Brevet FR2609151A1 — publié le 19880701

APPAREIL A GAZ AVEC BRULEUR. La pressente invention concerne de manière générale un appareil à gaz avec brûleur, pouvant recevoir diffë- rentes applications telles que le travail à la flamme (brasure, soudure, etc..), la cuisson, l'éclairage avec manchon incandescent, etc.. Plus précisément, l'invention concerne un appareil comprenant - un robinet, par exemple à pointeau, communiquant d'un côté (entré) avec une source d'un gaz de pétrole liquéfié, par exemple du butane, et de l'autre côté (sortie) avec un injecteur - un brûleur, pourvu d'ouvertures d'alimntation en air primaire, disposé en relation avec la sortie de l'injecteur. Quoique l'invention ne soit pas limitée à ce type d'appareils, celle-ci sera décrite et expliquée par référence à des lampes à souder, montées de manière amovible sur une cartouche (récipient à usage unique) de butane. Pour ce faire, ces lampes à souder comportent un système, ne faisant pas partie de la présente invention, permettant de manière réversible de solidariser une cartouche avec l'entrée du robinet, et d'établir une communication étanche entre cette dernière et l'int - rieur de la cartouche, après ouverture de celle-ci, par perforation ou au moyen d'une valve. De telles lampes à souder, portatives, présentent un inconvénient, connu par les spécialistes sous le nom de "phase liquide", préjudiciable à leur bon fonctionnement. Au démarrage de la lampe, donc lorsque la lampe et toutes ses parties métalliques sont froides, si l'utilisateur manipule celle-ci en toutes positions, en particuvier en dirigeant le brûleur vers le bas, alors des gouttes ou un courant de la phase liquide du butane, disponible dans la cartouche, sont susceptibles d'arriver sans vaporisation préalable et complète dans le brûleur. Il se produit alors une longue flamme molle, non aérée, de couleur jaune, susceptible d'inquiéter l'utilisateur. Et, c'est pourquoi les prescriptions d'utilisation de ces lampes demandent d'allumer la lampe en position stable, horizontale, puis de laisser pendant un certain temps l'appareil se réchauffer. Une fois toutes les parties métalliques de la lampe Dortées à température élevée, l'appareil peut alors être utilisé en toutes positions, les éventuelles gouttes de phase liquide se vaporisant instantanément, au cours du trajet vers le brûleur. La difficulté est que le temps de préchauffage de la lampe, suffisant pour écarter tout phénomène de phase liquide, peut être relativement long, en fonction de la vitesse de transfert des calories du brûleur vers le robinet. I1 peut par exemple atteindre quelques minutes, ce qui gêne l'utilisateur pour plusieurs raisons il peut oublier la phase de préchauffage, et s'exposer alors aux inconvénients ci-dessus, il ne peut pas, en tout cas, se servir quasi instantanément de sa lampe, s'il travaille de manière discontinue, il laisse ra sa lampe allumée en permanence, de maniere à éviter tout nouvel allumage avec préchauffage d'où une consommation accrue en butane, limitant son autonomie. De nombreuses voies ont été explorées pour obvier ces inconvénients. Elles conduisent à des solutions, ou partiellement efficaces, ou rendant complexes la structure et la manipulation de telles lampes à souder. La présente invention a pour objet un appareil à gaz avec brûleur limitant de manière simple le phénomène de phase liquide. Selon la présente invention, les dispositions techniques suivantes, isolément ou en combinaison les unes avec les autres, permettent d'obtenir le résultat recherché a) d'une part une pièce métallique intermédiaire est interposée entre l'injecteur et le corps du robinet, et d'autre part3 cette pièce intermé diaire présente une surface d'échange thermique plus développée que sa surface apparente b) l'épaisseur de la paroi métallique du brûleur est sensiblement constante de son extrémité avant, pour la sortie de la flamme, à son extré mité arrière montée sur l'injecteur c) le brûleur est monté par vissage sur l'injec teur d) l'injecteur, comportant un filtre métallique de grande surface développée, est disposé du côté de la sortie de l'injecteur. En particulier, qrâce à la disposition technique (a) selon l'invention, d'une part les calories évacuées vers le corps du robinet sont détournées pour partie vers l'atmosphère ambiante au moyen de la surface développée d'échange thermique, et d'autre part les calories ainsi détournes sont évacuées moins vite que dans le cas d'une conduction métallique dans la masse du corps du robinet. En conséquence du freinage du flux thermique vers le robinet ainsi obtenu, d'une part l'injecteur s'échauffe plus rapidement, et d'autre part, en fonctionnement, sa température est portée à une valeur plus importante. Ainsi, grâce à l'invention, on peut réduire, à quelques dizaines de secondes le temps nécessaire au préchauffage, tout en améliorant en fonctionnement la vaporisation du butane. La présente invention est maintenant décrite tar références au dessin en annexe, dans lequel la figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une lampe à souder conforme à la présente invention. Une lampe à souder conforme à l'invention comporte un robinet (1) dont le corps métallique (la) est percé par deux canaux à angle droit, l'un (lc) pour l'entrée du gaz de pétrole liquéfié, sous forme qazeuse, et l'autre (ld) pour la sortie du même gaz. Ces deux canaux sont séparés par un siège (lb), coopérant avec la tête conique (2a) d'une tige (2) vissée sur le corps de robinet, et pourvue à l'extérieur de ce dernier d'un volant de commande (3). La tige (2) coopère de manière étanche avec un alésage du corps (la) de robinet, grâce à un joint torique (4).Par ailleurs, la tête (le) du corps de robinet est pourvue d'un système, non représenté, permettant de solidariser de manière réversible le robinet (1) avec une cartouche de butane, également non représentée , à l'intérieur de la tete (le), des moyens sont prévus pour établir une communication étanche entre l'entrée (lc) du robinet et l'intérieur de la cartouche, après ouverture de celle-ci, par perforation ou au moyen d'une valve. Le corps de robinet est établi en un alliage d'aluminium approprié. La sortie (ld > communique avec un manchon métallique intermédiaire (5), comportant un corps cylindrique (Sa), pourvu d'ailettes radiales (5b). Ce manchon est monté sur le corps (la) de robinet, au moyen d'un prolongement (5c) de diamètre plus faible, vissé dans un alésage avec épaulement (lof), prévu sur le corps (la). Ce manchon est réalisé en acier. Un injecteur (6), en laiton, est monté par vissage à l'extrémité du manchon (5) opposée au robinet (1). A sa partie avant, c'est-à-dire au voisinage de son perçage de sortie, l'injecteur comporte un filtre (7) en métal fritté, susceptible d'arrêter les impuretés ce filtre favorise une vaporisation du butane liquide, d'une part par sa masse permettant d'accumuler des calories en provenance du brûleur décrit ci-après, et d'autre part par sa surface développée importante. Le brûleur proprement dit, en laiton, ayant une forme de révolution par rapport à l'axe de l'appareil, comporte une partie (8b) de moindre diamètre, vissée sur l'injecteur. Ce vissage permet d'obtenir un contact thermique intime entre le brûleur et l'injecteur. Les ouvertures (8c) d'arrivée d'air primaire sont par ailleurs protégées par une collerette (9), en acier, ménageant autour de la partie (8b) un interstice. On observera sur la figure que l'épaisseur de la paroi métallique et cylindrique du brûleur (8) est sensiblement constante, de son extrémité avant, affectée à la sortie de la flamme, à son extrémité arrière, montée sur l'injecteur, de manière à favoriser un transfert thermique homogène de l'avant vers l'arrière du brûleur, sans masse parasite au plan thermique.De cette manière, on élimine toute résistance thermique substantielle entre la zone de contact du brûleur (8) avec la flamme (en fonctionnement) et l'injecteur. En fonctionnement, après ouverture du robinet (1) à pointeau (2), le gaz circule de l'entrée (lc) vers le brûleur (8), au travers de la pièce intermédiaire (5), et de l'injecteur (6). Après allumage du brûleur, les calories résiduelles collectées par sa paroi (8) sont transférées vers le corps (la) du robinet , l'épaisseur homogène du métal favorise le transfert par conduction vers l'injecteur (6). Ensuite, le passage des calories vers ce dernier est favorisé par le vissage du brûleur (9) sur l'injecteur (6), sur une certaine longueur.Les calories tranférées de l'injecteur vers le manchon intermédiaire (5) se divisent en deux parties, dont la première migre vers le corps (la) de robinet, en conséquence du vissage de la partie (5c) dans le corps précité, et dont la seconde est évacuée vers l'extérieur, grâce à la surface développée d'échange thermique, constituée par les ailettes (5b). Par ailleurs, l'acier du manchon (5), de plus faible conductibilité thermique que celle du laiton de l'injecteur (6), ralentit la conduction vers le corps de robinet (1). De cette manière, le flux thermique résiduel, du brûleur vers le robinet (1), se trouve substantiellement freiné au niveau de l'injecteur (6), de telle sorte que celui-ci s'échauffe plus rapidement d'une part, et est porté en fonctionnement stable à une plus haut.e température d'autre part. Par ailleurs, la masse métallique de l'injecteur, de surface développée importante, permet de vaporiser rapidement tout courant liquide du butane. C'est ainsi qu'avec un appareil conforme à la fiqure 1, il est possible d'abaisser le temps de préchauffage, nécessaire a l'élimination de toute phase liquide, d'une valeur de une minute quinze secondes à quinze secondes environ. REVENDICATIONS 1/ Appareil à qaz avec brûleur, comprenant un robinet (1) communiquant à son entrée (lc) avec une source d'un gaz de pétrole liquéfié, par exemple de butane, et à sa sortie (ld) avec un injecteur (6), et un brûleur (8) disposé en relation avec la sortie de l'injecteur, caractérisé en ce qu'une pièce métallique (5) intermédiaire est interposée entre l'injecteur et le corps (la) du robinet, et cette pièce intermédiaire présente une surface d'échange thermique (5b) plus développée que sa surface apparente. 2/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière constitutive de la pièce intermédiaire présente une conductibilité thermique plus faible que celle de la matière de l'injecteur. 3/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce métallique intermédiaire consiste en un manchon (Sa) pourvu d'ailettes radiales (5b). 4/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur (6) est monté sur la pièce intermédiaire, par exemple par vissage, du côté opposé au robinet (1). 5/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brûleur (8) est monté par vissage sur l'injecteur (6). 6/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi métallique du brûleur est sensiblement constante de son extrémité avant, pour la sortie de la flamme, à son extrémité arrière montée sur l'injecteur. 7/ Appareil selon la revendication 1, selon lequel l'injecteur comporte un filtre métallique de grande surface développée, caractérisé en ce que le filtre est disposé du coté de la sortie de l'injecteur.