Brevet FR2613041A1 — publié le 19880930

La présente invention concerne un dispositif de sécurité à flamme libre du type comprenant un étrier sur lequel sont fixés un brûleur pilote à bec pour la flamme témoin, une bougie isolante d'un allumeur à étincelle de la flamme témoin dans ledit brûleur, un élément de thermocouple fixé sur le bec du brûleur et constituant avec ledit bec une soudure thermoélectrique de thermocouple. Un dispositif de sécurité de ce type est décrit en détail dans la demande de brevet Italien NO 22 721 A/82 déposée le 3 août 1982 au nom de la même société Demanderesse. Ces dispositifs de sécurité sont largement utilisés sur des appareils de chauffage à gaz tels que poêles catalytiques à rayons infra-rouges, chaudières, chauffebains et similaires destinés à être installés dans des locaux fermés. Leur fonction est d'interrompre le fonctionnement de l'appareil de chauffage lorsque le pourcentage d'oxygène présent dans l'atmosphère du local dans lequel l'appareil est installe descend au-dessous d'un certain seuil. Ltappareil décrit dans ladite demande de brevet a démontré son efficacité et sa fiabilité pour cet emploi. Cependant, il a été constaté que sa réalisation pratique était laborieuse et complexe. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de sécurité à flamme libre apte à être installé sur des appareils de chauffage à gaz et dont la construction et l'assemblage soient simples et économiques. Ce but est atteint par un dispositif du type précité, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une ailette s'étendant à partir de l'extrémité libre du bec, en prolongement de celui-ci, ledit élément de thermocouple étant fixé sur ladite ailette. Les caractéristiques et avantages de l'inven tion seront mieux mis en evidence par la ctescription détaillée ci-après d'une forme de réalisation préférée, mais non exclusive, faite à titre indicatif et non limitatif en se référant aux dessins ci-joints Sur ces dessins - la Figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de sécurité à flamme libre selon la présente invention - la Figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de sécurité de la Figure 1. En se référant auxdites Figures, un dispositif de sécurité à flamme libre, désigné globalement par la référence 1, comporte un étrier 2 de support et de fixation sur un appareil de chauffage à gaz de type conventionnel, non représenté. L'étrier 2 présente une partie plane 2a s'étendant horizontalement sur un côté de laquelle, aux deux ex trémités opposées, sont disposées verticalement des pattes 2b percees. Sur l'étrier 2 sont fixés un brûleur pilote 3 et un allumeur à étincelle 4. Le brûleur pilote 3 comporte un corps tubulaire 5 à axe X-X s'étendant verticalement par rapport à la partie plane 2a. Le corps 5 présente une première et une deuxième extrémités axialement opposées, désignées respectivement par les références 6 et 7. A la hauteur de l'extrémité inférieure 6 a été pratiqué, à l'intérieur du corps 5, un siège fileté 8 destiné à recevoir un raccord à douille 9 pour le raccordement du brûleur 3 à un tube d'alimentation de gaz non représenté. Le raccord 9 est tubulaire et coaxial au corps 5. A l'intérieur de ce raccord est montée une buse 10 à capsule, avec un orifice central, et un filtre 11 à treillis. Le corps 5 est constitué par deux tronçons coaxiaux : un tronçon inférieur 12 s'étendant à partir de l'extrémité 6 et ayant un profil extérieur polygonal (hexagonal) et un tronçon supérieur 13 cylindrique se terminant par l'extrémité 7. Le tronçon 12 présente deux trous radiaux 15, traversants, de diamètre K, prevus pour fournir de l'air primaire au brûleur 3. Les trous 15 debouchent dans une chambre de mélange 16. Un tube de mélange 17 s'étend à partir de la chambre 16 jusqu'à l'extrémité supérieure 7 du corps 5. Ce tube de mélange a un diamètre intérieur H. Le rapport H/K entre le diamètre interne du tube de mélange 17 et le diamètre des trous 15 a une valeur comprise, de préférence, entre 1 et 2. Sur l'extrémité libre 7 du tronçon supérieur 13 du corps 5 est emmanché un bec 18 présentant une partie cylindrique tubulaire 19, d'un diamètre intérieur A à partir de son extrémité libre s'étendent, en prolongement axial, deux ailettes 20 disposées en regard l'une de l'autre. Les ailettes 20, séparées l'une de l'autre, recouvrent circulairement l'extrémité libre de la partie 19 dans une proportion comprise entre 0,2 et 0,7 fois le périmètre (circonférence) de ladite partie 19. L'étendue axiale des ailettes 20, à partir de l'extrémité libre de la partie tubulaire 19, est comprise, de préférence, entre 2 et 8 mm. Le rapport entre le diamètre interne A du bec 18 et l'étendue axiale des ailettes 20 est, de préférence, variable entre 0,8 et 1,7. De plus, le rapport entre l'étendue axiale des ailettes 20 et la distance entre l'extrémité libre du bec 18 et la buse 10 est, de préférence, compris entre 6 et 8. Toujours de façon préférée, le rapport entre le diamètre interne A du bec 18 et le diamètre K des trous 15 a une valeur comprise entre 1,8 et 2,7, alors que le rapport entre le diamètre des trous 15 et le diamètre du trou prévu dans la buse 10 a une valeur comprise entre 8 et 16. A une des ailettes 20 est fixé, par soudure électrique par points, un élément de thermocouple 21 en un matériel apte à former avec le bec 18 une soudure chaude de thermocouple. A l'élément 21, est raccordé un câble électrique 22 protégé par une gaine isolante 23 et relié de fa çon classique à une électrovanne, non représentée, prévue pour intercepter l'alimentation de gaz vers l'appareil de chauffage auquel est associé le dispositif de sé cuité 1. L'allumeur 4 à étincelle comprend une bougie 24, en un matériel électriquement isolant, avec un axe Y-Y parallèle à l'axe X-X et à une certaine distance de ce dernier, ainsi qu'un élément en forme de tige 26, conducteur électrique, qui traverse coaxialement la bougie 24. L'élément en forme de tige 26 présente une ex trémité libre 27 pliée à angle droit qui surmonte l'ex- trémité du bec 18. I1 est raccordé à un générateur électrique non représenté et constitue, de façon classique, l'électrode d'allumage d'une flamme pilote dans le brûleur 3. Le corps 5 du brûleur 3 et la bougie 24 de l'allumeur 4 sont logés à force dans les sièges 30 et 31 respectifs prévus dans la partie 2a de l'étrier 2. L'accouplement à force est obtenu en positionnant le tronçon inférieur 12 du corps 5 dans le siège 30 et la bougie 24 dans le siège 31 et donc en déformant localement par refoulement les contours des sièges 30 et 31, comme l'indiquent, respectivement, les références 32 et 33 de la Figure 1. Le fonctionnement du dispositif de sécurité 1 est le suivant. On fournit un gaz combustible adéquat au brûleur 3 et une flamme témoin est allumée sur le bec 18. La quantité d'air primaire mélangé avec le gaz combustible pour l'alimentation de la flamme témoin est limitée par le diamètre et par le positionnement des trous 15. Lorsque, dans le local, on a une quantité d'oxygène normale, la flamme témoin brûle entre les ailettes 20 en chauffant celles-ci et en particulier la soudure chaude de thermocouple formée entre le bec 18 et l'élément de thermocouple 21. On crée ainsi une force électromotrice qui commande en ouverture une électrovanne d'alimentation de gaz combustible à un appareil de chauffage à gaz associe au dispositif de sécurité 1. Lorsque, dans le local, la quantité d'oxygène descend au-dessous d'un certain seuil, par exemple à cause d'un renouvellement insuffisant de l'air dans le local où l'appareil de chauffage est installé, la flamme témoin est graduellement déplacée vers le haut jusqu'à ce que la combustion ait lieu au-dessus des ailettes 20. L'ailette 20, qui forme avec l'élément 21 la soudure chaude de thermocouple, se refroidit et il se produit une diminution de la force électromotrice. Cette diminution provoque la fermeture de l'électrovanne au moyen de laquelle est commandée l'alimentation de l'appareil de chauffage à gaz et donc l'extinction de cet appareil. Des résultats sensiblement analogues ont été obtenus en remplaçant le bec 18 par un bec muni d'une seule ailette 20, à laquelle est soudé l'élément 21, l'ailette recouvrant circulairement l'extrémité libre de la partie cylindrique tubulaire 19 dans une proportion comprise entre 0,1 et 0,6 fois le périmètre du bec ou bien avec un bec muni de trois ailettes recouvrant le périmètre de la partie 19 dans une proportion comprise entre 0,2 et 0,7 fois la circonférence de ladite partie 19. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité à flamme libre comprenant un étrier (2) sur lequel sont fixés un brûleur pilote (3) à bec pour la flamme témoin, une bougie isolante (24) d'un allumeur à étincelle (4) de la flamme témoin, dans ledit brûleur (3), un élément de thermocouple (21) fixé sur le bec (18) du brûleur (3) et formant avec ledit bec une soudure thermoélectrique de thermocouple, dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une ailette (20) s'étendant à partir de l'extrémité libre du bec (18), en prolongement de celui-ci, ledit élément de thermocouple (21) etant fixé sur ladite ailette (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé par le fait qu'il comprend au moins deux ailettes (20), séparées l'une de l'autre, et que lesdites ailettes (20) recouvrent circulairement ledit bec (18) dans une proportion comprise entre 0,2 et 0,7 fois le périmètre du dit bec (18). 3. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé par le fait que lesdites ailettes (20) s'étendent axialement à partir de l'extrémité libre du bec (18) sur environ 2 à 8 mm. 4. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé par le fait que le rapport entre la valeur du diamètre interne du bec (18) et la valeur de l'étendue axiale des ailettes (20) est compris entre 0,8 et 1,7. 5. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé par le fait que ledit brûleur (3) est logé dans un siège (30) pratiqué dans ledit étrier (2), ledit siège (30) étant localement déformé le long de son propre contour pour obtenir l'accouplement à force entre ledit brûleur (3) et ledit étrier (2). 6. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé par le fait que ladite bougie isolante (24) de l'allumeur à étincelle (4) est logée dans un siège (31) pratiqué dans ledit étrier (2), ledit siège (31) étant localement déformé le long de son propre contour pour obtenir l'accouplement avec interférence entre ladite bougie (24) et ledit étrier (2).