Brevet FR2839547A1 — publié le 20031114

d'allumage et d'un dispositif de controle de flamme (16a). La presente invention concerne une tete de brDieur pour un appareil de cuisson a gaz. Cet appareil de cuisson est par exemple une table de cuisson comportant un ou plusieurs brDieurs a gaz ou bien une cuisiniere. Une table de cuisson equipee de bruleurs a gaz presente generalement des pots de brOieur de tailles differentes destines a recevoir des brDieurs dont la puissance depend sensiblement de la taille du pot et du brOleur. Le brGieur comporte une tete de brOleur constituee d'une couronne annulaire percee d'orifices d'ou sortent des flammes permettant de chauffer un recipient ou similaire. Un couvercle ferme la couronne annulaire sur une face et dirige le melange gazeux vers les orifices ou se realise sa combustion. Pour une taille de pot donnee, la variation de puissance, compte tenu des brDieurs adaptables, se fait sur une plage dans un ratio d'environ 1 a 3. Cette plage est relativement restreinte. Wile oblige a prevoir sur une meme table de cuisson des pots de tailles differentes. Le document US-2,235,635 revere un brOleur a gaz pour table de cuisson dans lequel la tete de brOieur est obtenue par superposition d'anneaux plats et d'anneaux ondules. II est indique dans ce document que cette forme de realisation permet de diminuer le cout de revient de la tete de brGleur et permet d'obtenir une bonne combustion. Wile permet egalement de fournir une surface peripherique exterieure de la tete de brDieur qui presente, comme les couronnes annulaires percee d'orifices classiques, une serie d'orifices de petite taille alignes sur une ou plusieurs rangees. Les orifices ne vent plus circulaires mais la taille et le nombre des orifices de sortie de la tete brDieur par rapport a une tete de bruleur classique varient peu. Cette structure permet aussi, bien que non mentionne dans ce document, d'avoir pour une taille donnee une variation de puissance interessante, plus importante que pour les brOieurs classiques evoques plus haut. Toutefois, cette forme de realisation d'une tete de brDieur se revere etre assez bruyante car des turbulences vent creees au niveau des anneaux ondules. De plus, le rendement energetique d'un tel brDieur est limite car les flammes en sortie de tete ne vent pas orientees vers la casserole, ou equivalent, a chauffer. En outre, on observe souvent avec de telles fetes de brDieur un decollement de flamme et un courant d'air peut souffler et eteindre la flamme. Enfin les anneaux, notamment les anneaux ondules, ont tendance a se deformer lorsqu'ils vent soumis a de fortes temperatures. Le geometric initiale du brOleur se modifie done dans le temps et les performances du brDleur diminuent. La presente invention a alors pour but de fournir une tete de brDieur amelioree dont la puissance peut varier dans une large plage pour une taille de pot donnee. Avantageusement, cette tete de bruleur permettra l'obtention d'une flamme course et intense mais permettra egalement de realiser une flamme plus longue et plus diffuse. De preference, cette tete de brOleur sera silencieuse, aura un bon rendement energetique, ne se deformera pas et ne sera pas sensible aux courants d'air. A cet effet, la presente invention propose une tete de brOleur pour un appareil de cuisson a gaz comportant un empilement d'anneaux ferme par un couvercle. Selon ['invention, les anneaux presentent une partie centrale plane et une partie peripherique repliee vers le couvercle, les anneaux etant regulierement espaces par des moyens d'espacement. Cette forme de realisation permet d'obtenir une nouvelle tete de bruleur pour une application a un appareil de cuisson tel par exemple une table de cuisson ou une cuisiniere. Ici les orifices de sortie vent des fentes peripheriques de surface relativement importante par rapport aux orifices de sortie des fetes de brGleurs de l'art anterieur. Cette nouvelle forme de realisation permet d'avoir des an neaux d'epaisseu r relativement faible ma is presentant tout de meme, g race a la presence d'un pli, une tres bonne resistance thermomecanique. L'inclinaison donnee a la partie peripherique permet aussi de donner une flamme plus stable et mieux accrochee a la tete de brOleur (sensibilite moindre aux courants d'air). De plus, par l'inclinaison donnee, la flamme est orientee vers le recipient a chauffer et permet un bon rendement energetique. Enfin, le fait d'avoir des sorties de surface relativement importantes permet de limiter le bruit du melange air/gaz sortant de la tete du brOleur en limitant les turbulences en sortie. Dans une tete de bruleur selon ['invention, I'angle forme par la partie peripherique par rapport a la partie centrale est avantageusement compris entre 15 et 35 . Ces valeurs permettent d'obtenir une bonne resistance thermomecanique, un bon accrochage de la flamme et un bon rendement energetique sans etre bruyant. Pour maintenir un espace constant entre deux anneaux voisins, des entretoises vent par exemple regulierement reparties entre ces deux anneaux . volslns. Dans une forme de realisation, on peut prevoir que les moyens d'espacement entre les anneaux font partie integrante des anneaux. Dans ce cas, chaque anneau presente par exemple des alesages emboutis dont les bords ont ete roules pour former a chaque fois un rebord de hauteur predeterminee. Pour maintenir les anneaux en place les uns par rapport aux autres, on peut prevoir des goupilles regulierement reparties, des alesages correspondents etant alors prevus dans chaque anneau. Les alesages cooperant avec les goupilles vent de preference entierement realises dans la partie plane de chaque 1 0 anneau. Les anneaux vent par exemple realises en acier. Dans ce cas, on peut prevoir une epaisseur d'anneau comprise entre 0,6 et 0,9 mm et un espacement entre deux anneaux voisins compris entre 0,8 et 1,2 mm. La presente invention concerne egalement un brDieur pour appareil de cuisson a gaz, caracterise en ce qu'il comporte une tete de brOieur telle que decrite ci-dessus, ainsi qu'un appareil de cuisson tel une table de cuisson, ou une cuisiniere a gaz, caracterise en ce qu'il comporte au moins une tete de bruleur telle que decrite ci-dessus. Une table de cuisson selon ['invention est par exemple une table de cuisson comportant un support pour casseroles ou similaires qui presente des bras supports s'etendant radialement par rapport a cheque tete de brOleur, les anneaux de chaque tete de brDieur etant maintenus a ['aide de goupilles regulierement reparties, pour chaque tete de brGleur le nombre de goupilles correspondent au nombre de bras supports, et les goupilles se trouvant face aux bras supports. Des details et avantages de la presente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en reference au dessin schematique annexe representant deux modes de realisation d'une tete de brGieur selon ['invention et sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe montrant un bruleur equipe d'une tete de bruleur selon ['invention, La figure 2 est une vue correspondent a la figure 1 et montrant a echelle agrandie la tete de brOieur selon ['invention, La figure 3 est une vue correspondent a la figure 2 pour une variante de realisation de la tete de brOleur, La figure 4 est une vue en coupe du couvercle represente sur les figures 2 et 3, La figure 5 est une vue de dessus d'un anneau montre figure 2, La figure 6 est une vue en coupe selon la ligne de coupe VI-VI de la figure 5, La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne de coupe VII-VII de la figure 5, La figure 8 est une vue de dessus, a echelle reduite, du brOleur de la figure 1, et Les figures 9 a 13 montrent en vue de cote des formes de flammes obtenues avec une tete de brDleur selon ['invention et differents recipients a chauffer. La figure 1 montre un brGleur equipant un appareil de cuisson a gaz, qui est dans la presente description une table de cuisson 2. Un gaz, le plus souvent du methane, du propane ou du butane, est melange a de l'air et le melange est envoye par une conduite d'alimentation 4 vers une tete de brDieur 6. Une jupe 8 relic la tete de bruleur 6 a la table de cuisson 2. Un support, comportant ici quatre bras supports 10, est pose sur la table de cuisson 2 et permet de maintenir une casserole, ou similaire, au-dessus de la tete de brDieur 6. Un dispositif d'allumage piezo-electrique 12 est dispose a proximite de la tete de brDieur 6 pour commander l'allumage de celle-ci. La presente invention porte essentiellement sur la tete de brOieur 6. Cette derriere comporte des anneaux 14 empires sur des goupilles 16, un couvercle diffuseur 18 ainsi qu'un chapeau 20. Les figures 5 a 7 montrent dans le detail une forme de realisation d'un anneau 14 utilise pour la realisation de la tete de brOleur representee sur la figure 2. La tete de brDieur 6 de la figure 2 comporte cinq anneaux 14 tel celui represente sur la figure 5. Chaque anneau 14 est realise en acier inoxydable. II comporte une partie centrale 22 plane et u ne partie peri pheriqu e 24 in cl i n ee rel iee a la partie centrale 22 par un pli 26. L'angle a determinant l'inclinaison de la partie peripherique 24 par rapport a la partie plane 22 est par exemple de 25 . La partie centrale (figure 5) comporte quatre languettes 28 s'etendant, dans le plan de la partie centrale 22, radialement vers le centre de celle-ci. Au niveau de chaque languette, se trouve un trou 30 prevu pour le passage d'une goupille 16 correspondante. Dans la forme de realisation representee sur la figure 2 et sur les figures 5 a 7, le trou 30 est obtenu par emboutissage. Le bord du trou a alors ete replie pour former autour de ce trou 30 un rebord 32 de hauteur h (figure 6) predeterminee. Cette hauteur h correspond a l'espacement que l'on souhaite laisser entre deux anneaux 14 voisins. Les languettes 28 vent prevues ici pour pouvoir eloigner les trous 30 de la partie peripherique 24. La partie peripherique 24 est de largeur reguliere et s'etend sans discontinuite autour de la partie centrale 22. Comme montre sur la figure 1, un support est prevu pour recevoir une casserole au-dessus de la tete de brDieur 6. Ce support comporte quatre bras supports 10 qui s'etendent radialement autour de la tete de brOieur 6. Les bras supports 10 vent equirepartis autour de la tete de brGieur 6 si bien que deux bras supports 10 voisins font un angle entre eux de 90 . Comme indique plus haut, les anneaux 14 de la tete du brDieur 6 vent montes sur quatre goupilles 16. Ces goupilles vent elles aussi regulierement disposees et orientees a 90 I'une de l'autre par rapport aux anneaux 14. Les goupilles 16 vent disposees de telle sorte qu'elles se trouvent face aux bras supports 10. Pour realiser la tete du brOleur 6, les goupilles 16 vent fixees sur la jupe 8 et les anneaux 14 vent alors empires les uns sur les autres, chaque trou 30 recevant une goupille 16. Les anneaux 14 vent empires de telle maniere que la pa rtie peri pheriqu e 24 s'eloigne de la table de cu isson 2, ou autrement d it, soit orientee vers le couvercle diffuseur 18 ou le chapeau 20. Le couvercle diffuseur 18 se presente sous la forme d'un disque realise de preference dans le meme materiau que les anneaux 14. Ce disque presente en son centre un bossage 34 rattache a une partie plane 36 elle- meme entouree d'une partie peripherique 38 identique a la partie peripherique 24 d'un anneau 14. Le couvercle diffuseur comporte des alesages 40 dont la position correspond a la position des trous 30 des anneaux 14 de telle sorte que le couvercle diffuseur 18 puisse venir s'empiler au-dessus des anneaux 14, les alesages 40 recevant alors chacun une goupille 16. Lorsque le couvercle diffuseur 18 est en place au-dessus des anneaux 14, son bossage 34 s'etend vers l'interieur des anneaux 14 tandis que sa partie peripherique 38 est parallele aux parties peripheriques 24 des anneaux 14. Le chapeau 20 repose sur le couvercle diffuseur 18 et a ici essentiellement un role d'enjoliveur. Dans la forme de realisation representee sur la figure 3, les anneaux 14 vent legerement differents. On retrouve une structure identique avec une partie centrale 22, une partie peripherique 24, des languettes 28 et des trous 30 correspondents. La difference reside ici en ce que les trous 30 vent obtenus par per,cage et non par emboutissage. On ne retrouve done pas de rebords 32 au niveau des trous 30. Lorsque les anneaux 14 vent alors empires les uns sur les autres a ['aide des goupilles 16, des rondelles 42 vent disposees entre deux anneaux voisins au niveau de chaque trou 30 de maniere a servir d'entretoise pour maintenir un espacement constant entre deux anneaux 14 voisins. Le fonctionnement de cette tete de bruleur est indique ci-apres. Un melange air/gaz est envoye par la conduite d'alimentation 4 vers l'interieur de la tete de bruleur 6. Le melange air/gaz se deplace vers le couvercle diffuseur 18, c'est-a-dire axialement par rapport aux anneaux 14. Le bossage 34 du couvercle diffuseur 18 a pour but d'aider le melange air/gaz a passer entre les anneaux 14, c'est-a-dire a tourner a angle droit pour se deplacer dans un plan sensiblement parallele aux parties centrales 22 des anneaux 14. Le melange air/gaz se diffuse alors radialement par rapport aux anneaux 14 puis est guide par les pa rties peripheriqu es 24 a l'exterieu r de la tete d u bruleu r 6, ou se prod u it la combustion. La combustion est initiee au depart par le dispositif d'allumage 12 piezo-electrique. Par la suite, la combustion est entretenue par l'arrivee de melange air/gaz frais. La figure 8 represente une tete de brOleur 6 et les quatre bras supports 10 (en partie) en vue de dessus. Une premiere ligne 44 en pointilles represente le contour d'une flamme de falble puissance. Une seconde ligne 46 en pointilles represente quant a elle le contour d'une flamme de plus forte puissance. On volt ici qu'au niveau des bras supports 10, la flamme de plus forte puissance a la sortie du brDieur est en retrait. Ceci est dO a la presence des goupilles 16 ou plus precisement des rebords 32 ou des rondelles 42 (selon le mode de realisation). Ce retrait des flammes permet de limiter l'echauffement des bras supports 10 et ainsi d'augmenter la duree de vie de ceux-ci. A faible puissance, la flamme s'etend regulierement autour de la tete du bruleur. La presence des goupilles 16 ne la perturbe pas. Le pli 26 realise au niveau des anneaux entre la partie centrale 22 et la partie peripherique 24 a plusieurs fonctions. ll permet tout d'abord d'augmenter la rigidite thermomecanique de l'anneau 14 correspondent. Ainsi, les deformations provoquees par l'echauffement des anneaux 14 vent fortement limitees. Pour une meme variation de temperature et une meme resistance thermomecanique, un anneau 14 presentant un pli 26 aura une epaisseur moindre qu'un anneau entierement plan. Lorsque les anneaux vent realises en acier inoxydable, une epaisseur de 0,6 a 0,9 mm donne des resultats satisfaisants d'un point de vue resistance thermomecanique. L'inclinaison de la partie peripherique 24 permet egalement d'orienter la flamme realisee autour de la tete de bruleur 6 vers le recipient a chauffer. L'inclinaison donnee a la partie peripherique des anneaux 14 permet de donner a la flamme en sortie de tete de brOleur une forme de tulipe comme illustre sur les figures 9 et 10. Sur la figure 9, la puissance de la flamme est au maximum tandis que sur la figure 10 elle est proche du minimum. L'inclinaison donnee au melange air/gaz a la sortie de la tete de bruleur permet a la flamme de se retourner vers le centre du bruleur. Comme illustre sur les figures 11 a 13, la flamme vient alors bien chauffer le recipient pose sur les bras supports 10. Sur la figure 11, on a represente un faitout 48 de large diametre. La flamme vient alors bien chauffer le fond de ce faitout. Sur la flgure 12, une "wok pan" 50 a ete representee. Un tel recipient est de forme quasi hemispherique. On remarque ici aussi que la flamme vient bien chauffer la paroi de ce recipient. La figure 13 illustre le chauffage d'une cafetiere 52 de petit diametre. lci aussi, grace a la forme en tulipe de la flamme, seul le fond de la cafetiere est chauffe et ltenergie de la flamme ntest pas dissipee pour chauffer l'air environnant. Tous ces exemples montrent que le rendement energetique d'une tete de bruleur selon ['invention est ameliore par rapport a un brOleur de l'art anterieur. L'inclinaison des parties peripheriques 24 des anneaux 14 permet egalement de realiser un meilleur accrochage de flammes. En effet, les flammes chauffent l'extremite de l'anneau se trouvant au-dessus d'elles creant alors une zone chaude favorisant l'accrochage et la stabilisation de la flamme. Cette zone chaude se trouve au niveau de l'arete reperee par la reference 54 (cf figures 2 et 3). On retrouve une telle zone chaude egalement au niveau de la partie peripherique 38 du couvercle diffuseur 18. La flamme ainsi creee autour de la tete de brDieur 6 est beaucoup moins sensible a un courant d'air. Pour eviter tout risque d'accrochage de la flamme sur la jupe 8, cette derriere est de preference en retrait par rapport a la peripherie des anneaux 14. On peut par exemple prevoir, comme represente par exemple sur la figure 2, que toute la partie peripherique 24 des anneaux 14 est en saillie par rapport a la jupe 8. L'angle dtinclinaison oc de la partie peripherique 24 par rapport a la partie centrale 22 de l'anneau, pour obtenir les avantages decrits cidessus, est de preference compris entre 15 et 35 . Pour limiter le bruit au niveau de la tete de brDieur 6 il est preferable d'avoir entre les anneaux 14 un flux du melange air/gaz laminaire ou quasi laminaire. Pour obtenir un tel flux, deux parametres entrent en ligne de compte: d'une part la forme du bossage 34 du couvercle diffuseur 18 et d'autre part l'espacement entre les anneaux 14. Ce dernier parametre est le plus important. On a constate qu'un espacement compris entre 0,8 et 1,2 mm donnait, pour un brDieur de table de cuisson domestique, de bons resultats. Le bossage 34 du couvercle diffuseur 18 permet quant a lui de faciliter ['introduction du melange air/gaz entre les anneaux 14. Les goupilles 16 et done les rebords 32 (ou les rondelles 42) vent de preference eloignes du bord exterieur de la tete de brOleur. En effet, au niveau des rebords 32 (ou rondelles 42) des turbulences peuvent appara^'tre. Pour limiter le bruit genere par ces turbulences, il est preferable que le melange air/gaz ayant un regime turbulent sorte de la tete de brDieur avec un regime laminaire. ll faut pour cela que la zone de turbulence soit assez eloignee de la sortie de la tete de brOleur. De preference, la partie peripherique 24 des anneaux 14 ne presente aucun obstacle. Ainsi un regime laminaire peut s'etablir entre le pli 26 et la sortie de la tete de brDieur 6, dans le cas ou des turbulences vent apparues en amont. Un brDieur tel que decrit ci-dessus permet une modulation de la puissance dans un rapport de 1 a 8. De plus, on obtient des puissances plus importantes qu'avec des fetes de brDieur "classiques". Par exemple, la puissance d'une tete de brDieur selon ['invention d'un diametre de 60 mm peut etre modulee de 0,5 kW a 4,2 kW alors qu'une tete de brDieur classique d'une table de cuisson domestique d'un diametre de 110 mm presente une poissance maximale de l'ordre de 3,5 kW. La puissance du bruleur depend bien entendu du nombre d'anneaux utilises et de la surface des sorties du melange air/gaz de la tete de bruleur 6. Avec un bruleur selon ['invention, il est possible de moduler la puissance en sortie de tete de brDieur entre 0,6 W/mm2 a 5,0 W/mm2. Une telle modulation de puissance n'est pas possible avec des fetes de bruleurs de 1'art anterieur. La presente invention ne se limite pas aux formes de realisation decrites ci-dessus a titre d'exemple non limitatif. Wile concerne egalement toutes les variantes de realisation a la portee de l'homme du metier dans le cadre des revendications ci-apres. REVENDICATIONS 1. Tete de brDieur (6) pour un appareil de cuisson a gaz comportant un empilement d'anneaux (14) ferme par un couvercle (18), caracterisee en ce que les anneaux (14) presentent une partie centrale (22) plane et une partie peripherique (24) repliee vers le couvercle (18), les anneaux (14) etant regulierement espaces par des moyens d'espacement (32; 42). 2. Tete de brGleur (6) selon la revendication 1, caracterisee en ce que I'angle (oc) forme par la partie peripherique (24) par rapport a la partie centrale (22) est compris entre 15 et 35 . 3. Tete de bruleur (6) selon l'une des revendications 1 ou 2, caracterisee en ce que des entretoises (32; 42) vent regulierement reparties entre deux anneaux (14) voisins. 4. T te de brDleur (6) selon l'une des revendications 1 ou 2, caracterisee en ce que les moyens d'espacement (32) entre les anneaux (14) font partie integrante des anneaux. 5. Tete de bruleur (6) selon la revendication 4, caracterisee en ce que cheque anneau (14) presente des alesages (30) emboutis dont les bords ont ete roules pour former a chaque fois un rebord (32) de hauteur (h) predeterminee. 6. Tete de brDieur (6) selon l'une des revendications 1 a 5, caracterisee en ce que les anneaux (14) vent maintenus a ['aide de goupilles (16) regulibrement reparties, des alesages (30) correspondents etant prevus dans chaque anneau (14). 7. Tete de brGieur (6) selon la revendication 6, caracterisee en ce que les alesages (30) cooperant avec les goupilles (16) vent entierement realises dans la partie plane (22) de cheque anneau (14). 8. Tete de bruleur selon l'une des revendications 1 a 7, caracterisee en ce que les anneaux (14) vent realises en acier. 9. Tete de bruleur selon la revendication 8, caracterisee en ce que l'epaisseur des anneaux (14) est comprise entre 0,6 et 0,9 mm, et en ce que ltespacement entre deux anneaux (14) voisins est compris entre 0,8 et 1,2 mm. 10. BrDieur pour appareil de cuisson a gaz, caracterise en ce qutil comporte une tete de brDieur (6) selon les revendications 1 a 9. 11. Appareil de cuisson, caracterise en ce qu'il comporte au moins une tete de brOleur (6) selon l'une des revendications 1 a 9. 12. Table de cuisson selon la revendication 11, caracterisee en qu'elle comporte un support pour casseroles et similaires presentant des bras supports (10) s'etendant radialement par rapport a chaque tete de bruleur (6), en ce que les anneaux (14) de chaque tete de brOleur (6) vent maintenus a ['aide de goupilles (16) regulierement reparties, en ce que pour chaque tete de brGleur (6) le nombre de goupilles (16) correspond au nombre de bras supports (10), et en ce que les