EP0213021B1

EP0213021B1 - Dispositif d'injection à double débit pour veilleuse d'appareils à gaz

Info

Publication number: EP0213021B1
Application number: EP19860401660
Authority: EP
Inventors: René Granier
Original assignee: Saunier Duval Eau Chaude Chauffage SDECC SA
Current assignee: Saunier Duval Eau Chaude Chauffage SDECC SA
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1986-07-24
Publication date: 1989-05-10
Also published as: EP0213021A1; DE3663295D1; FR2585452A1; DE213021T1; FR2585452B1

Description

L'invention se rapporte à un dispositif d'injection à double débit pour veilleuse d'appareil à gaz du genre chauffe-bains ou chaudières comportant un mécanisme de commande et d'admission gaz permettant l'ouverture d'un conduit de dérivation destiné à la purge rapide de l'air qu'il contient et comportant un conduit d'alimentation en gaz de cette veilleuse muni d'un injecteur principal correspondant au gaz utilisé.
Dans les appareils du genre précité, on sait que l'utilisateur doit effectuer certaines opérations pour le mettre en marche. Il dispose à cet effet d'un mécanisme de commande à bouton poussoir qui lui permet d'une part d'actionner une tige de commande ouvrant un clapet d'admission du gaz à l'appareil et permettant l'allumage de la veilleuse, et d'autre part d'armer le dispositif de sécurité thermoélectrique qui maintient ce clapet d'admission ouvert tant que la veilleuse fonctionne normalement. Quand l'utilisateur relâche sa pression, après cette première phase d'armement, l'appareil est prêt à fonctionner. Ensuite comme on le sait, dès qu'un puisage d'eau est effectué ou qu'un appel de calories est demandé par le circuit chauffage, la membrane différentielle du mécanisme eau se déplace dans le sens de l'ouverture d'un second clapet d'admission du gaz aux brûleurs.
Cette opération de mise en marche, après un arrêt prolongé de l'appareil, est cependant assez laborieuse car le gaz qui se trouve dans le mécanisme finit par se dissiper dans l'atmosphère et il est remplacé par de l'air si bien qu'il est difficile d'allumer la veilleuse sans maintenir le bouton-poussoir enfoncé pendant un temps relativement long. Cette opération est encore plus délicate quand le gaz utilisé est du propane ou du butane car l'orifice de l'injecteur de veilleuse est très petit et l'air contenu dans l'appareil met encore plus longtemps à s'échapper.
Pour éviter cet inconvénient il faut donc prévoir un système qui permette de purger rapidement le mécanisme de l'air qu'il contient, quand on effectue la mise en marche de l'appareil.
On connaît à cet effet un dispositif de purge rapide qui correspond au préambule de la revendication 1 et dans lequel le bouton-poussoir de mise en route de l'appareil commande simultanément l'admission du gaz dans le conduit en dérivation pour la purge rapide de l'air contenu dans le mécanisme, et la mise sous tension de l'allumeur de cette veilleuse, comme décrit dans le fascicule de brevet FR-A-2 489 938 au nom de la Demanderesse.
Ce conduit de dérivation de plus grand diamètre débouche dans le tube de veilleuse de telle sorte que le mécanisme étant purgé, le gaz remplace l'air dans le tube et ne s'écoule pas dans le local. Cette disposition présente toutefois un inconvénient dû au fait que pendant la phase de purge, l'air puis le mélange air-gaz qui débouche avec une certaine vitesse dans le tube de veilleuse, heurte la paroi opposée de celle-ci, a tendance à refouler au moins partiellement vers le bas et perturber ainsi l'émission normale du gaz par l'injecteur principal pouvant empêcher l'allumage correct de la veilleuse.
L'invention permet d'éviter cet inconvénient en proposant un système d'injection à double débit à l'entrée du tube de veilleuse, grâce auquel le jet de gaz émis par l'injecteur principal et le jet de mélange gazeux de l'injecteur de purge se déplacent vers l'orifice de veilleuse sans risque de refoulement.
Selon l'invention, le dispositif d'injection à double débit est constitué d'un injecteur principal dont l'orifice est approprié pour fournir le débit de gaz et entraîner l'air primaire nécessaire à la combustion normale d'une flamme de veilleuse, d'un injecteur additionnel, dont l'orifice est plus important que celui de l'injecteur principal, et qui est incliné par rapport à ce dernier, et d'un mélangeur coiffant les deux injecteurs raccordé à sa partie supérieure au tube de veilleuse, et réalisé de façon à favoriser par effet de paroi le transfert du mélange air-gaz vers l'orifice de ladite veilleuse.
D'autres caractéristiques particulières et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'une forme de réalisation en référence au dessin annexé qui représente une vue en coupe du dispositif d'injection à double débit.
Le mécanisme de commande et d'admission gaz 1 distribue le gaz, selon la position du bouton-poussoir non représenté, vers le conduit d'alimentation 2 de l'injecteur principal 3, ou bien en plus vers un conduit de dérivation 4 muni d'un injecteur additionnel 5. Le conduit 2 destiné à fournir le mélange gazeux nécessaire au fonctionnement normal de la veilleuse est dans l'axe AA' du tube de veilleuse 6 conduisant à la sortie de flamme non représentée. La partie terminale du conduit de dérivation 4 est inclinée sur l'axe AA' d'un angle a compris entre 25 et 40°. Les deux jets gazeux émis par les injecteurs 3 et 5 convergent donc en un point B. L'injecteur principal 3 dispose d'un petit orifice d'injection 7, compatible avec le gaz utilisé. L'injecteur additionnel 5 possède par contre un orifice d'injection 8 de diamètre nettement supérieur à l'autre.
Un mélangeur 9 coiffe les deux injecteurs 3 et 5 et se raccorde à son autre extrémité au tube de veilleuse 6. Ce mélangeur est essentiellement constitué d'une section haute CD cylindrique et centré sur l'axe AA' du conduit d'alimentation 2, d'une section intermédiaire convergente DE de forme conique dont la paroi est cylindrique au voisinage de l'axe AA', mais conique du côté du conduit de dérivation 4 entre le niveau du point de convergence B et l'injecteur 5 et axée sur l'axe BB'. Enfin la section inférieure EF du mélangeur 9 présente par rapport à la section intermédiaire DE un évasement vers l'extérieur qui élargit l'angle d'ouverture inférieure entre le mélangeur et l'air ambiant. On notera que préférentiellement l'injecteur principal 3 est à l'extérieur de la base FF' du mélangeur et qu'au contraire l'injecteur additionnel pénètre à l'intérieur dudit mélangeur. La base FF' du mélangeur est légèrement inclinée et plus haute du côté de l'injecteur additionnel 5.
Au moment de l'allumage de l'appareil après un arrêt prolongé, le mécanisme de commande et d'admission gaz 1 autorise l'ouverture du conduit d'alimentation 2 et du conduit de dérivation 4. L'air puis un mélange air-gaz sortent du mélangeur 9 simultanément par les deux injecteurs 3 et 5. Le diamètre de l'orifice 8 étant plus grand que celui de l'orifice 7, le débit sera beaucoup plus important par l'injecteur additionnel 5, ce qui aura pour effet de purger rapidement le mécanisme. La paroi de la section convergente DE étant parallèle à l'axe BB' du tube de dérivation, le jet combustible formé par l'ensemble du gaz émis par cet injecteur 5 et de l'air qu'il entraîne, se propage le long de la paroi, s'attache à elle, et suit son tracé au-delà du coude D, en raison de la zone dépressionnaire qui se forme juste après le coude D. De plus, son évacuation dans la cheminée est favorisée par le jet combustible formé par l'ensemble du gaz émis par l'injecteur 3 et de l'air qu'il entraîne. En effet, ce jet combustible qui se propage à plus grande vitesse que le premier renforce ce dernier par effet de quantité de mouvement; il l'oblige à se propager dans la direction voulue et le bloquer dans la direction inverse. Le système est donc un amplificateur en terme de fluidique. Il ne peut donc en aucun cas, à condition de respecter les positions et angles décrits, y avoir refoulement vers la base du mélangeur. Parallèlement, l'allumeur électrique est mis sous-tension. Après quelques secondes, l'air se purgeant, le mélange air-gaz s'enrichit en gaz et la veilleuse s'allume. Le débit fourni par l'injecteur 5 étant important, la proportion de gaz sortant du tube 6, par rapport à la proportion d'air du mélange donne une flamme allongée et jaune que l'utilisateur remarque aisément. En relâchant le bouton poussoir du mécanisme, il interrompt le passage du gaz vers le conduit de dérivation 4, et le seul débit alors admis à la veilleuse provient de l'injecteur 3. Celui-ci, disposé au-dessous de la base FF' du mélangeur 9, peut donc entraîner suffisamment d'air primaire pour une combustion par faite de la flamme de la veilleuse. Par contre, on remarque que l'injecteur 5 plus haut que l'injecteur principal 3 pénètre légèrement dans la base FF' du mélangeur pour que le jet gazeux émis conserve une vitesse suffisante inférieure néanmoins à celle du jet émis par l'injecteur 3, peu ralentie par un entraînement d'air important et favorise l'effet d'attachement à la paroi; dans ce cas, sa combustion avec un défaut d'air primaire entraîné est sans importance puisque son rôle est d'assurer une purge correcte du mécanisme.
L'évasement EF pratiqué à la base du mélangeur 9 ouvre davantage l'ouverture inférieure et permet l'entraînement d'une petite quantité d'air ambiant, juste suffisante pour transformer le jet gazeux en un jet combustible.
Cette conception de dispositif d'injection à double débit est très simple à réaliser puisque la pièce 9 s'intercale facilement en amont du tube de veilleuse et que le conduit de dérivation 4 est réalisé comme un porte-injecteur aisément adaptable au mécanisme 1.

Claims

1. Dispositif d'injection à double débit pour veilleuse d'appareil à gaz du genre chauffe-bains ou chaudières comportant un mecanisme de commande et d'admission gaz permettant l'ouverture d'un conduit de dérivation destiné à la purge rapide de l'air qu'il contient et comportant un conduit d'alimentation en gaz de cette veilleuse muni d'un injecteur principal correspondant au gaz utilisé, l'extrémité du conduit de dérivation étant inclinée par rapport à l'axe du conduit d'alimentation de l'injecteur principal, caractérisé par le fait que l'extrémité du conduit de dérivation est munie d'un injecteur additionnel (5) dont l'orifice (8) est de plus grand diamètre que celui de l'injecteur principal (3), et que les deux injecteurs (3) et (5) sont coiffés d'un même mélangeur (9) devenant cylindrique sensiblement en aval du point de convergence (B) de l'axe des deux conduits (2) et (4), et se raccordant au tube de veilleuse (6).

2. Dispositif d'injection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie intermédiaire (DE) du mélangeur (9) présente une section cylindrique au voisinage de l'axe (AA') du conduit d'alimentation (2) et conique au voisinage de l'axe (BB') du conduit de dérivation (4).

3. Dispositif d'injection selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la section amont (EF) du mélangeur (9) présente un évasement vers l'extérieur par rapport à la section intermédiaire (DE).

4. Dispositif d'injection selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'injecteur additionnel (5) débouche à un niveau plus élevé que l'injecteur principal (3) au moins au niveau de la base (FF') à l'amont du mélangeur (9).

5. Dispositif d'injection selon les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que la base (FF') à l'amont du mélangeur (9) est légèrement inclinée et plus haute du côté de l'injecteur additionnel (5).