Brevet FR2657949A1 — publié le 19910809

BRULEUR A GAZ A ALLUMAGE PAR ETINCELLE ELECTRIQUE La présente invention concerne un brûleur à gaz à allumage par étincelle électrique, plus particulièrement, quoique non-exclusivement, destiné aux petits appareils tels que les briquets à gaz. L'allumage d'un mélange air / gaz combustible est rendu possible si le mélange est réalisé dans des proportions convenables et si l'énergie nécessaire au démarrage de la combustion est suffisante. Dans le cas d'un allumage utilisant un éclateur piézo-électrique à choc, l'énergie apportée est très faible, comparée à celle apportée par un organe pyrophorique du type pierre au ferrocerium. Le déclenchement d'un mécanisme piézo-électrique à choc provoque la création d'une différence de potentiel de l'ordre d'une dizaine de kilovolts aux bornes de deux électrodes. En respectant une distance inter électrodes convenable, un arc électrique se produit entre ces deux électrodes, cet arc électrique jouant le rôle d'étincelle d'allumage. L'énergie des mécanismes utilisés pour des produits tels que briquets ou petits appareillage à gaz est très faible et une telle étincelle ne dure qu'une dizaine de microsecondes. I1 est donc impératif de placer l'étincelle au meilleur endroit pour enflammer le mélange gazeux (b), de s'assurer que ce mélange gazeux se trouve dans des proportions idéales et (c), que ces conditions soient constantes dans le temps et facilement réalisables et reproductibles pour une fabrication en grandes quantités. Or, dans les briquets à allumage par arc électrique, l'une des électrodes est constituée par le brûleur qui, pour résister à la chaleur dégagée par la flamme, est métallique. Le gaz combustible sortant du brûleur par son extrémité supérieure, on conçoit quril soit difficilement atteint par l'arc électrique crée entre le brûleur et l'autre électrode. Pour remédier à cette difficulté, on a conçu des brûleurs comportant un canal central, par lequel s'échappe le flux principal de gaz, et des orifices périphériques auxiliaires, débouchant en-dessous du niveau de l'orifice de sortie du canal central, c'est-à-dire dans une zone accessible à l'arc électrique. Pour atteindre cet objectif, ces brûleurs comprennent généralement un insert central engagé partiellement dans le canal de sortie des gaz et dans lequel sont ménagés le canal central et les orifices auxiliaires périphériques. Suivant une première forme d'exécution de ce type de brûleur, l'insert est constitué par un ressort dont le diamètre intérieur, de quelques dixièmes de millimètres, constitue le canal central de sortie du flux principal de gaz et dont les espaces entre spires, de l'ordre de quelques microns, constituent les orifices périphériques de sortie du flux auxiliaire de gaz. La fragilité d'un tel ressort n'autorise pas son assemblage préalable, avec le sous-ensemble que constitue le brûleur, en vue de faciliter son assemblage final sur le briquet. En outre, il est pratiquement impossible d'obtenir, dans des conditions de fabrication en grande série, des ressorts dont la distance entre spires est aussi précise que souhaitée. Enfin, on a constaté que la position angulaire du ressort avait une influence sur l'allumage, car le bec de coupe de son extrémité supérieure tend à attirer l'étincelle électrique. Pour tenter de remédier à ces inconvénients, on a imaginé des brûleurs de ce type, dans lesquels l'insert engagé, partiellement, dans le canal de sortie du gaz combustible, est constitué par un tube, dont l'alésage de quelques dixièmes de millimètres, constitue le canal central de sortie du flux principal de gaz et à la périphérie duquel sont ménagées des cannelures longitudinales constituant les orifices phériphériques de sortie du flux secondaire de gaz. Un tel brûleur est connu par le brevet européen n" 84 103 070.3. Cependant, compte tenu de la dimension nécessairement très petite de cet insert, le nombre des cannelures réparties à sa périphérie est obligatoirement limité, de sorte que le mélange air / gaz n'est pas très homogène dans la zone de l'allumage et que la position angulaire de l'insert influence l'allumage car, d'une part, les orifices périphériques peuvent occuper des positions très différentes par rapport au trajet de l'étincelle électrique et, d'autre part, les sommets des cannelures tendent à attirer l'étincelle. Pour tenter de diminuer le prix de revient de ce dernier brûleur, on a eu l'idée de remplacer le tube cannelé longitudinalement, constituant l'insert, par un tube fileté, c'est-à-dire présentant des cannelures en forme d'hélice. Malheureusement, ce dernier brûleur s'est révélé d'un fonctionnement encore plus défectueux que le précédent. La présente invention vise à remédier à tous ces inconvénients. A cet effet, dans le brûleur qu'elle concerne et qui est du type précité, l'insert engagé partiellement dans le canal de sortie du gaz aménagé dans le nez du brûleur, est constitué par un élément tubulaire poreux en matériau bon conducteur de l'électricité, dont l'alésage constitue le canal central de sortie du flux principal de gaz et dont les pores constituent les orifices périphériques de sortie du flux auxiliaire de gaz, la porosité de cet élément tubulaire étant déterminée, lors de sa fabrication, en fonction du débit de flux auxiliaire de gaz nécessaire à la création d'un mélange stoechiométrique dans la zone d'allumage. Par exemple, cet élément tubulaire peut être en métal fritté, dont la maîtrise de fabrication permet d'obtenir la porosité désirée. Par rapport aux brûleurs équipés d'inserts précédemment décrits, le brûleur selon l'invention permet d'obtenir une bonne homogénéité du mélange air / gaz, en raison de la finesse de la division du flux de gaz auxiliaire ; il présente aussi l'avantage de posséder un insert solide, permettant son assemblage préalable sur le brûleur, ce qui facilite les distributions automatiques sur les machines d'assemblage ; enfin, la position angulaire de son insert est sans incidence sur son fonctionnement, car cet insert ne présente aucune proéminence susceptible d'influencer la trajectoire de l'étincelle. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dont l'unique figure représente, à titre d'exemple non-limitatif, une forme d'exécution de ce brûleur qui pourrait être un brûleur de briquet à gaz. Sur ce dessin, on a représenté seulement le nez 2 du brûleur, à l'extrémité supérieure duquel débouche le canal 3 de sortie du gaz combustible et en amont duquel sont disposés les organes nécessaires au bon fonctionnement de ce brûleur, tels que réducteur de pression et clapets d'ouverture et fermeture, non-représentés sur le dessin. Comme le montre le dessin, ce brûleur est du type comportant un insert tubulaire 4, engagé partiellement dans l'extrémité supérieure du canal 3, du nez du brûleur 2. Cet insert comporte, comme cela est connu en soi, un canal central 4a, prévu pour le passage du flux principal de gaz combustible 5 et des orifices périphériques destinés au passage du flux secondaire de gaz 6, propres à faciliter l'allumage du brûleur. Comme indiqué précédemment, ce brûleur est du type équipé d'un dispositif d'allumage électrique, ctest-à-dire propre à créer un arc électrique 7 jouant le rôle d'étincelle, entre une électrode 8 et l'insert 4. Comme le fait très bien ressortir la figure unique du dessin, le flux secondaire 6 de gaz combustible est traversé par l'arc électrique 7, ce qui rend invévitable son allumage et la communication de la flamme au flux principal 5. Cette disposition, comportant un flux auxiliaire 6, est indispensable lorsque la source 9 de courant électrique destinée à engendrer l'arc électrique 7 est de faible puissance, ce qui est le cas lorsque cette source est constituée par un quartz piézo-électrique, sur lequel agit un mécanisme approprié. Selon l'invention, l'insert 4 engagé dans le nez 2 du brûleur, est constitué par un élément tubulaire poreux, en matériau bon conducteur de l'électricité, dont l'alésage constitue le canal central 4a de sortie du flux principal de gaz 5 et dont les pores constituent les orifices périphériques 4b de sortie du flux auxiliaire 6. Naturellement, la porosité de cet élément tubulaire est déterminée, comme cela est possible, dès sa fabrication, en fonction du débit de flux secondaire 6, nécessaire à la création d'un mélange stoechiométrique dans la zone d'allumage, c'est-à-dire dans la zone traversée par l'arc électrique 7. Par exemple, cet élément tubulaire 4 peut avantageusement être réalisé en métal fritté, dont la technique de fabrication, parfaitement maîtrisée, permet d'obtenir la porosité désirée sans aucune difficulté. I1 faut remarquer que cet insert ne comportant aucune aspérité particulière, ne présente donc aucun point particulier d'attirance de l'arc électrique 7, de telle sorte que sa position angulaire, à l'intérieur du nez du brûleur 2, est totalement libre. Comme en outre, il est d'une résistance mécanique tout à fait acceptable, il peut parfaitement être mis en place au cours d'une opération de pré-assemblage, ce qui facilite la fabrication du produit fini sur des installations de distribution automatique dans des machines d'assemblage. Enfin, la nature poreuse de cet élément tubulaire 4, garantit une bonne homogénéité du mélange air / gaz, en raison de la finesse de la division du flux de gaz auxiliaire 6. REVENDICATIONS 1. Brûleur à gaz à allumage par étincelle électrique, du type comportant, partiellement engagé dans le canal (3) d'amenée des gaz au nez (2) du brûleur, un insert tubulaire (4) en matériau bon conducteur de l'électricité, dont l'alésage (4a) constitue le canal central par lequel s'échappe le flux principal de gaz combustible (5) et dans lequel sont aménagés des orifices périphériques auxiliaires (4b), débouchant en-dessous du niveau de l'extrémité supérieure du canal central (4a) pour la formation d'un flux auciliaire (6), caractérisé en ce que l'insert (4) en matériau bon conducteur de l'électricité, est constitué par un élément tubulaire poreux, dont l'alésage central constitue le canal central (4a) de sortie du flux principal (5) et dont les pores constituent les orifices périphériques (4b) de sortie du flux auxiliaire (6), la porosité de cet élément tubulaire (4) étant déterminée, lors de sa fabrication, en fonction du débit de flux auxiliaire (6) de gaz nécessaire à la création d'un mélange stoechiométrique dans la zone d'allumage. 2. Brûleur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (4), inséré dans l'extrémité du canal (3) de sortie du gaz combustible ménagée dans le nez (2) du brûleur est réalisée en métal fritté.