Brevet FR2743407A1 — publié le 19970711

i Veilleuse de contrôle d'atmosphère pour appareil à gaz. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux veilleuses de contrôle d'atmosphère destinées à contrôler automatiquement le fonctionnement d'un appareil à gaz, comportant: - un corps définissant une chambre de mélange; - un injecteur de gaz débouchant dans ladite chambre de mélange; - une lumière pratiquée dans la paroi du corps pour l'admis- sion d'air primaire dans ladite chambre de mélange; et - un tube solidaire du corps et comportant une première extrémité raccordée à la chambre de mélange coaxialement en regard de l'injecteur et une seconde extrémité consti- tuant un orifice de flamme de veilleuse. On connait déjà des veilleuses de contrôle d'atmos- phère pour appareils à gaz du type précité. Les veilleuses connues présentent cependant certains inconvénients. Un inconvénient important réside dans le fait que le taux d'admission d'air primaire est prédéterminé de construction, en fonction d'un seuil de déclenchement souhaité de la veilleuse (c'est-à-dire d'un taux maximum de CO2 présent dans l'atmosphère ambiante au-delà duquel la veilleuse déclenche l'arrêt du fonctionnement de l'appareil à gaz) et du gaz utilisé. Cette prédétermination basée uniquement sur la géométrie des organes de la veilleuse est donc relativement approximative et varie sensiblement d'une veilleuse à l'autre. En outre, cette prédétermination purement constructive ne permet pas une adaptation aisée à des conditions diverses et il est nécessaire de prévoir des variantes différentes pour satisfaire des exigences diver- ses. Il en résulte une difficulté majeure pour assurer une fabrication en série et le coût des veilleuses s'en ressent défavorablement. Un autre inconvénient réside dans les moyens prévus pour assurer la stabilité de la flamme de veilleuse, notamment au moment du démarrage de l'appareil. Cette stabilité est importante car elle constitue un des paramè- tres procurant la précision et la répétabilité du déclenche- ment pour une valeur donnée du seuil de C02. Or, les moyens mis en oeuvre à cet effet, dans les veilleuses connues, consiste en un volet obturateur associé à l'orifice d'admis- sion d'air primaire et commandé par un bilame. Cet agence- ment, bien qu'étant simple, fait appel à des pièces mobiles et à des composants qui, ici encore, influent défavorable- ment sur le coût de fabrication de la veilleuse. L'invention a essentiellement pour but de proposer un agencement perfectionné de veilleuse qui réponde mieux aux diverses exigences de la pratique, et qui en particulier permette d'assurer une fabrication en grande série tout en permettant de couvrir des conditions d'utilisation diverses et qui fasse appel à un nombre aussi réduit que possible de pièces composantes, afin que finalement il soit possible de réduire de façon sensible le coût de fabrication des veilleuses tout en leur conférant des conditions de fonc- tionnement plus efficace. A ces fins, une veilleuse de contrôle d'atmosphère telle que définie au préambule se caractérise essentielle- ment, étant agencée conformément à l'invention, en ce que la susdite seconde extrémité du tube est conformée pour présenter un orifice auxiliaire disposé latéralement à l'orifice de flamme principale de veilleuse et destiné à générer une flamme pilote au voisinage du pied de la flamme principale: la flamme pilote chauffe le pied de la flamme principale et stabilise donc celle-ci, ce qui permet d'assurer un fonctionnement stable même lors du démarrage de l'appareil. Cette stabilité contribue de façon primordiale à un déclenchement précis et répétitif de la veilleuse pour l'apparition d'un taux de CO2 prédéterminé. Dans un mode de réalisation particulièrement intéressant, l'orifice auxiliaire est annulaire et entoure l'orifice principal. Ainsi le pied de la flamme principale est réchauffé de façon homogène, ce qui contribue à la stabilité de cette flamme principale. En outre, sur le plan structurel, cet agencement se révèle simple à réaliser de façon pratique puisqu'alors la seconde extrémité du tube peut comporter un insert tubulaire coaxial écarté radiale- ment de la paroi du tube, l'orifice central de l'insert constituant le susdit orifice de flamme principale de veilleuse et l'intervalle annulaire entre l'insert et le tube constituant l'orifice annulaire de flamme pilote. Enfin, l'adaptation de fonctionnement de la veil- leuse pour un gaz donné s'effectue en sélectionnant un insert de diamètre approprié parmi un assortiment d'inserts ayant des diamètres déterminés respectivement pour divers types de gaz. De préférence par ailleurs, la première extrémité pénètre dans la chambre de mélange et comporte un orifice à bord incliné en sifflet qui est disposé sensiblement en regard de ladite lumière d'admission d'air primaire et il est prévu des moyens de fixation du tube sur le corps propres à autoriser une orientation angulaire réglable de l'orifice en sifflet par rapport à la lumière. Grâce à un tel agencement, il est possible, en donnant au tube une orientation angulaire appropriée, de régler de façon fine l'admission d'air primaire en fonction de la pression de l'atmosphère ambiante. Il est ainsi possible de régler de façon simple le seuil de déclenchement de la veilleuse. Le taux d'admission d'air est maximum lorsque l'orifice en sifflet fait face à la lumière de la paroi du corps et est minimum lorsque l'orifice en sifflet est tourné à l'opposé de ladite lumière. Un tel agencement ne fait appel qu'aux seuls composants de base (le corps muni de sa lumière et le tube solidaire du corps) et exclut le recours à des composants auxiliaires tels qu'obturateur, bilame, éléments de liaison, etc. En outre, la conformation en sifflet de l'extrémité du tube est simple à réaliser. Il en résulte une économie sensible sur le coût de fabrication, en même temps que le mode de fonctionnement de la veilleuse est rendu plus fiable. De façon simple, les moyens de fixation du tube sur le corps comprennent un perçage pratiqué dans le corps coaxialement en regard de l'injecteur de gaz, perçage dans lequel le tube est enfoncé à force dans son orientation angulaire requise. De plus on peut prévoir que le tube soit formé d'un flan métallique roulé bord contre bord. Il est également intéressant que la partie extrême du bord de l'orifice en sifflet se prolonge par un ergot saillant longitudinalement et formant butée pour l'enfonce- ment du tube dans le perçage du corps, afin que ledit ori- fice en sifflet soit correctement positionné, longitudinale- ment, en regard de la lumière d'admission d'air primaire; on est ainsi assuré d'un montage précis et de conditions de fonctionnement répétitives tout en restant dans le cadre d'une fabrication en série. Grâce aux dispositions propres à l'invention, non seulement la veilleuse offre des avantages de réglage du seuil de déclenchement et de précision et de répétitivité dudit seuil, avantages que ne possédaient pas les veilleuses antérieures, mais encore le nombre des pièces composantes est réduit (un corps, un tube et un insert) et l'assemblage desdites pièces est simple puisque pouvant s'effectuer par simple emmanchement: il est alors possible de recueillir le bénéfice d'une réduction sensible du coût de fabrication. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une veilleuse agencée conformément à l'invention; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle, en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; et - les figures 3A à 3C sont trois vues très schémati- ques illustrant respectivement trois positions de montage du tube dans la veilleuse de la figure 1. En se référant tout d'abord à la figure 1, une veilleuse conforme à l'invention, désignée dans son ensemble par la référence 1, comporte un corps 2 muni d'un évidement intérieur constituant une chambre de mélange 3. Dans cette chambre débouche un perçage calibré 4 constituant un injecteur de gaz, ledit perçage 4 étant conformé vers la face externe du corps 1 pour pouvoir être raccordé à un tube d'amenée de gaz (non représenté). La paroi latérale du corps 2 limitant la chambre 3 est percée d'une lumière 5 formant ouverture d'admission d'air primaire. En regard de l'injecteur de gaz 4 et coaxialement à celui-ci, la chambre de mélange 3 présente un alésage 6 dans lequel un tube 7 est engagé par une de ses extrémités 8 (première extrémité). L'extrémité opposée 9 (seconde extrémité) du tube constitue l'orifice de flamme principale de la veilleuse. La première extrémité 8 du tube 7 comporte un orifice à bord 10 incliné en sifflet qui est disposé sensiblement en regard de la lumière 5. A la partie la plus extrême dudit bord 10 est prévu un ergot 11 qui fait saillie longitudinalement et qui sert de butée de positionnement longitudinal du tube contre la paroi de la chambre 3 dans laquelle débouche l'injecteur 4. Le tube 7 est monté dans l'alésage 6 par des moyens de fixation propres à autoriser une orientation angulaire réglable de l'orifice en sifflet 10 par rapport à la lumière 5. Lesdits moyens de fixation peuvent être de n'importe quel type connu de l'Homme de métier pour obtenir l'effet recherché. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le tube 7 est emmanché à force, le tube étant fendu longitudinale- ment au moins à cette première extrémité 8 et s'appliquant élastiquement dans l'alésage 6. En pratique le tube 7 est constitué à partir d'une plaque métallique rectangulaire roulée sur elle-même dont les bords aboutés laissent subsis- ter un jeu 7a de manière à obtenir une possibilité de déformation élastique en vue de l'emmanchement requis. Grâce à cet agencement, il est possible, en donnant au tube 7 une orientation angulaire prédéterminée lors de son montage dans le corps 2, et donc en disposant l'orifice en sifflet 10 dans une position angulaire prédéterminée par rapport à la lumière 5, de régler le taux d'air primaire mélangé au gaz sortant de l'injecteur 4. A la figure 3A, l'ouverture à bord incliné 10 du tube 7 est tournée totalement en direction de la lumière 5 (orientation représentée également à la figure 1): le taux d'air primaire admis dans le mélange air-gaz est alors maximum. A la figure 3C, le tube 7 est tourné de 180 par rapport à la position précédente et l'ouverture à bord incliné 10 est dirigée à l'opposé de la lumière 5: le taux d'air primaire admis dans le mélange air-gaz est alors minimum. Pour toute orientation angulaire intermédiaire entre les deux précédentes, le taux d'admission d'air primaire est réglé à une valeur intermédiaire entre le maximum et le minimum: à la figure 3B, le tube est tourné de 45 par rapport à la position de la figure 3A, et le taux d'admis- sion d'air primaire est réglé à une valeur moyenne. Les moyens simples qui viennent d'être décrits permettent de régler de façon précise le seuil de déclenche- ment de la veilleuse en fonction des conditions de fonction- nement requise (type d'appareil à gaz, type de gaz utilisé, valeur du seuil de déclenchement). Toutefois, la précision de déclenchement de la veilleuse pour un seuil prédéterminé comme indiqué ci-dessus reste tributaire de la stabilité de la flamme de veilleuse présente à la seconde extrémité 9 du tube 7. Il est donc primordial d'assurer une stabilisation efficace de la flamme principale, cette stabilisation étant obtenue, conformement à l'invention, par un aménagement approprié de la seconde extrémité 9 du tube. A cet effet, on dispose, latéralement à l'orifice principal, un orifice auxiliaire qui est destiné à générer une flamme pilote au voisinage du pied de la flamme princi- pale. De façon en soi connue, cette flamme pilote chauffe le pied de la flamme principale et procure donc la stabilité recherchée pour cette dernière. Cette stabilisation permet de faciliter la mise en fonctionnement de la veilleuse à froid. L'action de la flamme pilote est améliorée si elle réchauffe de façon homogène la totalité de la périphérie du pied de la flamme principale: à cet effet, il est donc intéressant que la flamme pilote soit annulaire et entoure le pied de la flamme principale. On conçoit donc de mettre en oeuvre un orifice auxiliaire de forme annulaire qui entoure l'orifice principal prévu à l'extrémité 9 du tube 7. Dans un mode de réalisation simple et aisé à fabriquer représenté aux figures 1 et 2, on introduit, à l'intérieur de l'extrémité 9 du tube 7, un insert tubulaire coaxial 12 dont la paroi latérale 13 est écartée, radiale- ment vers l'intérieur, de la paroi du tube 7 et définit avec celle-ci un intervalle annulaire 14 constituant le susdit orifice auxiliaire annulaire. A sa base 15, l'insert peut présenter un contour polygonal, par exemple hexagonal, et être introduite à force dans l'extrémité 9 du tube 7: l'extrémité 9 du tube, qui est cylindrique de révolution, et la base polygonale 15 de l'insert laissent subsister entre elles des passages pour le mélange inflammable générant la flamme pilote. La section de passage définie par l'intervalle annulaire 14 doit être ajustée à une valeur prédéterminée pour chaque type de gaz susceptible d'être employé par l'appareil à gaz. Pour réaliser cet ajustement, on met en place un insert du diamètre requis pour le gaz utilisé, choisi parmi un jeu d'inserts ayant des diamètres présé- lectionnés respectivement pour les différents gaz utilisa- bles. On conçoit dès lors que la veilleuse conforme à l'invention est constituée d'un nombre extrêmement réduit de pièces, savoir trois pièces composantes (corps 2, tube 7 et insert 12), parmi lesquelles ne figure aucune pièce mobile ou déformable lors du fonctionnement de la veilleuse. Une telle veilleuse est donc d'un coût de fabrication réduit et d'une fiabilité élevée. En outre, les moyens mis en oeuvre permettent de régler le seuil de déclenchement de la veilleuse avec précision, et le déclenchement se produit de façon précise et répétitive pour le seuil prédéterminé. REVENDICATIONS 1. Veilleuse de contrôle d'atmosphère (1) pour contrôler automatiquement le fonctionnement d'un appareil à gaz, comportant: - un corps (2) définissant une chambre de mélange (3); - un injecteur de gaz (4) débouchant dans ladite chambre de mélange (3); - une lumière (5) pratiquée dans la paroi du corps (2) pour l'admission d'air primaire dans ladite chambre de mélange (3); et - un tube (7) solidaire du corps et comportant une première extrémité (8) raccordée à la chambre de mélange (3) coaxialement en regard de l'injecteur (4) et une seconde extrémité (9) définissant un orifice de flamme de veilleu- se; caractérisée en ce que la susdite seconde extrémité (9) du tube (7) est conformée pour présenter un orifice auxiliaire (14) disposé latéralement à l'orifice de flamme principale de veilleuse et destiné à générer une flamme pilote au voisinage du pied de la flamme principale. 2. Veilleuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'orifice auxiliaire (14) est annulaire et entoure l'orifice principal. 3. Veilleuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la seconde extrémité (9) du tube (7) comporte un insert tubulaire coaxial (12) écarté radialement de la paroi du tube, l'orifice central de l'insert constituant le susdit orifice de flamme principale de veilleuse et l'intervalle annulaire (14) entre l'insert (12) et le tube (7) consti- tuant l'orifice annulaire de flamme pilote. 4. Veilleuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le diamètre de l'insert, et donc la section de l'orifice annulaire pour la flamme pilote, est prédéterminé pour chaque type de gaz. 5. Veilleuse selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce que ladite première extré- mité pénètre dans la chambre de mélange (3) et comporte un orifice à bord incliné en sifflet (8) qui est disposé sensiblement en regard de ladite lumière d'admission d'air primaire (5) et en ce qu'il est prévu des moyens de fixation du tube (7) sur le corps (1) propres à autoriser une orientation angulaire réglable de l'orifice en sifflet (8) par rapport à la lumière (5), ce grâce à quoi il est possible d'effectuer un réglage sensiblement précis du seuil de sensibilité de la veilleuse. 6. Veilleuse selon la revencation 5, caractérisée en ce que les moyens de fixation du tube sur le corps compren- nent un perçage (6) pratiqué dans le corps coaxialement en regard de l'injecteur de gaz (4), perçage (6) dans lequel le tube (7) est enfoncé à force dans son orientation angulaire requise. 7. Veilleuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tube (7) est formé d'un flan métallique roulé bord contre bord. 8. Veilleuse selon la revendication 6 ou 7, caracté- risée en ce que la partie extrême du bord de l'orifice en sifflet (8) se prolonge par un ergot (11) saillant longitu- dinalement et formant butée pour l'enfoncement du tube (7) dans le perçage (6) du corps (2), afin que ledit orifice en sifflet soit positionné en regard de la lumière d'admission d'air primaire.