Brevet FR2821749A1 — publié le 20020913

Brûleur-diffuseur catalytique pour diffuseur de parfum La présente invention concerne un brûleur-diffuseur catalytique de combustible liquide, et s'applique en particulier aux appareils de diffusion dans l'air de parfum ou d'arôme, fonctionnant par combustion ou échauffement catalytique. Ce brûleur-diffuseur est souvent disposé sur le goulot du flacon de liquide et en constitue parfois la fermeture. L'invention porte sur le dispositif assurant la combustion catalytique et la diffusion du liquide aromatique. Il est connu, dans l'art antérieur, des brûleur-diffuseurs catalytiques constitués sensiblement d'un cylindre, présentant un diamètre plus important à son extrémité sortant du flacon, et comprenant un perçage axial débouchant d'un seul côté sur l'extrémité située à l'intérieur du flacon. Le perçage reçoit une mèche amenant le liquide aromatique, pompé par capillarité dans un récipient où repose l'autre extrémité de cette mèche. Le brûleur-diffuseur est réalisé en un matériau poreux, le contact de la mèche à l'intérieur du perçage lui transmettant le liquide amené par celle-ci. Le liquide diffuse par capillarité à l'intérieur du matériau et imprègne ainsi le brûleur-diffuseur. Lors de l'allumage la combustion est initiée par une flamme extérieure appliquée à la partie non ouverte du brûleur-diffuseur, où les vapeurs du liquide sont enflammées. Une fois la flamme éteinte, la combustion persiste sous forme catalytique, du fait de la présence d'une certaine quantité d'un catalyseur, par exemple du platine, dans le matériau constituant l'extrémité fermée du brûleur-diffuseur. Du fait de la combustion prolongée dans le temps, la quantité de liquide aromatique présente dans le récipient diminue, nécessitant une entrée d'air afin d'éviter la formation d'une dépression pouvant perturber l'approvisionnement du brûleurdiffuseur en liquide. Dans ses réalisations connues, le brûleur-diffuseur catalytique est souvent réalisé par frittage ou compression d'un matériau en poudre à l'intérieur d'un outil, par exemple de la céramique ou de la fibre ou poudre de verre, suivies d'éventuels traitements, de cuisson par exemple. La porosité de la pièce ainsi réalisée est déterminée par des paramètres comme la quantité de matériau utilisée et la force de compression appliquée. Avec les machines couramment utilisées pour ce type de fabrication la compression se fait dans une seule direction, la porosité de la pièce obtenue sera donc sensiblement identique sur l'ensemble des points d'un plan perpendiculaire à la direction de compression. Une fois les paramètres de compression réglés, la porosité en deux points différents de la pièce ne pourra donc varier qu'en fonction de paramètres intrinsèques tels qu'épaisseur ou accidents de forme et donc de façon difficilement prévisible. Du fait que le brûleur-diffuseur est réalisé en une seule pièce, sa porosité ne peut donc pas être déterminée de façon distincte ni réglée indépendamment en ses différentes parties fonctionnelles, et sont donc difficiles à modifier séparément. Or la porosité optimale du matériau varie selon la partie concernée. En effet, dans la partie imprégnée de catalyseur, une faible porosité permet de diminuer la quantité de produit catalyseur utilisée, souvent coûteux comme le platine ; alors que dans les parties périphériques, la porosité du matériau détermine le débit de liquide dispensé dans l'air, performance qu'il peut être souhaitable de faire varier suivant les applications. Dans ses réalisations connues, le brûleur-diffuseur catalytique nécessite donc d'accepter un compromis entre différentes performances dans le choix des paramètres utilisés pour sa fabrication. La pratique du métier montre que ce compromis est difficile à obtenir, du fait d'un réglage délicat des machines de fabrication, nécessitant un savoir- faire à la fois délicat, empirique, et difficilement quantifiable ou transmissible. Il en résulte un contrôle de qualité difficile à mettre en place en particulier au stade de la fabrication, et un taux de rebut important. A titre d'exemple, !'insertion de la mèche est souvent délicate et cause de casse de la pièce, du fait de la fragilité des parois. Ce rebut est d'autant plus dommageable du fait que le traitement de la partie catalyseur est effectué avec des métaux précieux donc onéreux. Le réglage délicat du processus de fabrication entraîne également une productivité peu satisfaisante, et l'impossibilité de changer aisément de machine, d'ouvrier, ou de fabricant. De plus, du fait de la forme irrégulière de la pièce le long de la direction de compression, la porosité obtenue sera variable en ses différentes parties. Et comme l'intégralité de la pièce doit conserver une solidité suffisante, la plage de choix disponible pour la porosité de chacune de ces parties en est réduite. Le choix des performances de débit de liquide aromatique dispensé dans l'atmosphère en est donc lui aussi limité. Par ailleurs, l'entrée d'air se faisant entre le brûleur-diffuseur et le récipient, sa section de passage est difficile à déterminer au stade de la fabrication, et peut être cause de fuite de liquide, donc de risque d'inflammation indésirable si le récipient est renversé, par exemple au moment de l'allumage. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif d'évaporation dans l'air d'un liquide, adapté à une utilisation légère par exemple domestique, par échauffement ou combustion catalytique du dit liquide à l'intérieur d'un élément d'un matériau poreux contenant un produit à effet catalytique, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments distincts de porosités déterminées, ces porosités pouvant être différentes. Selon une particularité, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments remplissant des fonctions séparées, l'un désigné comme brûleur étant imprégné en un ou plusieurs endroits d'un produit à effet catalytique et où s'effectue la combustion du liquide, l'autre désigné comme diffuseur étant imprégné du liquide à diffuser, celui-ci s'évaporant dans l'air ambiant à la surface de ce diffuseur, du fait de l'échauffement provoqué par la réaction dans le brûleur. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que le liquide lui est apporté, par capillarité au contact d'une mèche d'un matériau fibreux ou poreux baignant pour une part de son volume dans le liquide (L) à diffuser. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que l'une ou l'autre des pièces le constituant, ou les deux, est d'une forme présentant une épaisseur uniforme selon au moins une direction. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que le diffuseur est réalisé avec une porosité choisie pour obtenir des performances déterminées de diffusion du liquide dans l'air. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que la porosité du brûleur est inférieure à celle du diffuseur. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que le diffuseur comporte une ouverture le traversant de part en part, et que le brûleur est assemblé dans le diffuseur par une partie allongée traversant cette ouverture. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que la partie allongée du brûleur dépasse de l'ouverture du diffuseur et présente ellemême une ouverture d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'ouverture du diffuseur, la mèche traversant l'ouverture de la partie allongée du brûleur et immobilisant ainsi l'assemblage. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que la conjonction de l'épaisseur du diffuseur d'une part, et la position de l'ouverture du brûleur recevant la mèche par rapport à la partie large du brûleur d'autre part, est déterminée de façon à ce que la mèche soit comprimée entre la paroi de l'ouverture du brûleur la recevant et la surface inférieure du diffuseur ; cette compression assurant ainsi par déformation élastique de la mèche une certaine surface de contact entre cette même mèche et, d'un côté le brûleur, d'un autre côté le diffuseur. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que les sections de l'ouverture du diffuseur d'une part et de la partie allongée du brûleur qui la traverse d'autre part sont déterminées de façon à ménager un espace libre d'une section déterminée dans l'ouverture du diffuseur, permettant ainsi un passage d'air. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce qu'il occupe l'ouverture d'un récipient, comme un flacon, et est fixé au dit récipient par des moyens d'assemblage, comme un manchon comportant un sertissage, ce manchon se prolongeant par un pas de vis coopérant avec le pas de vis du récipient. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que le diffuseur présente un épaulement extérieur ou une rainure extérieure sur lequel s'arrête le sertissage du manchon, laissant au contact de l'air ambiant la surface externe de la partie supérieure du diffuseur sur une hauteur déterminée. Selon une autre particularité, le dispositif est caractérisé en ce que le contour du diffuseur extérieur à l'axe de son ouverture et le contour supérieur de la tête du brûleur dans sa partie opposée au récipient, ou l'un seulement de ces deux contours, ont une forme présentant une évocation ou une signification représentative ou symbolique. La présente invention s'appuie sur l'utilisation de pièces distinctes ayant des fonctionnalités différentes. Il est donc possible de déterminer une porosité optimale avec des performances optimales pour chacune d'entre elles indépendamment des autres. De plus, les caractéristiques recherchées pour le matériau étant les mêmes dans l'ensemble de chaque pièce, il sera possible d'optimiser et de standardiser la forme et les paramètres de fabrication séparément pour chacune de ces pièces. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1a représente une vue de dessus et la figure 1b une vue en coupe de côté des éléments constituant un mode de réalisation selon l'invention ; ! a figure 2 représente une vue en coupe de côté du dispositif selon l'invention dans un de ses modes de réalisation en position de fonctionnement ; - les figures 3 et 4 représentent des vues partielles en coupe de côté du dispositif selon l'invention dans d'autres modes de réalisation ; ! es figures 5 et 6 représentent une vue en coupe de côté des éléments constituant deux autres modes de réalisation selon l'invention ; ta figure 7 représente une vue en coupe de côté d'un brûleur- diffuseur catalytique réalisé selon l'art antérieur. La figure 7 représente un brûleur-diffuseur catalytique (6) tel qu'il est connu dans l'art antérieur. A l'une de ses extrémités, il présente une tête large (61) pouvant reposer sur le bord de l'ouverture du récipient (4), et imprégné d'un produit à effet catalytique au centre (60) de sa surface supérieure. A l'autre extrémité, il présente une partie allongée (62), s'introduisant dans l'ouverture du récipient, et comportant un perçage (63) axial borgne. Dans ce perçage (63) est insérée une mèche (3) qui amène par capillarité le liquide (L) contenu dans le récipient (4). Cette mèche est maintenue par compression à l'intérieur du perçage, et transmet par contact direct le liquide qui imprègne le matériau poreux du brûleur-diffuseur (6). Lorsque une combustion a été initiée, par exemple par une flamme vive au contact des vapeurs de liquide présentes à la surface du brûleur-diffuseur, cette combustion se poursuit de façon catalytique après que l'ensemble ait atteint une température déterminée et que la flamme ait été éteinte à l'intérieur du matériau dans la région (60) où celui-ci est imprégné d'un produit à effet catalytique. Du fait de sa forme comportant une ouverture débouchant d'un seul côté, ce type de brûleur-diffuseur ne présente aucune direction selon laquelle sa section soit constante. Dans le cas d'une fabrication par frittage ou compression, la porosité ne sera donc pas uniforme dans l'ensemble de la pièce. Le réglage des paramètres de fabrication sera donc d'autant plus délicat que toutes les parties doivent présenter une solidité minimum pour éviter les ruptures au montage de la mèche, qui constituent une cause fréquente de rebut dans les réalisations connues. Dans un mode de réalisation représenté en figures 1 et 2, le dispositif selon l'invention comprend deux éléments. Un élément est constitué d'un diffuseur (2) de forme sensiblement cylindrique, comportant une ouverture (21) débouchant aux deux extrémités Ce diffuseur (2) présente une épaisseur uniforme et est d'une hauteur déterminée (E2, fig. 1) selon l'axe de son ouverture (21). Un autre élément est constitué d'un brûleur (1) présentant par exemple la forme d'un T d'épaisseur uniforme, et dont la partie allongée (11, fig. 1) est insérée dans l'ouverture (21) du diffuseur (2). Le brûleur et le diffuseur sont réalisés en un matériau poreux, tel que la céramique, leurs porosités respectives étant ou pouvant être tout à fait différente suivant les applications. La porosité du brûleur est déterminée de façon à contrôler la quantité de produit catalyseur absorbée lors de son imprégnation. La porosité du diffuseur est déterminée en fonction des performances et de l'emploi recherché, par exemple selon qu'il s'agit d'un appareil à usage permanent ou intermittent. La partie allongée (11) du brûleur comporte une ouverture (12, fig. 1) d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de symétrie de l'ouverture (21) du diffuseur, et dont la position est déterminée par exemple par une distance (E1, fig. 1) entre la partie large (13) du brûleur (1) formant la tête du T et l'une (120, fig. 1) des parois de la dite ouverture (12). Une fois le brûleur (1) inséré dans l'ouverture (21) du diffuseur, une mèche (3, fig. 2) présentant une certaine élasticité est enfilée dans l'ouverture (12) du brûleur (1), empêchant ce même brûleur de ressortir de l'ouverture (21) du diffuseur. En fonction des caractéristiques de la mèche, par exemple son épaisseur, la différence entre l'épaisseur (E2) du diffuseur et la position (E1) de l'ouverture (12) du brûleur par rapport à sa partie large (13) formant épaulement peut être déterminée de façon à ce que la mèche soit coincée et comprimée par effet de cisaillement entre la paroi (120) de la dite ouverture (12) du brûleur et la surface inférieure (22) du diffuseur. Cette compression assure à la fois le maintien de la mèche et donc de l'assemblage et à la fois une pression et donc une surface de contact déterminées entre la mèche et le brûleur, la mèche et le diffuseur, et entre le brûleur et le diffuseur. Les pressions et surfaces de contact ainsi obtenues peuvent être déterminées de façon à être suffisantes pour que le liquide imprègne le brûleur et le diffuseur au contact de la mèche. Les pressions et surfaces de contact entre brûleur et diffuseur peuvent également être déterminées ainsi de façon à ce que le liquide imprégnant ces deux éléments puisse réaliser dans le diffuseur une évaporation, conséquence de l'échauffement dû à la réaction catalytique dans la tête du brûleur. L'ensemble brûleur, diffuseur et mèche (3) est disposé de façon connue sur le récipient (4) contenant le liquide (L) à diffuser, la mèche baignant dans le liquide.. Le dispositif constituant l'obturation du récipient (4), une entrée d'air (ea, fig. 1) d'une section déterminée peut être obtenue en choisissant de façon adaptée l'une par rapport à l'autre les sections de l'ouverture (21) du diffuseur et de la partie allongée (11) du brûleur qui la traverse. La détermination de façon précise de cette entrée d'air (ea) dans sa forme comme dans sa section permet ainsi de compenser la baisse de volume de liquide dans le récipient pour éviter qu'il s'y forme une dépression, tout en évitant les fuites de liquide pouvant être sources de risques d'incendie ou d'autres inconvénients. Dans un mode de réalisation représenté en figure 3, le dispositif est fixé sur le récipient (4) par des moyens de fixation, par exemple un manchon de tôle enserrant le diffuseur (2) et s'insérant dans l'ouverture du récipient. L'ensemble constitué du brûleur (1), du diffuseur (2), de la mèche (3) et du manchon (5) est alors manipulable d'un seul morceau et assemblable au flacon comme un classique bouchon à vis. Dans un mode de réalisation représenté en figure 4, le diffuseur (2) présente une ou plusieurs variations de section sur sa surface extérieure, comme un épaulement (24) formé par une section plus faible dans la partie supérieure (25) du dit diffuseur (2) que dans sa partie inférieure. Le sertissage du manchon (5) vient ainsi prendre appui sur cet épaulement (24) tout en laissant la partie supérieure (25) du diffuseur au contact direct avec l'air ambiant. L'épaulement (24) peut également être remplacé par une rainure externe, non représentée, ou toute variation de section apte à recevoir la partie supérieure du sertissage (5). Cette partie supérieure (25) du diffuseur (2) restée apparente permet ainsi de conserver de meilleures performances de diffusion, ces performances pouvant être déterminées par le choix de la hauteur de la partie supérieure (25) restée libre. Dans un autre mode de réalisation représenté en figure 5, la tête (13) de brûleur pourra présenter une forme d'arc de cercle dans sa partie supérieure. Dans d'autres modes de réalisation (non représentés) cette tête de brûleur pourra présenter d'autres formes quelconques choisies pour donner à l'ensemble un aspect artistique, esthétique, ou supporter une signification symbolique ou figurative, en lui-même ou en conjonction avec la forme du diffuseur (2). Dans un autre mode de réalisation représenté en figure 6, le brûleur pourra présenter une forme trapézoïdale dans sa partie allongée (11) insérée dans l'ouverture (21) du diffuseur (2). L'ouverture (21) du diffuseur aura alors une forme correspondante pour assurer une importante surface de contact avec le brûleur (1). Dans d'autres modes de réalisation (non représentés) le contour du diffuseur (2) extérieur à l'axe de son ouverture (21) pourra présenter d'autres formes quelconques choisies pour donner à l'ensemble un aspect artistique, esthétique, ou supporter une signification symbolique ou figurative, en lui- même ou en conjonction avec la forme du brûleur. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'évaporation dans l'air d'un liquide (L), adapté à une utilisation légère par exemple domestique, par échauffement ou combustion catalytique du dit liquide à l'intérieur d'un élément d'un matériau poreux contenant un produit à effet catalytique, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments distincts de porosités déterminées, ces porosités pouvant être différentes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments remplissant des fonctions séparées, l'un désigné comme brûleur (1) étant imprégné en un ou plusieurs endroits (10) d'un produit à effet catalytique et où s'effectue la combustion du liquide (L), l'autre désigné comme diffuseur (2) étant imprégné du liquide (L) à diffuser, celui-ci s'évaporant dans l'air ambiant à la surface de ce diffuseur (2), du fait de l'échauffement provoqué par la réaction dans le brûleur (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le liquide lui est apporté, par capillarité au contact d'une mèche (3) d'un matériau fibreux ou poreux baignant pour une part de son volume dans le liquide (L) à diffuser. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'une ou l'autre des pièces le constituant, ou les deux, est d'une forme présentant une épaisseur uniforme selon au moins une direction. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diffuseur (2) est réalisé avec une porosité choisie pour obtenir des performances déterminées de diffusion du liquide (L) dans l'air. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la porosité du brûleur (1) est inférieure à celle du diffuseur (2). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diffuseur (2) comporte une ouverture (21) le traversant de part en part, et que le brûleur (1) est assemblé dans le diffuseur (2) par une partie allongée (11) traversant cette ouverture (21). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie allongée (11) du brûleur dépasse de l'ouverture (21) du diffuseur et présente elle-même une ouverture (12) d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'ouverture (21) du diffuseur, la mèche (3) traversant l'ouverture (12) de la partie allongée (11) du brûleur et immobilisant ainsi l'assemblage. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la conjonction de l'épaisseur (E2) du diffuseur (2) d'une part, et la position de l'ouverture (12) du brûleur recevant la mèche par rapport à la partie large (13) du brûleur d'autre part, est déterminée de façon à ce que la mèche soit comprimée entre la paroi (120) de l'ouverture (12) du brûleur la recevant et la surface inférieure (22) du diffuseur ; cette compression assurant ainsi par déformation élastique de la mèche une certaine surface de contact entre cette même mèche (3) et, d'un côté le brûleur (1), d'un autre côté le diffuseur (2). 1 O. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les sections de l'ouverture (21) du diffuseur d'une part et de la partie allongée (11) du brûleur qui la traverse d'autre part sont déterminées de façon à ménager un espace libre (ea) d'une section déterminée dans l'ouverture du diffuseur, permettant ainsi un passage d'air. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il occupe l'ouverture (41) d'un récipient (4), comme un flacon, et est fixé au dit récipient par des moyens d'assemblage, comme un manchon (5) comportant un sertissage, ce manchon se prolongeant par un pas de vis coopérant avec le pas de vis du récipient (4). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le diffuseur présente un épaulement (24) extérieur ou une rainure extérieure sur lequel s'arrête le sertissage du manchon (5), laissant au contact de l'air ambiant la surface externe de la partie supérieure (25) du diffuseur (2) sur une hauteur (E25) déterminée. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le contour du diffuseur (2) extérieur à l'axe de son ouverture (21) et le contour supérieur de la tête (13) du brûleur dans sa partie opposée au récipient, ou l'un seulement de ces deux contours, ont une forme présentant une évocation ou une signification représentative ou symbolique.