Brevet FR2951590A1 — publié le 20110422

Tige d'électrode pour bougie de chaudière, notamment à condensation, utilisation d'une telle tige d'électrode pour une bougie, bougie et chaudière ainsi équipées L'invention concerne une tige d'électrode pour une bougie de chaudière, notamment à condensation, l'utilisation d'une telle tige d'électrode pour une bougie de chaudière, une bougie et une chaudière ainsi équipées. On connaît les tiges d'electrode à section circulaire et surface lisse utilisées notamment pour les bougies d'allumage ou d'ionisation des chaudières à condensation. Néanmoins, ces bougies étant disposées dans la flamme et à très haute température, les tiges d'electrode ont tendance à se déformer, ce qui perturbe leur fonctionnement. Il existe donc un besoin pour une tige d'electrode de bougie qui garde sa forme à la très haute température de la flamme des chaudières, notamment les chaudières à condensation. Il est proposé une tige d'électrode de bougie pour chaudière, notamment une chaudière à condensation, caractérisée en ce qu'elle comporte des nervures longitudinales formées à sa surface, au moins sur une partie de sa longueur. Ces nervures permettent en effet d'augmenter la résistance à la flexion de la tige, à froid comme pour des températures relativement élevées, permettant ainsi de limiter les perturbations de fonctionnement de l'art antérieur. Ces nervures peuvent être des cannelures de section géométrique déterminée, de préférence régulière et/ou identiques l'une à l'autre, étant formées parallèlement à l'axe de la tige qui est généralement cylindrique. La fabrication de la tige d'électrode est ainsi relativement simple et facile. Ces nervures peuvent être réparties régulièrement ou non à la périphérie de la tige. Il est néanmoins souhaitable qu'elles soient réparties régulièrement à la périphérie de la tige, pour équilibrer le surcroît de rigidité longitudinale de la tige dû à la déformation du métal aux nervures, par exemple l'écrouissage du métal aux nervures. Ainsi, du fait de cette répartition régulière, on évite de favoriser une direction de déformation. Le nombre des nervures est variable mais, de préférence il y a au moins trois nervures identiques disposées régulièrement sur la périphérie de la tige, ce qui équilibre en périphérie le surcroît de rigidité de déformation longitudinale du métal, évitant ainsi de créer des faiblesses de résistance à la flexion à la périphérie de la tige. Ces nervures peuvent être issues directement de tréfilage du métal, mais de préférence elles sont issues de moletage de la tige en barre, ce qui écrouit le métal sur une épaisseur déterminée à sa surface, rigidifie la tige et lui assure une meilleure résistance à la flexion à la haute température de flamme des chaudières. L'épaisseur des nervures est de préférence constante ou sensiblement constante sur la longueur de la tige. Cette épaisseur peut représenter environ 3 à 20 pour cent du diamètre de la tige, de préférence de 7 à 14 pour cent et en particulier de environ 10 pour cent du diamètre de la tige. Le métal de la tige peut être un alliage métallique malléable résistant à la corrosion des gaz de combustion de chaudière, par exemple un alliage métallique à 22 pour cent de chrome, 5 pour cent d'aluminium et 73 pour cent de fer. L'invention concerne également l'utilisation d'une telle tige pour une bougie, en particulier une bougie d'ionisation ou une bougie d'allumage de chaudière. Il est également proposé une bougie d'ionisation ou une bougie d'allumage de chaudière comportant au moins une tige d'électrode telle que précitée. Il est également proposé une chaudière, en particulier à condensation comportant au moins une bougie telle que précitée. L'invention est décrite ci après à l'aide d'exemples de réalisation de l'invention et en référence au dessin annexé, non limitatif, dans lequel : - la figure 1 est une vue en élévation d'un exemple de bougie d'ionisation de chaudière à condensation selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 une vue en élévation d'un exemple de bougie d'allumage de chaudière à condensation selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un exemple de tige de bougie selon ces modes de réalisation. On a représenté à la figure 1 une bougie d'ionisation 1 de chaudière à condensation selon un premier mode de réalisation de l'invention. Une telle bougie 1 est destinée à mesurer les courants d'ionisation émanant de la flamme d'une chaudière dans laquelle elle est disposée, ces courants d'ionisation traduisant le bon fonctionnement de la chaudière, l'alimentation de laquelle est commandée par la présence de ces courants d'ionisation. Cette bougie 1 comporte une tige d'électrode 3, un corps isolant en céramique 5 recevant la tige d'électrode 3 sur une partie de celle-ci, une bride de fixation 7 de la bougie fixée au corps isolant en céramique 5 et une partie de connection électrique 9 reliée à l'extrémité de la tige 3 proche du corps en céramique 5. On a représenté en trait interrompu une tige d'électrode selon l'art antérieur, laquelle est une tige métallique cylindrique lisse. A froid, les chocs dans le transport ou les manipulations des bougies lors de leur installation dans la chaudière, peuvent modifier les côtes d'écartement des électrodes A la haute température des chaudières à condensation actuelles, cette tige d'électrode se déforme et fléchit, prenant en particulier une forme courbe correspondant à sa forme initiale en couronne de livraison à grande longueur. Cette déformation peut écarter la tige d'électrode de la zone de flamme et donc perturber le fonctionnement normal de la bougie et par conséquent de la chaudière. La tige d'électrode 3 représentée comporte des cannelures 11 formées sur sa longueur et disposées régulièrement en périphérie. Les cannelures 11 sont semblables l'une à l'autre. Leur section est à forme de U ou V renversé (figure 3) s'étendant à faible profondeur dans le corps de la tige, par exemple de 3 à 15 pour cent et en particulier environ 10 pour cent de son diamètre, soit 0,3 mm pour une tige de 3 mm de diamètre. Une tige 3 ainsi cannelée de 3 mm de diamètre peut comporter plusieurs cannelures 11 en périphérie, de l'ordre d'une dizaine de cannelures. Le formage en cannelures de la tige, obtenu de préférence par moletage de la tige (passage entre des cylindres nervurés opposés) écrouit le métal en périphérie de la tige, suivant l'épaisseur des cannelures, et rigidifie la tige d'électrode, permettant à celle-ci de mieux résister à la température de la chaudière sans se déformer. L'électrode garde ainsi sa forme initiale à la température de la flamme et ne s'écarte pas de sa position d'origine. Le métal de la tige est un alliage métallique résistant à la corrosion des gaz de combustion de chaudière, par exemple à 22 pour cent de chrome, 5 pour cent d'aluminium et 73 pour cent de fer. Un tel métal, relativement malléable en surface permet le formage de cannelures sur la tige 3. Il est à noter qu'un tel formage de cannelures 11 permet de plier la tige 3 sans créer d'amorce de cassure sur les cannelures et donc de conférer à la tige une forme adaptée à la chaudière. La figure 2 représente une bougie d'allumage 1' de chaudière à condensation selon un autre mode de réalisation de l'invention. Une telle bougie 1' est destinée à initier l'inflammation du carburant injecté dans le corps de la chaudière. La bougie 1' comporte deux tiges d'électrode 3', une électrode d'excitation 3'a chargée à une haute tension électrique et une électrode de masse 3'b dont les extrémités sont proches l'une de l'autre en vue de créer un arc électrique d'amorçage de la flamme, un corps isolant en céramique 5' recevant la tige d'électrode d'excitation 3'a sur une partie de celle-ci , une bride de fixation métallique 7' de la bougie fixée au corps isolant en céramique 5', solidaire de l'électrode de masse 3'b et reliée à la masse électrique et une partie de connection électrique 9' reliée à l'extrémité de la tige d'électrode d'excitation 3'a proche du corps en céramique 5'. De même que sur la figure 1, les tiges d'électrode selon l'art antérieur sont représentées en trait interrompu. Les tiges d'électrode sont chacune une tige métallique cylindrique lisse. A la haute température des chaudières à condensation actuelles, les tiges se déforment et fléchissent, prenant en particulier une forme courbe correspondant à leur forme initiale en couronne de grande longueur. Cette déformation peut écarter ou rapprocher exagérément les extrémités en regard des tiges d'électrode et donc perturber le fonctionnement normal de la bougie. Les deux tiges d'électrode 3' selon le mode de réalisation représenté, l'électrode d'excitation et l'électrode de masse, comportent des cannelures identiques 11' formées sur leur longueur et disposées régulièrement en périphérie. Ces cannelures 11' peuvent être identiques à celles 11 de la tige d'électrode d'ionisation du premier mode de réalisation ou d'un motif différent. Le métal constitutif des tiges d'électrode 3' peut être identique à celui de la tige d'électrode d'ionisation 3 ou différent. De même que précédemment, le formage des cannelures 11' écrouit le métal sur une épaisseur réduite déterminée, par exemple de environ 3 à 15 pour cent du diamètre de la tige, ce qui rigidifie la tige et lui permet de supporter une température de flamme plus élevée sans se déformer. Egalement, cela n'empêche pas le pliage de la tige avant la première chauffe, en particulier à l'extrémité de la tige 3'a sans que les cannelures ne cassent. Par ailleurs, il est à noter que le formage des cannelures sur une tige d'électrode ne gène en rien la fixation du corps isolant en céramique sur la tige ni la fixation de la partie de connexion électrique à la tige qui demeurent analogues à celles d'une tige d'électrode lisse classique. De plus, les cannelures peuvent être formées uniquement sur la partie active ou apparente de la tige d'électrode.20 REVENDICATIONS1. Tige d'électrode (3, 3') de bougie pour chaudière, notamment une chaudière à condensation, la tige d'électrode comportant des nervures longitudinales (11, 11') formées à la surface de ladite tige, au moins sur une partie de la longueur de ladite tige. 2. Tige d'électrode (3, 3') de bougie selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites nervures (11, 11') sont des cannelures de section géométrique régulière. 3. Tige d'électrode (3, 3') de bougie selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites nervures (11, 11') sont réparties régulièrement à la périphérie de la tige. 4. Tige d'électrode (3, 3') de bougie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites nervures (11, 11') comprennent au moins trois nervures identiques disposées régulièrement à la périphérie de la tige. 5. Tige d'électrode (3, 3') de bougie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nervures (11, 11') sont issues de moletage de la tige en barre. 6. Tige d'électrode (3, 3') de bougie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur des nervures (11, 11') représente entre 3 et 20 pour cent du diamètre de la tige. 7. Tige d'électrode (3, 3') de bougie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le métal de la tige est un alliage métallique malléable résistant à la corrosion des gaz de combustion de chaudière, par exemple à 22 pour cent de chrome, 5 pour cent d'aluminium et 73 pour cent de fer. 8. Utilisation d'une tige d'électrode (3, 3') selon l'une quelconque des revendications précédentes pour une bougie d'ionisation (1) ou une bougie d'allumage (1') de chaudière. 9. Bougie d'ionisation (1) ou bougie d'allumage (1') de chaudière comportant au moins une tige d'électrode (3, 3') selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 10. Chaudière comportant au moins une bougie (1, 1') selon la revendication 9.