiqu6e dans la face 7d de la cloche 7 se présente comme illustrée en fig. 3 c'est-à-dire qu'elle affecte la forme d'une boutonnière comportant une partie circulaire et deux encoches latérales diamétralement opposées permettant le passage des nervures 2d, 2e. Dans la même vue on distingue la manière dont les pattes 8d de l'entretoise 8 sont vrillées par rapport aux ouvertures correspondantes de la face 7d de la cloche 7, de manière à solidariser cette dernière et l'entretoise. On observe que la nervure 2d comporte une encoche 2f dans laquelle s'engage une partie cambrée i5a de l'agrafe en vue de déterminer la position axiale du brûleur (fig. 4). A cet effet, ladite agrafe comporte une embase en forme de U dont le voile transversal comporte la partie cambrée l5a précitée. On observe également en figure 4 la présence des griffes 9d ménagées dans la coupelle pour retenir les branches et le voile central de l'embase de l'agrafe 15. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Appareil d'éclairage à gaz comprenant - un brûleur allongé (2), pourvu d'une entrée pour le gaz combustible et l'air primaire comburant, et d'une sortie destinée à être recouverte par un manchon à incandescence (4) ; une coupelle (9) traversée par le brûleur (2), située entre l'entrée et la sortie de ce dernier, d'extension sensiblement perpendiculaire par rapport audit brûleur (2), comprenant au moins une oule d'évacuation (9a), des fumées de combustion lorsque la sortie dudit brûleur est dirigée vers le bas; - une cloche (7), traversée en son centre par le brûleur (2), située entre l'entrée de ce dernier et la coupelle (9), dont la convexité est dirigée vers la sortie dudit brûleur (2); - un injecteur (5) en relation, d'un côté et à l'intérieur de la cloche (7) avec l'entrée du brûleur (2), et de l'autre côté avec un moyen d'alimentation (16) au gaz combustible un verre (12) de protection du manchon à incandescence (4), et des moyens (13, 14) de fixation amovible de ce dernier sur la coupelle (9), caractérisé en ce que d'une part la coupelle (9) et la cloche (7) sont séparées par une entretoise allongée (8), entourant de façon continue le brûleur (2), sur laquelle sont montés d'un côté la cloche (7) et de l'autre côté la coupelle (9), l'oule (9a, 9b) d'évacua- tion des fumées demeurant à l'extérieur de l'entretoise (8) et d'autre part le brûleur (2) traverse librement la coupelle (9) et la cloche (7) par des orifices ajustés (9c, 7e) à la section locale dudit brûleur, et est essentiellement supporté par la cloche (7). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bordure de l'entretoise (8) en contact avec la cloche (7) est pourvue de découpes périphériques (8a) ménageant entre elles des pattes de liaison (8b) avec ladite cloche (7). 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bordure de l'entretoise (8) en contact avec la coupelle (9) est pourvue de découpes périphériques (8c) ménageant entre elles des pattes de liaison (8d) avec ladite coupelle (9). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice (9c) de traversée de la coupelle (9) par le brûleur (2) est pourvu d'un joint souple (11) en fibres minérales réfractaires. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oule d'évacuation (9a, 9b) coopère avec un déflecteur (10) situé à l'extérieur de l'entretoise (8), s'étendant entre la coupelle (9) et la cloche (7), ledit déflecteur comportant un rebord extérieur (10la, 10ob), débordent par rapport à la bordure extérieure de l'oule (9a, 9b). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le déflecteur (10) est réalisé sous la forme d'une plaque intermédiaire, emboutie, montée sur l'entretoise (8) contre et du c8té de la coupelle (9). 7. Appareil selon les revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le joint réfractaire (11) est enserré entre le déflecteur (10) et la coupelle (9). 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation amovible (13, 14) du verre (12) consistent en deux étriers en fil métallique, dont une partie inférieure est enserrée entre le déflecteur (10) et la coupelle (9).