BE507300A - - Google Patents

Description

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    SYSTEME D'ALLUMAGE     POUR'CUISINIERES   ET FOYERS A GAZ. 



   Cette invention est relative aux systèmes d'allumage pour cui- sinières, foyers et autres appareils chauffés au gaz et elle concerne en particulier ceux de ces systèmes qui sont pourvus d'un allumeur catalytique de combustible. 



   Ces dernières années, on a utilisé de plus en plus des allu- meurs catalytiques, particulièrement pour des poêles et foyers à gaz domes- tiques et pour de nombreuses applications industrielles. L'usage de veilleu- sespour allumer les brûleurs à gaz offre plusieurs inconvénients importants qui lui sont inhérents, et il soulève des objections. Pour remplir convena- blement sa fonction, une veilleuse doit brûler constamment, ce qui évidemment augmente sensiblement la consommation de combustible. La flamme-est souvent soufflée par des courants d'air ou autrement, remplissant alors la   chambre   d'odeurs désagréables. La combustion de la veilleuse élève la température de la cuisine, ce que les ménagères trouvent désagréable par temps chaud. 



  Dans beaucoup d'applications industrielles, la présence constante d'une flam- me nue est dangereuse et ne peut être tolérée. Ces objections et inconvénients sont supprimés par l'usage d'allumeurs catalytiques de combustible. 



   Par suite de cette demande accrue différents genres de systèmes d'allumage employant des allumeurs catalytiques ont été proposés et mis-sur le marché, mais parmi ces modèles connus aucun ne fonctionne d'une manière entièrement satisfaisante. La construction d'un système d'allumage perfec- tionné avec allumeur catalytique de combustible pose des problèmes nouveaux et différents dont la solution ne se trouve pas dans le simple examen des modèles de systèmes d'allumage par veilleuse. 



   Parmi les allumeurs catalytiques connus, se trouvent ceux qui exigent un chauffage par résistance au moyen d'un courant électrique relati- 

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 vement fort avant qu'ils puissent atteindre une température suffisamment élevée pour enflammer un combustible gazeux ou pulvérisé. Si on maintient ces allumeurs en service aux températures d'allumage du combustible, ce qui devrait être pour assurer un allumage dans toutes les conditions comme par exemple lorsque la flamme d'un brûleur s'éteint alors que le   combusti-   ble continue à s'écouler, on constate que ces allumeurs se détériorent ra- pidement ce qui réduit considérablement leur durée utile et entraîne des dépenses et des inconvénients.

   Les allumeurs de combustible catalytiques qui comportent une disposition hétérophasée n'exigent pas d'être maintenus à une température suffisamment élevée pour allumer un combustible, mais ils peuvent être maintenus à une température beaucoup plus basse tout en conser- vant un fonctionnement convenable. Malgré ces perfectionnements tous les allumeurs du type   à   fil subissent un refroidissement indésirable quand un combustible passe trop rapidement sur eux. Dans beaucoup de cas, lorsque le courant de combustible sur l'allumeur est ralenti afin de contrecarrer l'effet de refroidissement, l'intervalle entre l'arrivée du combustible aux brûleurs et l'allumage est alors beaucoup trop long.

   Il est important aussi, pour un fonctionnement optimum, particulièrement pour des allumeurs de ce type catalytique, que le combustible soit suffisamment mélangé à l'air avant d'entrer en contact avec l'allumeur. En outre, on sait que pendant les phases initiales de l'allumage du combustible par des allumeurs catalytiques, il se produit une combustion sans flamme qui, si on n'y remédie pas, forme une mince enveloppe de produits de combustion ininflammables autour de l'al- lumeur, empêchant ainsi ou du moins retardant tout contact ultérieur du com- bustible et de l'allumeur ce qui a pour conséquence de retarder l'allumage du brûleur. 



   Le but général de cette invention est de fournir un allumeur catalytique nouveau et perfectionné pour brûleurs à gaz. Plus spécifique- ment, l'invention a pour but de fournir un allumeur de ce type qui amène le combustible à l'élément allumeur à un débit ou courant relativement rapi- de, tout en évitant cependant le refroidissement nuisible de l'élément ca- talyseur. Un autre but est d'obtenir le mélange optimum de combustible et d'air dans un système d'allumage catalytique pour brûleurs à gaz. Un autre but encore est de fournir une disposition qui brise ou dérange efficacement l'enveloppe de produits de combustion ininflammables qui tend à se former autour d'un élément allumeur catalytique pendant les phases initiales de la- combustion.

   D'autres buts et différents avantages de l'invention   apparai-   tront dans la description détaillée de formes préférées de celle-ci qui se- ra donnée ci-après en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en plan d'un côté d'une cuisinière à gaz conventionnelle dont la taque supérieure a été enlevée pour laisser à dé- couvert un système d'allumage de brûleurs construit suivant l'invention; la Fig. 2 est une coupe verticale agrandie, faite suivant pra- tiquement la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue de dessous du tube à retour de flamme et de l'ensemble de l'allumeur représenté sur la Fig. 2; la Fig. 4 est une vue de détail à plus grande échelle de l'élé- ment allumeur représenté sur les Figs. 2 et 3 et la Fig. 5 est une coupe verticale montrant une variante de l'in- vention. 



   Sur la Fig. 1, le chiffre de référence 10 désigne une cuisiniè- re à gaz dont les brûleurs 11 sont en regard des ouvertures d'une taque, non représentée. Chaque brûleur peut être alimenté de combustible par un tu- be 13 à mélange d'air et de gaz réglé par un robinet 14. Les brûleurs sont allumés par un dispositif d'allumage comprenant les tubes 15 à retour de flamme placés chacun dans un plan pratiquement horizontal entre la lumière de retour de flamme 16 d'un brûleur 11 et un élément allumeur placé dans un logement 17 entre les deux brûleurs représentés. 

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   Comme on le voit mieux sur les Figso 2 et 3, l'entrée de gaz 18 d'un tube 15 à retour de flamme comporte une paire de bras 19 s'étendant depuis celui-ci et fermés contre les parois latérales d'un ajutage 20 adap- té dans une lumière de retour de flamme 16.Les bras 19 supportent le tube à retour de flamme sur l'ajutage 20 et maintiennent l'ouverture du tube à distance de l'ajutage 20 pour admettre de l'air secondaire dans le tube à retour de flamme. L'ouverture de l'ajutage à travers laquelle le gaz est projeté dans le tube à retour de flamme est de préférence placée dans l'axe du tube. Pour les cuisinières à quatre brûleurs, on peut joindre ensemble deux tubes à retour de flamme de chaque côté de la cuisinière, pour former une conduite en Y dont la jambe peut être relativement courte pour pénétrer dans le logement 17. 



   Pour allumer le brûleur, on ouvre le robinet 14 de ce brûleur, admettant le combustible dans le tube 13 qui lui est associé et dans lequel le combustible se mélange à l'air appelé communément air primaire. Le mélan- ge gazeux sortira ensuite par les orifices du brûleur 24 et par l'ajutage 20 qui projette le mélange gazeux dans et à travers son tube à retour de flamme 15 où le gaz est mélangé avec plus d'air, c'est-à-dire à l'air se-   condaire.   Le gaz frappe l'élément allumeur 23, s'enflamme et un retour de flamme se produit dans le tube 15 pour allumer le gaz sortant par les ori- fices du brûleur 24, comme cela se comprend bien. 



   Pour obtenir un allumage rapide du mélange de combustible et d'air au moyen d'un allumeur catalytique tel qu'employé dans cette invention, il est important que le mélange contienne une proportion relativement grande d'air. Le mélange du gaz sortant de l'ajutage 20 avec l'air secondaire peut être amélioré par une fente 25 ménagée dans le fond du tube à retour de flam- me et s'étendant de préférence d'un bout à l'autre de celui-ci. Le combusti- ble étant plus léger que l'air aura tendance à voyager à la partie supérieu- re du tube à retour de flamme et ainsi il aspirera de l'air secondaire par la fente 25. La circulation du gaz dans le tube à retour de flamme 15 sera évidemment plus lente près de l'extrémité de sortie qu'à l'extrémité d'en- trée du tube.

   Par conséquent, afin de fournir l'apport optimum d'air secon- daire au gaz circulant dans le tube à retour de flamme, on peut faire la fente 25 plus large à son extrémité de sortie, comme-le montre la Fig. 3. 



   L'extrémité de sortie de gaz du conduit à retour de flamme pé- nètre dans l'extrémité ouverte du logement 17 et y est supportée par le lo- gement, de toute manière appropriée, comme'par une vis et un écrou représen- tés en 26. Le logement 17, qui peut prendre appui sur les montants 27, a u- ne section transversale sensiblement plus grande que le conduit à retour de flamme et il est ouvert au   fond.,   Grâce à cette disposition ouverte pour abriter l'élément allumeur, il est possible d'augmenter l'apport d'air se- condaire et de produire une turbulence considérable autour de l'élément al- lumeur de manière que lorsque l'enveloppe de.produits de combustion   ininflam-   mables précités commence à se former autour de l'allumeur pendant la phase de combustion sans flamme de l'allumage,

   elle soit chassée et que les élé- ments allumeurs soient exposés à plus de mélange de gaz et d'air. 



   L'élément allumeur 23 est supporté à l'intérieur du logement 17 par un bloc support 30 en un diélectrique appropriée Pour faciliter l'instal- lation et le démontage, si nécessaire, de l'élément allumeur, le bloc 30 peut être porté par une bride 31 adjacente à l'ouverture 32 dans une paroi laté- rale du logement. On peut prévoir une vis 33 sur la bride pour tenir le bloc dans l'ouverture 32. 



   L'élément allumeur 23 est constitué par un fin fil de platine et il est de préférence établi sur le principe de l'hétérophase qui permet de maintenir l'élément allumeur tout le temps à une température inférieure à la température d'allumage du combustible. Comme on le voit mieux sur les Figs. 2 et 3, l'élément allumeur 23 peut avoir la forme d'un enroulement doublement spiralé qui est relié aux fils 35 d'un circuit électrique appro- prié comprenant une source de courant (non représentée). Le bloc 30 main- tient l'enroulement allumeur 23 à distance des extrémités des tubes à retour 

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 de flamme et perpendiculaire à la direction de l'écoulement du gaz des tu- bes à retour de flamme. 



   Comme il a été mentionné ci-dessus, le courant de gaz d'un tube à retour de flamme tend à refroidir l'enroulement allumeur et ce refroidis- sement de l'enroulement peut parfois être si prononcé qu'il empêche l'enrou- lement d'accumuler assez de chaleur en lui même pour enflammer le gaz. Avant cette invention, on a suggéré de placer un écran dans le tube à retour de flamme pour ralentir le courant de gaz et réduire de ce fait l'effet refroi- dissant. On a trouvé cependant que cet expédient, bien qu'atteignant ce but avec succès, est désavantageux en ce qu'il prolonge le temps nécessaire pour allumer le brûleur.

   Dans la forme de l'invention représentée sur les Figs. 1 à 4, on-élimine le refroidissement inadmissible de l'enroulement sans apporter de restriction au courant de gaz dans le tube à retour de flam- me, en plaçant un écran 37 entre l'enroulement allumeur et l'extrémité de sortie du tube à retour de flamme et de préférence près de l'enroulement al- lumeur. Dans le cas où le système d'allumage comporte plus d'un tube à re- tour de flamme, comme dans les cuisinières à deux ou quatre brûleurs, l'é- cran 37 peut comprendre une bande de toile métallique dont les extrémités sont repliées de chaque côté de l'enroulement. Comme le montre la Fig. 4, ces extrémités de la bande ne recouvrent qu'en partie les côtés de l'enroulement. 



  On a constaté que grâce à cette disposition, l'allumage se produit plus ra- pidement que lorsque l'écran recouvre entièrement les côtés de l'enroulement. 



  Un écran en tôle perforée placé devant l'enroulement procurera aussi un al- lumage plus rapide qu'une plaque pleine. 



   La Fig. 5 montre une variante avec déflecteur, conforme aux prin- cipes de l'invention; le chiffre 40 désigne un tube à retour de flamme à fen- te avec un déflecteur à gaz monté à son extrémité. Le déflecteur comprend une tôle courbe   41   et des parois latérales 42 supportant le déflecteur à l'ex- trémité de sortie de gaz du tube. La tôle courbe 41 s'étend en dessous de l'extrémité du tube à retour de flamme et en est écartée pour former un pas- sage 43 pour de l'air secondaire supplémentaire. Le gaz circulant dans le tube 40 est dévié vers le haut par la plaque 41 et aspire de l'air par le passage 43.

   Le mélange de gaz et d'air passe ensuite par l'ouverture supé- rieure 44 dans le déflecteur, cette ouverture 44 étant au moins aussi gran- de que l'aire de la section transversale du tube à retour de flamme, de sor- te qu'aucun étranglement dans le tube ou à son extrémité ne vient retarder l'écoulement du combustible du tube à retour de flamme. 



   Les tubes 40 à retour de flamme sont supportés à leurs extrémi- tés de sortie par un déflecteur courbe 45 ayant une ouverture 46 au centre. 



  Un enroulement allumeur 47 est disposé en travers de l'ouverture 46 et porté par un manchon 48 en matière diélectrique qui s'adapte à l'ouverture 46. Pour plus de clarté, le manchon 48 est représenté sur la figure dans une position quelque peu surélevée. En réalité il est près de l'ouverture   46.   Pour proté- ger l'enroulement contre les matières qui pourraient tomber dessus, on peut placer sur le manchon 48 un couvercle 50 porté par des pieds   51.   Le déflec- teur courbe 45 dévie le mélange de gaz et d'air vers le haut à travers l'ou- verture 46 où le combustible est allumé par l'enroulement 47, et la flamme retourne au brûleur associé au tube.

   Le déflecteur 45 et les plaques courbes 41 dirigent ainsi le mélange combustible suivant un trajet dévié pour éviter qu'il ne frappe directement l'enroulement allumeur et le refroidisse de ma- nière inadmissible. La construction représentée sur la Fig. 5 crée aussi une turbulenee considérable du combustible et de l'air autour de l'enroule- ment allumeur puisque le passage du gaz vers le haut à travers l'ouverture 46 aspire un courant d'air par les interstices entre le déflecteur et les tubes à retour de flamme. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exé- cution et détails de réalisation qui ont été décrits et représentés à titre d'exemple et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifica- tions.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1.- Dispositif à retour de flamme pour allumer un brûleur à gaz, comprenant un conduit à retour de flamme dont l'extrémité d'entrée du gaz est destinée à être placée pour recevoir le gaz du brûleur, et un loge- ment à extrémité ouverte associé à l'extrémité de sortie de gaz de ce con- duit, ce logement ayant une section transversale plus grande que le conduit et comportant une partie non conductrice de l'électricité, deux conducteurs séparés traversant cette partie non conductrice et destinés à être connec- tés à une source de courant électrique, un allumeur à fil métallique connec- té entre les extrémités intérieures de ces conducteurs et placé en substance perpendiculairement à la direction du courant de gaz dans le logement,

   et un déflecteur entre l'allumeur et l'extrémité de sortie du conduit à retour de flamme de façon qu'au moins une partie de l'allumeur ne soit pas direc- tement frappée par le gaz venant du conduit à retour de flamme.

   2.- Dispositif à retour de flamme pour allumer un brûleur à gaz, comprenant un conduit à retour de flamme destiné à être placé dans un plan pratiquement horizontal pour recevoir du gaz de ce brûleur, une fente s'é¯tendant longitudinalement à la partie inférieure du conduit, un loge- ment à extrémité ouverte associé à et recevant le gaz de l'extrémité de sortie du conduit, ce logement ayant une section transversale plus grande que la section transversale externe du conduit ce qui laisse un espace en- tre le conduit et les parois du logement, ce logement ayant une partie non conductrice de l'électricité, deux conducteurs écartés traversant cette par- tie non conductrice et destinés à être connectés à une source de courant é- lectrique,

   un allumeur à fil métallique connecté aux extrémités intérieures de ces conducteurs et placé en substance perpendiculairement à la direction du courant de gaz dans le logement, et un déflecteur supporté par le loge- ment et placé entre l'allumeur et l'extrémité de sortie du conduit à retour de flamme de façon qu'au moins une partie de l'allumeur ne soit pas directe- ment frappée par le gaz venant du conduit à retour de flamme.

   3.- Dispositif à retour de flamme suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la fente s'étend d'un bout à l'autre du conduit, cette fente étant plus large à l'extrémité de sortie de gaz qu'à l'extrémité d'en- trée de gaz de ce conduit.

   4.- Dispositif à retour de flamme suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'allumeur est un enroulement doublement spiralé.

   5..- Dispositif à retour de flamme pour allumer un brûleur à gaz, comprenant un tube à retour de flamme destiné à être placé dans un plan pra- tiquement horizontal et recevant du gaz du brûleur, un logement tubulaire de section transversale plus grande que ce tube, un dispositif pour suppor- ter l'extrémité de sortie du gaz du tube concentriquement dans le logement, le fond de ce logement étant ouvert, une partie de la paroi latérale de ce logement étant non conductrice de l'électricité, deux conducteurs écartés traversant cette partie non conductrice et destinés à être connectés à une source de courant électrique,

   un allumeur catalytique à fil métallique placé horizontalement et connecté aux extrémités intérieures des conducteurs et disposé en substance perpendiculairement à l'axe de l'extrémité de sortie du tube et écarté de l'extrémité de ce tube, et un déflecteur supporté par le logement et placé entre l'allumeur et-l'extrémité de sortie de gaz du tube de façon qu'au moins une partie de l'allumeur ne soit pas directement frappée par le gaz venant du tube.

   6.- Dispositif à retour de flamme suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le déflecteur comprend un écran.

   7.- Dispositif à retour de flamme suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'allumeur est un enroulement doublement spiralé et le déflecteur couvre seulement une partie de l'élévation de cet enroule- ment. <Desc/Clms Page number 6>

   8.- Dispositif à retour de flamme pour allumer un brûleur à gaz, comprenant un conduit à retour de flamme destiné à être placé dans un plan pratiquement horizontal et à recevoir du gaz du brûleur, une ouverture à la partie supérieure et une à la partie inférieure à l'extrémité de sortie de gaz du conduit, une plaque courbe montée à l'extrémité de sortie de gaz du conduit pour dévier le gaz vers le haut de ce conduit à travers l'ouvertu- re à la partie supérieure, un logement vertical ayant une ouverture à la par- tie supérieure et une à la partie inférieure, un dispositif pour supporter le logement au-dessus du conduit, un déflecteur monté sur le logement au- dessus de l'ouverture supérieure dans le conduit pour diriger le gaz de'l'ou- verture supérieure dans le conduit à l'ouverture inférieure du logement,

   un allumeur catalytique à fil métallique monté horizontalement à la partie su- périeure du logement et des conducteurs connectés à l'allumeur pour le re- lier à une source de courant électrique.