Brevet FR2517809A1 — publié le 19830610

La présente invention est relative à un dispo- sitif chauffant du type comprenant un brûleur et un dis- positif de commande de l'alimentation du brûleur en gaz adaptés pour que pendant une période de chauffage le brû- leur soit alternativement allumé et éteint à intervalles déterminés par le dispositif de commande, le brûleur com- prenant un venturi principal qui communique avec un cha- peau comprenant une chambre de mélange et des orifices pour les flammes principales du brûleur. On a décrit au brevet français No 2 418 910 un brûleur qui est relié à un collecteur par l'intermé- diaire d'une soupape de gaz qui est actionnée par un dis- positif de commande pour ouvrir et fermer alternativement l'alimentation en gaz du brûleur, à intervalles prédéter- minés Le dispositif de commande comprend un disque for- mant came qui est entraîné en rotation par un moteur électrique La came comporte une rampe qui coopère avec un organe d'actionnement de la soupape pour ouvrir et fermer cette dernière Une autre rampe de came prévue sur le disque formant came coopère avec un générateur d'étincelles qui comprend un allumeur disposé au voisina- ge du brûleur. Lorsqu'il fonctionne de façon intermittente ce brûleur est allumé de façon répétitive par des étin- celles, et la soupape doit être ouverte quelques instants avant l'actionnement du générateur d'étincelles De ce fait une petite quantité de gaz non brûlé est émise à chaque fois que le brûleur passe de son état d'extinction à son état allumé Si le brûleur est actionné de façon intermittente pendant un temps assez long, du gaz peut s'accumuler et contaminer l'atmosphère environnante ce qui pour le moins peut être désagréable. Un autre inconvénient est relatif au fait qu'il est prévu un thermocouple destiné à être chauffé par les flammes du brûleur afin de maintenir ouverte une soupape de sécurité, cette dernière coupant l'alimen- tation en gaz si le brûleur s'éteint et reste éteint pen- 2- dant une durée prédéterminée Le brûleur éteinft doit être allumé de nouveau avant que la force électromotrice du thermocouple soit tombée audessous d'une valeur prédéterminée pour laquelle la soupape de sécurité doit couper l'alimentation en gaz En conséquence la période d'extinction du brûleur est fonction des caractéristiques du thermocouple et, avec les thermocouples disponibles sur le marché, la plage utile des réglages possibles du chauffage est limitée. Un inconvénient supplémentaire est relatif au fait que pendant un fonctionnement intermittent un grand nombre d'étincelles est émis, ce qui provoque du bruit. Le but principal de l'invention est de suppri- mer les inconvénients précités et de réaliser un disposi- tif de chauffage comportant un brûleur qui puisse être actionné de façon intermittente sans qu'il soit nécessai- re d'émettre des étincelles bruyantes et sans les limita- tions provoquées par la courte période de chute de la for- ce électromotrice du thermocouple. L'invention a pour objet à-cet effet un dispo- sitif de chauffage du type comprenant un brûleur et un dispositif de commande, pour commander l'alimentation en gaz du brûleur de telle sorte que pendant une période de chauffage le brûleur soit alternativement allumé et éteint à intervalles déterminés par-le dispositif de commande, le brûleur comprenant un venturi principal communiquant avec une tête ayant une chambre de mélange et des orifices pour les flammes principales du brûleur, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre supplémen- -taire de mélange prévue dans le chapeau du brûleur, cet- te chambre communiquant avec au moins un orifice pour une flamme pilote, ladite chambre supplémentaire de mé- lange étant alimentée séparément en gaz par l'intermé- diaire d'un venturi supplémentaire de manière que la flamme pilote brûle également pendant les périodes d'ex- tinction du brûleur. -3- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel: la Fig l est un schéma en partie en coupe d'un brûleur suivant l'invention et de ses organes de commande; la Fig 2 en est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la Fig l. On a représente à la Fig l un brûleur désigné dans son ensemble par la référence 10, qui comprend un venturi 11, une tête 12 et un chapeau 13 La tête re- pose librement sur un épaulement 14 du venturi et le cha- peau 13 repose sur la tête Des orifices 15 sont prévus dans le chapeau du'brûleur pour les flammes principales et d'une façon classique il est prévu des orifices 35 pour des flammes secondaires de stabilisation'de la flamme princi- pale Le chapeau du brûleur comprend également une chambre de mélange 17 dont une partie est délimitée par une pa- roi horizontale 18 de la tête 12. Le venturi 11 est alimenté en gaz par un injec- teur 19 disposé à l'extrémité d'un conduit de gaz 20 qui est relié à un collecteur 21 par l'intermédiaire d'un robinet 22 actionné par un bouton 23 Une soupape 24 actionnée mécaniquement est intercalée dans le conduit pour permettre le fonctionnement intermittent du brûleur 10 Il est prévu dans ce but un dispositif de commande 25 comprenant un disque 26 formant came com- portant une rampe 27 agissant sur un poussoir 28 qui actionne la soupape 24 P a c a m e 2 6 est en- traînée en rotation par un moteur électrique 29 et la configuration de la rampe de came 27 détermine les pé- riodes dans lesquelles la soupape 24 est respectivement ouverte et fermée Le moteur est relié à une source d'alimentation par une boite à bornes 30 comportant des bornes 31 et 32 Une première borne 33 du moteur est reliée à la borne 32 par un conducteur 34 et une -4- seconde borne 35 du moteur est reliée à la borne 31 par un conducteur 36, un micro-contact 37 et un conducteur 38. La borne 35 du moteur-est en outre reliée à la borne 31 par l'intermédiaire d-'un conducteur 39, d'un interrupteur 40 actionné par un bouton-poussoir et un conducteur 41. Le micro-interrupteur 37 porte un organe d'actionnement 42 qui coopère-avec une rampe de came supplémentaire 43 prévue sur le disque 26 formant came, ladite rampe supplé- mentaire comprenant une saillie 44. Pour empêcher que du gaz soit émis dans le cas o les flammes du brûleur s'éteindraient, le robinet 22 comporte une électrovanne intégrée 45 actionnée par un électro-aimant qui est commandé par un thermocouple 46 disposé près du brûleur, de façon à être chauffé par les flammes Lorsque le thermocouple est chauffé, une force électromotrice est engendrée qui maintient ouverte l'élec- trovanne 45 Si le brûleur s'éteint ou si l'alimentation en gaz est coupée pour quelqu'autre raison pendant une période excédant une durée prédéterminée, la force élec- tromotrice tombe au-dessous du niveau de maintien et l'é- lectrovanne 45 se ferme et coupe de façon permanente l'a- limentation en gaz Un allumeur électrique 47 constitué par une bougie à étincelles est prévu pour l'allumage initial du brûleur ou pour l'allumer de nouveau si le brûleur a été éteint par suite de l'actionnement de l'é- lectrovanne 45. En cours de fonctionnement intermittent le brûleur doit être allumé automatiquement sous la commande du dispositif de-commande 25 et dans ce but l'invention utilise des flammes pilotes brûlant continuellement, qui sont formées par trois orifices pilotes 48 qui sont égale- ment espacés autour de la périphérie du brûleur Chaque orifice 48 est relié à une chambre de mélange centrale 49 ménagée dans le chapeau 13 du brûleur par l'intermédiaire d'un passage 50 ayant un orifice d'entrée 51 de section réduite La chambre de mélange est alimentée avec un mé- lange d'air et de gaz par un venturi séparé 52 qui est alimenté par un injecteur 53 disposé à l'extrémité d'un conduit 54 qui est relié au robinet 22 Les flammes pilotes sortant des orifices 48 sont utilisées uniquement pour l'allumage et ne doivent pas provoquer un chauffage nota- ble quelconque d'un récipient de cuisine pendant des pério- des d'extinction du brûleur Pour supprimer ce problème du chauffage direct, le chapeau 13 du brûleur comporte un rebord périphérique 55 qui s'étend au-delà des orifices 48 sur une distance qui correspond au moins à la longueur des flammes pilotes En outre, la partie supérieure du chapeau du brûleur présente une épaisseur qui est choi- sie de façon que le chapeau absorbe l'énergie qui lui est transférée par les flammes pilotes. Le brûleur décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante: pour allumer le brûleur 10, on tour- ne le bouton 23 dans une position de réglage du robinet 22 pour un débit de gaz prédéterminé Cependant, l'électrovanne intercalée en série doit également être ouverte pour permettre au gaz de franchir le robinet 22 Dans ce but une poussée exercée sur le bouton 23 ouvre mécaniquement l'élec- trovanne 45 Un robinet du type décrit comportant une sou- pape de sécurité actionnée par un thermocouple est disponi- ble sur le marché et ne sera par conséquent pas décrit en détails En même temps qu'on pousse le bouton 23, un bouton- poussoir ( non représenté) est actionné pour faire fonc- tionner l'allumeur 47 afin que celui-ci émette des étincelles pour allumer le gaz sortant par les orifices 15, 16 et les orifices 48 du chapeau 13 Aussitôt que le thermocouple a été chauffé par les flammes provenant du brûleur, habi- tuellement après une période comprise entre 4 et 6 secondes, on peut relâcher le bouton 23 et la tension nécessaire pour maintenir l'électrovanne 45 en fonction est engendrée par le thermocouple Ce processus initial est le même, que le brûleur soit réglé pour un fonctionnement continu ou pour un fonctionnement intermittent. Le fonctionnement intermittent est démarré par l'actionnement de l'interrupteur 40 pour relier le mo- teur 29 au secteur représenté par les bornes 31, 32 Dans la position de repos de la came 26, la rampe 27 maintient le poussoir 28 et la soupape 24 ouverte, ce qui est une condition pour le fonctionnement continu du brûleur Cepen- dant, la rotation de la came 26 astreint la saillie de la rampe 27 à libérer le poussoir 28 qui ferme la soupape 24 et de ce fait coupe l'alimentation en gaz des orifices princi- paux 15 et des orifices pilotes 16 de stabilisation Pen- dant la période d'extinction des flammes principales, les flammes pilotes d'allumage provenant des orifices 48 demeu- rent en raison du fait que ces orifices sont alimentés sé- parément Le thermocouple est disposé de façon à être chauffé par une flamme pilote provenant d'un orifice 48 ce qui pro- cure l'avantage que les périodes de fonctionnement et d'ar- rêt sont indépendantes du temps de chute de la force élec- tromotrice engendrée par le thermocouple 46 Lorsque le poussoir 28 est actionné de nouveau par la saillie 27 de la came, la soupape 24 se ferme et le brûleur principal représenté par les orifices 15 est allumé par les flammes pilotes provenant des orifices 48. Le fonctionnement intermittent est arrêté en ouvrant l'interrupteur 40 Cependant un circuit parallèle constitué par le conducteur 36, le microinterrupteur 37, le conducteur 38, les bornes 31 et 32 et le conducteur 34 maintient le moteur en fonctionnement jusqu'à ce que le disque formant came soit parvenu dans la position repré- sentée à la Fig 1 dans laquelle la saillie 44 agit sur le bras 42 pour ouvrir le micro-interrupteur 37. Il ressort de la description qui précède du mo- de de réalisation préféré de l'invention que le fait de prévoir des flammes pilotes pour allumer le brûleur pen- dant le fonctionnement intermittent est avantageux en ce que les étincelles qui seraient autrement nécessaires dans ce mode de fonctionnement peuvent être éliminées En outre la relation entre les périodes d'allumage du brûleur et les périodes d'extinction de ce brûleur peut être choisie indépendamment des caractéristiques du thermocouple 46 etde l'électrovanne 45. -7 REVENDICATIONS - 1 Dispositif chauffant comprenant un brûleur ( 10) et un dispositif de commande ( 25) pour commander l'a- limentation en gaz du brûleur de manière que pendant une période de chauffage le brûleur soit alternativement allu- mé et éteint à intervalles déterminés par le dispositif de commande, le brûleur ( 10) comprenant un venturi princi- pal ( 11) communiquant avec un chapeau ( 13) de brûleur ayant une chambre de mélange ( 17) et des orifices ( 15) pour les flammes principales du brûleur, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre supplémentaire de mélange ( 49) prévue dans le chapeau ( 13) du brûleur, cette chambre communiquant avec au moins un orifice ( 48) pour former une flamme pilote, ladite chambre supplémentaire de mélange ( 49) étant alimentée séparément en gaz par un venturi sup- plémentaire ( 52) de manière que la flamme pilote brûle également pendant les périodes d'extinction du brûleur. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre supplémentaire de mélange ( 49) est située dans une position centrale, trois orifices ( 48) de sortie de flammes pilotes étant également espacés sur la périphérie du chapeau ( 13) du brûleur,chaque orifi- ce ( 48) communiquant avec la chambre supplémentaire de mélange ( 49) par des passages ( 50, 51) s'étendant radiale- ment. 3 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un premier robinet ( 22) pouvant être actionné manuellement, qui est relié directement au venturi supplémentaire ( 52) et au venturi principal ( 11) par l'intermédiaire d'une soupape ( 24) commandée par le dispositif de commande ( 25), le robinet ( 22) étant muhi d'une vanne de sécurité action- née par un thermocouple ( 46) disposé de façon à être chauffé par l'une des flammes pilotes 4 Dispositif suivant l'une quelconque des. 8 - revendications précédentes, caractérisé en ce que la chapeau ( 13) du brûleur comporte un rebord périphérique ( 55) qui s'étend radialement au-delà de l'orifice ( 48) de flamme pilote. 5 Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit rebord périphérique ( 55) s'é- tend radialement sur une distance qui correspond au moins à la longueur de la flamme pilote.