BE507301A - - Google Patents

Description

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  ALLUMEUR   CATALYTIQUE,POUR-,BRULEUR   A GAZ. 



   Cette invention est relative aux allumeurs catalytiques pour brûleurs à gaz et elle concerne en particulier le maintien de ces allumeurs dans un état très actif. 



   Ces dernières années, on a utilisé de plus en plus des allu- meurs à fil chaud pour remplacer les veilleuses ordinaires pour l'allumage des cuisinières et foyers à gaz domestiques et pour de nombreuses applica- tions industrielles. Parmi les allumeurs à fil chaud connus, il y a ceux qui demandent un chauffage par' résistance au moyen d'un courant électrique relativement fort avant de pouvoir atteindre une température suffisamment élevée pour enflammer un combustible gazeux ou pulvérisé.

   Si ces allumeurs, une fois installés pour le service, sont maintenus constamment à la tempé- rature d'allumage, du combustible, ce qui doit être pour assurer l'allumage dans toutes les conditions, comme par exemple si la flamme d'un brûleur s'é- .teint alors que le combustible continue à s'écouler, on a constaté qu'ils se détériorent rapidement, ce qui réduit considérablement leur durée utile, nécessite leur remplacement et implique des dépenses et des inconvénientso 
Plus récemment, on a employé des allumeurs catalytiques de combustible, particulièrement ceux comportant une disposition hétérophasée, pour les systèmes d'allumage de brûleurs à gaz.

   Ce type de brûleurs hétéro- phasés ne doit pas être maintenu à une température suffisamment élevée pour provoquer la combustion d'un combustible, mais on peut les maintenir à une température beaucoup plus basse tout en leur conservant un bon fonctionne- ment. En plus de leur constitution hétérophasée, les allumeurs de ce type sont de préférence en métal du groupe du platine et de ses.alliages ou en agglomérés frittes de ces métaux ou compositions métalliques. 

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   Certains combustibles sont évidemment plus facilement inflam- mables que d'autres. En particulier, le gaz fabriqué,   c'est-à-dire   le gaz de "ville", par exemple, s'enflamme plus facilement que le gaz naturel. 



   Or, on a trouvé que lorsqu'on maintient des allumeurs cataly- tiques chauffés en dessous d'une certaine température, expliquée plus en détail ci-dessous, ils deviennent moins actifs et peuvent, dans certains cas même après quelques heures de non emploi, perdre leur efficacité d'al- lumage ou même devenir incapables   d'allumer   par catalyse certains des com- bustibles les plus difficilement inflammables. Cette perte d'activité vis- à-vis des combustibles les plus difficiles à enflammer est graduelle et dépend de plusieurs facteurs parmi lesquels la température à laquelle l'al- lumeur est porté, la nature de la flamme à produire, c'est-à-dire avec ou sans excès d'air et la vitesse à laquelle le gaz frappe le filament de l'al- lumeur. 



   Cela étant, un but de l'invention est de permettre le maintien d'un allumeur catalytique à l'état actif vis-à-vis des combustibles qui sont particulièrement difficiles à enflammer.Plus spécifiquement, un but de l'in- vention est de fournir un moyen et un procédé pour maintenir un allumeur ca- talytique   à   l'état actif quand on l'utilise dans un système à retour de flam- me pour brûleurs à gaz, tout en ne le détériorant pas ni en ne diminuant pas son utilité pendant de longues périodes de service. D'autres buts et divers avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée suivan- te de celle-ci et dans le dessin annexé dont l'unique figure est un schéma de câblage d'un circuit électrique pour un filament d'allumeur établi sui- vant l'invention. 



   La présente invention traite de l'allumage de combustibles ga- zeux au moyen d'un allumeur catalytique à enroulement qui est parcouru par un courant électrique de deux valeurs, la première étant suffisante pour porter l'enroulement à une température d'attente en dessous de la tempéra- ture d'allumage du gaz, la seconde élevant momentanément le premier courant à intervalles espacés pour élever occasionnellement ou périodiquement la température de l'enroulement au dessus de la température d'attente, réacti- vant ainsi périodiquement l'enroulement de l'allumeur pour le maintenir dans un état stimulé et catalysant actif. 



   Cette activation éclair répétée et espacée périodiquement est appliquée pendant les périodes d'attente prolongées pendant lesquelles il se produirait autrement un affaiblissement de l'efficacité d'allumage ou autre désactivation de l'enroulement de   l'allumeur   catalytique. 



   Afin de remédier à la diminution de l'efficacité, l'enroulement de l'allumeur est, suivant l'invention, soumis à intervalles de temps espa- cés à une pointe instantanée de haute température,   c'est-à-dire   un chauffa- ge temporaire à une température supérieure à la température d'attente. Ce chauffage éclair périodiquement espacé,   c'est-à-dire   un chauffage plus fort, stimule ou régénère l'activité catalytique de l'enroulement. La durée de cet éclair, c'est-à-dire du chauffage, peut être de l'ordre d'une seconde ou moins. Un chauffage plus long n'est pas nécessaire et peut détériorer le fi- lament de l'allumeur,particulièrement les très fins filaments. Quand on uti- lise des filaments plus gros, le chauffage élevé peut durer même plus d'une seconde.

   La température exacte nécessaire pour la réactivation n'est pas con- nue avec précision, mais en règle générale, il est essentiel de maintenir une température de fonctionnement régulière en dessous du point d'allumage du gaz et d'élever la température d'attente à intervalles appropriés; ce- la peut se faire en appliquant au circuit dans lequel se trouve le filament ou au filament lui-même, pendant une seconde environ, une tension d'environ 50 à 60% supérieure à la tension de service normale, ou bien le filament peut être porté d'une autre manière à une température approximativement 50% plus élevée que la température d'attente. L'intervalle de temps entre deux pointes de température ou de chauffage intermittent de régénération du ca- talyseur peut être de l'ordre de six heures ou plus.

   Bien que la description suivante se réfère à un chauffage intermittent par un moyen électrique qui 

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   apparaîtra   comme le plus évident, le procédé imaginé ici de chauffage in- termittent dans le but de régénérer le catalyseur peut être réalisé par n'importe quel moyen de chauffage extérieur, par exemple une flamme auxi- liaire de gaz ou la chaleur développée par la combustion catalytique du gaz, la structure réelle du dispositif employé étant bien connue en elle-même par les spécialistes. 



   Dans le cas du gaz naturel et pour des enroulements en platine ou en alliage de platine, le seuil de température au dessus duquel l'acti- vité catalytique reste inaltérée est environ   800 C.   Ces enroulements per- dent leur activité relative en restant à des températures inférieures à en- viron 800 C; cependant, quand ils ont une conformation hétérophasée, ils pourraient fonctionner avantageusement dans les systèmesusuels à retour de flamme à basses températures, par exemple 700 C. ou même moins, si leur activité catalytique n'est pas réduite par l'attente. Il est évidemment dé- sirable de maintenir la température d'attente d'un enroulement aussi basse que possible puisque la détérioration de l'enroulement se produit aux hau- tes températures mais est pratiquement négligeable aux basses températures de l'ordre de 700 C et moins. 



   Puisqu'un allumeur est maintenu inactif à la température d'at- tente pour des périodes indéfinies fréquentes, il est bon de prévoir un in- terrupteur automatique à temps en liaison avec l'enroulement de l'allumeur pour produire des pointes de température à intervalles réguliers, c'est-à- dire par exemple toutes les 6, 12 ou 24 heures, suivant les   caractéristi-   ques du système d'allumage et autres facteurs qui influencent la vitesse d'allumage dans une installation donnée. 



   Le dessin annexé montre un filament 1 d'un allumeur catalyti- que de combustible, formant un enroulement doublement spiralé monté dans un circuit électrique pour maintenir l'enroulement à une basse température d'attente et pour soumettre automatiquement et périodiquement l'enroulement à une pointe de température instantanée. La conformation doublement spira- lée du filament 1 est une réalisation préférée du principe de l'hétérophase mentionné ci-dessus. 



   La source de courant, indiquée par le chiffre de référence 2, peut être le réseau électrique ordinaire dans les habitations ou les instal- lations   industrielles.   De cette source conventionnelle d'électricité, le cou- rant est amené par les conducteurs 3 et 4 au primaire 5 d'un transformateur 6. Le secondaire 7 du   transformateur   6 est relié à une extrémité au fil 8 qui, à son tour, est connecté à une extrémité du filament 1. Les autres ex- trémités du secondaire et du filament sont réunis respectivement par les fils 9 et 10 qui ferment le circuit du côté secondaire du transformateur en étant raccordés par un commutateur automatique à temps 11.

   Un fil de sortie intermédiaire 12 du secondaire 7 est aussi connecté au commutateur 11, le point de contact du conducteur 12 avec l'enroulement 7 étant espacé de l'ex- trémité de l'enroulement qui est reliée au fil 8, d'une distance égale aux deux tiers environ de la longueur de l'enroulement. 



   La construction spécifique du commutateur automatique à temps 11 est bien connue des spécialistes et elle ne fait pas en elle-même partie de l'invention. En conséquence, une description détaillée n'en est pas né- cessaire. Il suffira de dire que le mécanisme 11 contient un interrupteur 13 qui agit entre les contacts 14 et 15 pour fermer alternativement le cir- cuit du conducteur de sortie 12 et le circuit du conducteur 9. Le mécanisme 11 peut être mis sous tension par les conducteurs 16. 



   Dans les conditions d'attente, l'interrupteur ferme le contact 14 qui permet d'appliquer une tension d'environ deux volts, par exemple, au filament 1 grâce au transformateur 6. Après un laps de temps prédéterminé suivant le réglage du mécanisme à temps 11, un déclic amènera l'interrup- teur 13 contre le contact 15 et le ramènera ensuite vers le contact 14. Quand cela se produit, le filament 1 est momentanément connecté dans un circuit ayant un potentiel d'environ trois volts, par exemple, ce qui fait que le filament sera chauffé de manière substantielle au dessus de sa température 

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 d'attente et sera ainsi réactivé. 



   Il est entendu évidemment que le système d'allumage de cette invention pourrait être pourvu, au lieu du commutateur automatique 11, d'un commutateur à main qu'on actionnera toutes les fois qu'une réactivation du filament de l'allumeur est nécessaire. 



   La description ci-dessus montre que l'invention fournit un moyen et un procédé simples pour maintenir un filament d'allumeur à une températu- re d'attente en dessous de celle qui causerait une détérioration inadmissi- ble du filament sur une longue période et permet la réactivation du filament quand c'est nécessaire, coupant toute période d'attente prolongée. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exé- cution et aux détails d'exécution qui ont été décrits et représentés   à   ti- tre d'exemple, et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des mo- difications. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Dans le fonctionnement d'un enroulement d'allumeur cataly- tique pour brûleur à gaz, le procédé consistant à maintenir l'enroulement à une température élevée inférieure cependant à celle à laquelle le gaz s'en- flamme et, à intervalles espacés pendant le fonctionnement d'attente, à aug- menter temporairement cette température pour stimuler l'activité de l'enrou- lement. 



   2.- Dans le fonctionnement d'un enroulement d'allumeur cataly- tique pour brûleur à gaz relié à une source de gaz naturel, le procédé con- sistant à maintenir l'enroulement à une température élevée mais cependant inférieure à celle à laquelle ce gaz s'enflamme et à augmenter temporaire- ment et périodiquement cette température élevée pendant le fonctionnement d'attente pour réactiver cet enroulement. 



   3. - Dans le fonctionnement d'un enroulement d'allumeur cata- lytique ayant une conformation hétérophasée, le fait de faire passer dans cet enroulement un courant électrique d'une intensité suffisante pour main- tenir la température de cet enroulement à une valeur élevée mais inférieure à la température à laquelle ce gaz s'enflamme et d'augmenter temporairement à intervalles espacés cette intensité pour élever la température de ce fi- lament enroulé suffisamment pour réactiver cet enroulement. 



   4.- Dans le fonctionnement d'un enroulement d'un allumeur ca- talytique associé à un système de retour de flamme pour un brûleur à gaz, le fait de faire passer un courant électrique dans cet enroulement constam- ment pendant ce fonctionnement à une intensité suffisante pour maintenir la température de l'enroulement à une valeur élevée mais inférieure à la température à laquelle ce gaz s'enflamme et d'augmenter cette intensité temporairement à intervalles espacés pour élever la température de cet en- roulement   suffisamment   pour stimuler l'activité de cet enroulement. 



     5.-   Dans le fonctionnement d'un filament d'allumeur   catalyti-   que pour brûleur à gaz, le fait de faire passer un premier courant électri- que dans ce filament à une intensité suffisante pour maintenir la tempéra- ture de celui-ci à une valeur élevée mais inférieure à la température à la- quelle ce gaz s'enflamme et temporairement,à intervalles espacés, d'inter- rompre le passage de ce premier courant électrique et simultanément de fai- re passer un second courant électrique dans ce filament, ce second courant ayant une intensité qui fera monter la température de ce filament d'une manière substantielle au dessus de ladite température élevée, ce filament étant ainsi réactivé par intermittence pendant son fonctionnement d'attente. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 60- Dans l'allumage d'un combustible gazeux au moyen d'un en- roulement d'allumeur catalytique, l'application en deux temps d'un courant électrique à cet enroulement comprenant au premier temps le passage d'un courant électrique dans cet enroulement à une intensité suffisante pour chauffer le filament à une température d'attente inférieure à la température <Desc/Clms Page number 5> d'allumage du gaz combustible et au second temps, l'augmentation temporaire de ce premier courant à intervalles espacés pour élever la température de cet enroulement d'une manière substantielle au dessus de cette température d'attente, réactivant ainsi cet enroulement d'allumeur pour le maintenir dans un état stimulé et activement catalysant.

   70- Procédé d'utilisation d'un filament allumeur ayant une conformation hétérophasée, ce filament contenant une matière du groupe du platine et de ses alliages, caractérisé en ce qu'on fait passer uri pre- mier courant électrique dans ce filament pour maintenir sa température à une valeur élevée mais inférieure à la température à laquelle le gaz s'en- flamme et que, périodiquement et temporairement, on interrompt le passage de ce premier courant électrique et simultanément on fait passer un second courant électrique dans ce filament, ce second courant ayant une intensité telle qu'elle augmentera la température de ce filament au dessus de cette température élevée, réactivant ainsi le filament par intermittence pendant son fonctionnement d'attente.

   8.- Procédé d'utilisation d'un filament allumeur ayant une con- formation hétérophasée et associé à un système à retour de flamme pour un brûleur relié à une source de gaz naturel, ce filament contenant une matière du groupe du platine et de ses alliages, caractérisé en ce qu'on fait passer un premier courant électrique dans ce filament à une intensité qui maintien- dra sa température entre les limites de 600 à 800 C environ et que temporai- rement à intervalles espacés, on interrompt le passage de ce premier cou- . rant et simultanément on fait passer un second courant électrique dans ce filament à une intensité qui fera monter sa température au dessus de 800 C, réactivant ainsi le filament par intermittence pendant son fonctionnement d'attente.

   9.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la tension du second courant est d'environ une fois et demie celle du pre- mier courant.

   10.- Procédé d'utilisation d'un filament allumeur ayant une conformation hétérophasée et associé à un système à retour de flamme avec un brûleur relié à une source de gaz naturel, ce filament contenant une matière du groupe du platine et de ses alliages, caractérisé en ce qu'on fait passer un courant électrique dans ce filament à une intensité qui maintiendra la température de ce filament dans les limites de 600 à 800 C et que temporairement, à intervalles espacés, on augmente l'intensité du courant électrique dans ce filament d'une quantité qui fera monter la tem- pérature de ce filament au dessus de 800 C, réactivant ainsi rapidement ce filament de manière intermittente pendant son fonctionnement d'attente.

   11.- Dans un système d'allumage à retour de flamme pour un brû- leur à gaz, un filament allumeur ayant une conformation hétérophasée, un premier circuit électrique et un second circuit électrique, chacun de ces circuits comprenant ce filament, le second circuit ayant une puissance supé- rieure à celle du premier circuit, et un dispositif pour maintenir le se- cond circuit normalement ouvert et étant prévu pour être fermé momentané- ment pour fournir une pointe de forte énergie dans le filament.

   12.- Système d'allumage à retour de flamme suivant la reven- dication 10, caractérisé en ce que le premier circuit est destiné à recevoir environ les deux tiers de la tension du second circuit.

   13.- Dans un système d'allumage à retour de flamme pour un brû- leur à gaz, un transformateur ayant un enroulement secondaire, un filament allumeur ayant une conformation hétérophasée, un premier circuit comprenant une partie de l'enroulement secondaire et le filament, un second circuit comprenant cet enroulement secondaire et ce filament et un interrupteur dans ce second circuit rappelé pour maintenir le second circuit normalement ou- vert et destiné à être fermé momentanément pour augmenter instantanément le courant qui passe dans le filament. <Desc/Clms Page number 6>

   14.- Dans un système d'allumage à retour de flamme pour un brû- leur relié à une source de gaz naturel, un transformateur ayant un enroule- ment primaire destiné à être connecté à une source de courant électrique et un enroulement secondaire, un filament allumeur ayant une conformation hé- térophasée, un premier circuit comprenant une partie de l'enroulement secon- daire et le filament, un second circuit comprenant cet enroulement secondai- re et ce filament et un interrupteur dans ce second circuit placé entre l'en- roulement secondaire et le filament pour maintenir ce second circuit norma- lement ouvert et destiné à être fermé momentanément pour augmenter instanta- nément l'intensité du courant qui passe dans le filament.

   15.- Dans un système d'allumage à retour de flamme pour un brû- leur à gaz, un filament allumeur catalytique hétérophasé, un transformateur ayant un enroulement secondaire dont une extrémité est connectée électrique- ment à une extrémité de ce filament, un commutateur commandant deux contacts séparés, ce commutateur étant destiné à fermer normalement un de ces con- tacts l'autre extrémité du filament étant connectée électriquement à ce com- mutateur, un de ces contacts étant connecté électriquement à l'enroulement secondaire entre les extrémités de celui-ci, l'autre de ces contacts étant connecté électriquement à l'autre extrémité de l'enroulement secondaire ce qui fait que lorsque le commutateur ferme temporairement l'autre contact, le filament est mis sous une tension accrue.

   16.- Dans un système d'allumage à retour de flamme pour un brû- leur à gaz, un filament allumeur ayant une conformation hétérophasée et con- stitué par une matière du groupe du platine et de ses alliages, un transfor- mateur ayant un enroulement secondaire dont une extrémité est connectée élec- triquement à une extrémité de ce filament, un commutateur automatique à temps comprenant un interrupteur qui peut être actionné entre deux contacts écartés isolés électriquement l'un de l'autre, l'autre extrémité du filament étant connectée électriquement à cet interrupteur, l'un des contacts étant connec- té électriquement à l'autre extrémité de l'enroulement, l'autre contact é- tant connecté électriquement à un point intermédiaire entre les extrémités de l'enroulement,

   le commutateur fermant normalement l'autre contact et pou- vant être actionné temporairement et périodiquement pour fermer le premier contact.