FR2613041A1

FR2613041A1 - Safety device for gas-fired heating appliances

Info

Publication number: FR2613041A1
Application number: FR8704085A
Authority: FR
Inventors: Maurizio Grando
Original assignee: OP SRL
Current assignee: OP SRL
Priority date: 1987-03-24
Filing date: 1987-03-24
Publication date: 1988-09-30

Abstract

Naked-(free-)flame safety device for gas-fired heating appliances and fitted with a pilot burner 3 with a jet for flame indication, this device comprising at least one fin (vane) 20 extending along the continuation of the free end of the jet 18 of the burner. A thermocouple element 21 is fixed to the fin (vane) 20 in order to form, with the jet 18, a thermoelectric thermocouple junction.

Description

La présente invention concerne un dispositif de sécurité à flamme libre du type comprenant un étrier sur lequel sont fixés un brûleur pilote à bec pour la flamme témoin, une bougie isolante d'un allumeur à étincelle de la flamme témoin dans ledit brûleur, un élément de thermocouple fixé sur le bec du brûleur et constituant avec ledit bec une soudure thermoélectrique de thermocouple. The present invention relates to a safety device with a free flame of the type comprising a stirrup on which are fixed a pilot burner with nozzle for the pilot flame, an insulating candle of a spark igniter of the pilot flame in said burner, an element of thermocouple fixed on the burner nozzle and constituting with said nozzle a thermoelectric thermocouple weld.

Un dispositif de sécurité de ce type est décrit en détail dans la demande de brevet Italien NO 22 721 A/82 déposée le 3 août 1982 au nom de la même société Demanderesse. A security device of this type is described in detail in Italian patent application NO 22 721 A / 82 filed on August 3, 1982 in the name of the same applicant company.

Ces dispositifs de sécurité sont largement utilisés sur des appareils de chauffage à gaz tels que poêles catalytiques à rayons infra-rouges, chaudières, chauffebains et similaires destinés à être installés dans des locaux fermés. These safety devices are widely used on gas heaters such as catalytic stoves with infrared rays, boilers, bath heaters and the like intended to be installed in closed rooms.

Leur fonction est d'interrompre le fonctionnement de l'appareil de chauffage lorsque le pourcentage d'oxygène présent dans l'atmosphère du local dans lequel l'appareil est installe descend au-dessous d'un certain seuil. Their function is to interrupt the operation of the heating appliance when the percentage of oxygen present in the atmosphere of the room in which the appliance is installed drops below a certain threshold.

Ltappareil décrit dans ladite demande de brevet a démontré son efficacité et sa fiabilité pour cet emploi. Cependant, il a été constaté que sa réalisation pratique était laborieuse et complexe. The apparatus described in said patent application has demonstrated its efficiency and reliability for this use. However, it was found that its practical realization was laborious and complex.

Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de sécurité à flamme libre apte à être installé sur des appareils de chauffage à gaz et dont la construction et l'assemblage soient simples et économiques. The object of the present invention is to provide a free flame safety device capable of being installed on gas heaters and the construction and assembly of which are simple and economical.

Ce but est atteint par un dispositif du type précité, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une ailette s'étendant à partir de l'extrémité libre du bec, en prolongement de celui-ci, ledit élément de thermocouple étant fixé sur ladite ailette. This object is achieved by a device of the aforementioned type, characterized in that it comprises at least one fin extending from the free end of the spout, in extension of the latter, said thermocouple element being fixed on said fin.

Les caractéristiques et avantages de l'inven tion seront mieux mis en evidence par la ctescription détaillée ci-après d'une forme de réalisation préférée, mais non exclusive, faite à titre indicatif et non limitatif en se référant aux dessins ci-joints
Sur ces dessins
- la Figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de sécurité à flamme libre selon la présente invention
- la Figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de sécurité de la Figure 1.The characteristics and advantages of the invention will be better highlighted by the detailed description below of a preferred, but not exclusive, embodiment, given by way of non-limiting example with reference to the attached drawings.
On these drawings
- Figure 1 is a perspective view of a free flame safety device according to the present invention
- Figure 2 is a cross-sectional view of the safety device of Figure 1.

En se référant auxdites Figures, un dispositif de sécurité à flamme libre, désigné globalement par la référence 1, comporte un étrier 2 de support et de fixation sur un appareil de chauffage à gaz de type conventionnel, non représenté. Referring to said Figures, a free flame safety device, generally designated by the reference 1, comprises a bracket 2 for support and attachment to a gas heater of conventional type, not shown.

L'étrier 2 présente une partie plane 2a s'étendant horizontalement sur un côté de laquelle, aux deux ex trémités opposées, sont disposées verticalement des pattes 2b percees. The stirrup 2 has a flat part 2a extending horizontally on one side of which, at the two opposite opposite ends, are tabs 2b pierced vertically.

Sur l'étrier 2 sont fixés un brûleur pilote 3 et un allumeur à étincelle 4. On the stirrup 2 are fixed a pilot burner 3 and a spark igniter 4.

Le brûleur pilote 3 comporte un corps tubulaire 5 à axe X-X s'étendant verticalement par rapport à la partie plane 2a. Le corps 5 présente une première et une deuxième extrémités axialement opposées, désignées respectivement par les références 6 et 7. The pilot burner 3 comprises a tubular body 5 with axis X-X extending vertically relative to the flat part 2a. The body 5 has first and second axially opposite ends, designated respectively by the references 6 and 7.

A la hauteur de l'extrémité inférieure 6 a été pratiqué, à l'intérieur du corps 5, un siège fileté 8 destiné à recevoir un raccord à douille 9 pour le raccordement du brûleur 3 à un tube d'alimentation de gaz non représenté. At the height of the lower end 6 has been made, inside the body 5, a threaded seat 8 intended to receive a socket connection 9 for the connection of the burner 3 to a gas supply tube not shown.

Le raccord 9 est tubulaire et coaxial au corps 5. A l'intérieur de ce raccord est montée une buse 10 à capsule, avec un orifice central, et un filtre 11 à treillis. The connector 9 is tubular and coaxial with the body 5. Inside this connector is mounted a capsule nozzle 10, with a central orifice, and a lattice filter 11.

Le corps 5 est constitué par deux tronçons coaxiaux : un tronçon inférieur 12 s'étendant à partir de l'extrémité 6 et ayant un profil extérieur polygonal (hexagonal) et un tronçon supérieur 13 cylindrique se terminant par l'extrémité 7. The body 5 consists of two coaxial sections: a lower section 12 extending from the end 6 and having a polygonal (hexagonal) profile and an upper cylindrical section 13 ending in the end 7.

Le tronçon 12 présente deux trous radiaux 15, traversants, de diamètre K, prevus pour fournir de l'air primaire au brûleur 3. The section 12 has two radial holes 15, through, of diameter K, designed to supply primary air to the burner 3.

Les trous 15 debouchent dans une chambre de mélange 16. Un tube de mélange 17 s'étend à partir de la chambre 16 jusqu'à l'extrémité supérieure 7 du corps 5. The holes 15 open into a mixing chamber 16. A mixing tube 17 extends from the chamber 16 to the upper end 7 of the body 5.

Ce tube de mélange a un diamètre intérieur H. Le rapport
H/K entre le diamètre interne du tube de mélange 17 et le diamètre des trous 15 a une valeur comprise, de préférence, entre 1 et 2.This mixing tube has an internal diameter H. The ratio
H / K between the internal diameter of the mixing tube 17 and the diameter of the holes 15 has a value, preferably between 1 and 2.

Sur l'extrémité libre 7 du tronçon supérieur 13 du corps 5 est emmanché un bec 18 présentant une partie cylindrique tubulaire 19, d'un diamètre intérieur A à partir de son extrémité libre s'étendent, en prolongement axial, deux ailettes 20 disposées en regard l'une de l'autre. On the free end 7 of the upper section 13 of the body 5 is fitted a spout 18 having a tubular cylindrical part 19, with an internal diameter A from its free end extend, in axial extension, two fins 20 arranged in look at each other.

Les ailettes 20, séparées l'une de l'autre, recouvrent circulairement l'extrémité libre de la partie 19 dans une proportion comprise entre 0,2 et 0,7 fois le périmètre (circonférence) de ladite partie 19. The fins 20, separated from each other, circularly cover the free end of the part 19 in a proportion of between 0.2 and 0.7 times the perimeter (circumference) of said part 19.

L'étendue axiale des ailettes 20, à partir de l'extrémité libre de la partie tubulaire 19, est comprise, de préférence, entre 2 et 8 mm. Le rapport entre le diamètre interne A du bec 18 et l'étendue axiale des ailettes 20 est, de préférence, variable entre 0,8 et 1,7. The axial extent of the fins 20, from the free end of the tubular part 19, is preferably between 2 and 8 mm. The ratio between the internal diameter A of the nozzle 18 and the axial extent of the fins 20 is preferably variable between 0.8 and 1.7.

De plus, le rapport entre l'étendue axiale des ailettes 20 et la distance entre l'extrémité libre du bec 18 et la buse 10 est, de préférence, compris entre 6 et 8.In addition, the ratio between the axial extent of the fins 20 and the distance between the free end of the nozzle 18 and the nozzle 10 is preferably between 6 and 8.

Toujours de façon préférée, le rapport entre le diamètre interne A du bec 18 et le diamètre K des trous 15 a une valeur comprise entre 1,8 et 2,7, alors que le rapport entre le diamètre des trous 15 et le diamètre du trou prévu dans la buse 10 a une valeur comprise entre 8 et 16. Still preferably, the ratio between the internal diameter A of the spout 18 and the diameter K of the holes 15 has a value between 1.8 and 2.7, while the ratio between the diameter of the holes 15 and the diameter of the hole provided in the nozzle 10 has a value between 8 and 16.

A une des ailettes 20 est fixé, par soudure électrique par points, un élément de thermocouple 21 en un matériel apte à former avec le bec 18 une soudure chaude de thermocouple. To one of the fins 20 is fixed, by electrical spot welding, a thermocouple element 21 in a material capable of forming with the spout 18 a hot thermocouple weld.

A l'élément 21, est raccordé un câble électrique 22 protégé par une gaine isolante 23 et relié de fa çon classique à une électrovanne, non représentée, prévue pour intercepter l'alimentation de gaz vers l'appareil de chauffage auquel est associé le dispositif de sé cuité 1. An element 21 is connected to an electric cable 22 protected by an insulating sheath 23 and connected in a conventional manner to a solenoid valve, not shown, designed to intercept the supply of gas to the heating appliance with which the device is associated. safety 1.

L'allumeur 4 à étincelle comprend une bougie 24, en un matériel électriquement isolant, avec un axe
Y-Y parallèle à l'axe X-X et à une certaine distance de ce dernier, ainsi qu'un élément en forme de tige 26, conducteur électrique, qui traverse coaxialement la bougie 24.The spark igniter 4 comprises a spark plug 24, made of an electrically insulating material, with an axis
YY parallel to the axis XX and at a certain distance from the latter, as well as a rod-shaped element 26, electrical conductor, which coaxially crosses the spark plug 24.

L'élément en forme de tige 26 présente une ex trémité libre 27 pliée à angle droit qui surmonte l'ex- trémité du bec 18. I1 est raccordé à un générateur électrique non représenté et constitue, de façon classique, l'électrode d'allumage d'une flamme pilote dans le brûleur 3. The rod-shaped element 26 has a free end 27 bent at a right angle which overcomes the end of the spout 18. I1 is connected to an electric generator not shown and constitutes, in a conventional manner, the electrode of pilot flame ignition in burner 3.

Le corps 5 du brûleur 3 et la bougie 24 de l'allumeur 4 sont logés à force dans les sièges 30 et 31 respectifs prévus dans la partie 2a de l'étrier 2. L'accouplement à force est obtenu en positionnant le tronçon inférieur 12 du corps 5 dans le siège 30 et la bougie 24 dans le siège 31 et donc en déformant localement par refoulement les contours des sièges 30 et 31, comme l'indiquent, respectivement, les références 32 et 33 de la
Figure 1.The body 5 of the burner 3 and the spark plug 24 of the igniter 4 are forcibly housed in the respective seats 30 and 31 provided in part 2a of the stirrup 2. The force coupling is obtained by positioning the lower section 12 of the body 5 in the seat 30 and the spark plug 24 in the seat 31 and therefore by locally deforming by repression the contours of the seats 30 and 31, as indicated, respectively, the references 32 and 33 of the
Figure 1.

Le fonctionnement du dispositif de sécurité 1 est le suivant. On fournit un gaz combustible adéquat au brûleur 3 et une flamme témoin est allumée sur le bec 18. The operation of the safety device 1 is as follows. A suitable combustible gas is supplied to the burner 3 and a pilot flame is lit on the nozzle 18.

La quantité d'air primaire mélangé avec le gaz combustible pour l'alimentation de la flamme témoin est limitée par le diamètre et par le positionnement des trous 15. The quantity of primary air mixed with the combustible gas for supplying the pilot flame is limited by the diameter and by the positioning of the holes 15.

Lorsque, dans le local, on a une quantité d'oxygène normale, la flamme témoin brûle entre les ailettes 20 en chauffant celles-ci et en particulier la soudure chaude de thermocouple formée entre le bec 18 et l'élément de thermocouple 21. When, in the room, there is a normal quantity of oxygen, the pilot flame burns between the fins 20 by heating them and in particular the hot thermocouple weld formed between the spout 18 and the thermocouple element 21.

On crée ainsi une force électromotrice qui commande en ouverture une électrovanne d'alimentation de gaz combustible à un appareil de chauffage à gaz associe au dispositif de sécurité 1. An electromotive force is thus created which controls the opening of a fuel gas supply solenoid valve to a gas heater associated with the safety device 1.

Lorsque, dans le local, la quantité d'oxygène descend au-dessous d'un certain seuil, par exemple à cause d'un renouvellement insuffisant de l'air dans le local où l'appareil de chauffage est installé, la flamme témoin est graduellement déplacée vers le haut jusqu'à ce que la combustion ait lieu au-dessus des ailettes 20. When, in the room, the quantity of oxygen drops below a certain threshold, for example due to insufficient air renewal in the room where the heater is installed, the pilot flame is gradually moved upwards until combustion takes place above the fins 20.

L'ailette 20, qui forme avec l'élément 21 la soudure chaude de thermocouple, se refroidit et il se produit une diminution de la force électromotrice. Cette diminution provoque la fermeture de l'électrovanne au moyen de laquelle est commandée l'alimentation de l'appareil de chauffage à gaz et donc l'extinction de cet appareil. The fin 20, which forms with the element 21 the hot thermocouple weld, cools and there is a decrease in the electromotive force. This reduction causes the solenoid valve to close by means of which the supply of the gas heating appliance is controlled and therefore the shutdown of this appliance.

Des résultats sensiblement analogues ont été obtenus en remplaçant le bec 18 par un bec muni d'une seule ailette 20, à laquelle est soudé l'élément 21, l'ailette recouvrant circulairement l'extrémité libre de la partie cylindrique tubulaire 19 dans une proportion comprise entre 0,1 et 0,6 fois le périmètre du bec ou bien avec un bec muni de trois ailettes recouvrant le périmètre de la partie 19 dans une proportion comprise entre 0,2 et 0,7 fois la circonférence de ladite partie 19. Substantially similar results have been obtained by replacing the spout 18 with a spout provided with a single fin 20, to which the element 21 is welded, the fin circularly covering the free end of the tubular cylindrical part 19 in a proportion between 0.1 and 0.6 times the perimeter of the spout or else with a spout provided with three fins covering the perimeter of part 19 in a proportion between 0.2 and 0.7 times the circumference of said part 19.

Claims

1. Free flame safety device comprising a stirrup (2) on which are fixed a pilot burner (3) with nozzle for the pilot flame, an insulating candle (24) of a spark igniter (4) of the pilot flame , in said burner (3), a thermocouple element (21) fixed on the burner nozzle (18) (3) and forming with said burner a thermoelectric thermocouple weld, device characterized in that it comprises at least one fin (20) extending from the free end of the spout (18), in extension thereof, said thermocouple element (21) being fixed on said fin (20).

2. Device according to claim 1, charac terized in that it comprises at least two fins (20), separated from each other, and that said fins (20) circularly cover said spout (18) in a proportion between 0.2 and 0.7 times the perimeter of said spout (18).

3. Device according to claim 1, charac terized in that said fins (20) extend axially from the free end of the spout (18) over about 2 to 8 mm.

4. Device according to claim 1, charac terized in that the ratio between the value of the internal diameter of the spout (18) and the value of the axial extent of the fins (20) is between 0.8 and 1.7 .

5. Device according to claim 1, charac terized in that said burner (3) is housed in a seat (30) formed in said stirrup (2), said seat (30) being locally deformed along its own outline for obtaining the force coupling between said burner (3) and said stirrup (2).

6. Device according to claim 1, charac terized in that said insulating candle (24) of the spark igniter (4) is housed in a seat (31) formed in said stirrup (2), said seat (31) being locally deformed along its own contour to obtain interference coupling between said spark plug (24) and said stirrup (2).