Appareil de chauffage à gaz combustible L'invention a pour objet un appareil de chauffage à gaz combustible avec mélangeur d'air et de gaz à buse et à diffuseur, formant trompe d'aspiration de l'air ambiant, à la façon connue dans les brûleurs Bunsen.
Dans les appareils du genre en question, si pour une raison quelconque le libre écoulement du m & lange d'air et de gaz vers le brûleur se trouve gêné (par exemple par l'obstruction d'un brûleur), le gaz continue à sortir de la buse du mélangeur,
reflue par les passages d'entrée d'air de celui-ci et se ré pand dans l'atmosphère, ce qui constitue évidemment un danger.
L'appareil suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un clapet antiretour, disposé sur la canalisation d'entrée d'air du mélangeur, permet tant l'entrée d'air sous l'effet d'aspiration du gaz, mais interdisant au contraire au gaz de s'échapper à l'extérieur par les passages d'entrée d'air en cas d'obstruction de l'écoulement du mélange vers le brûleur.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil de chauffage selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe générale de l'appareil de chauffage à catalyse avec combustible gazeux de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe de détail du mélangeur de cet appareil, les pièces étant représentées à la position de repos.
La fig. 3 reproduit la fig. 2, mais en montrant les pièces à la position de fonctionnement. L'appareil représenté en fig. 1 comprend une cou che catalysante 1 convenablement armée, disposée de manière à constituer le couvercle plat d'un caisson 2. Sous le caisson 2 est disposée une chambre d'ame née 3, la liaison entre le caisson 2 et la chambre 3 étant réalisée par un orifice percé dans le fond du caisson, lequel orifice est obturé au repos par un clapet 4 rappelé à la position de fermeture par un léger ressort 5.
Le caisson 1 renferme, d'autre part, une bilame 6 dont une extrémité est rigidement fixée à un support 7, tandis que l'autre est susceptible d'agir sur l'extrémité de la queue du clapet 4 lorsque la bilame est échauffée.
La chambre 3 est alimentée en un mélange de gaz et d'air par le moyen d'un mélangeur 7. Comme le montre la fig. 2, ce mélangeur comporte un corps, auquel on a affecté la référence 7 en fig. 2, et qui est percé d'un alésage convergent-divergent 7a propre à former diffuseur. L'extrémité du corps 7 corres pondant au débouché de l'alésage convergent-diver- gent <I>7a</I> est filetée, comme indiqué<I>en 7b,
</I> de manière à se visser dans la paroi de la chambre 3, le blocage et l'étanchéité étant assurés par un contre-écrou 8 double d'un joint annulaire 9. A l'opposé du d6bou- ché 7b le corps 7 reçoit une buse 10 d'injection de gaz combustible sous pression, cette buse se vissant dans le corps 7.
L'arrivée d'air au mélangeur représenté en fig. 2 est assurée par un canal radial 7c qui débouche à l'entrée de la partie convergente du convergent-diver- gent 7a. Ce canal 7c s'ouvre dans une chambre laté rale cylindrique 7d prévue à la partie inférieure du corps 7. La chambre 7d renferme un diaphragme souple 11 serré en place par un chapeau 12 pourvu de perforations 12a. La partie centrale du dia- phragme 11 porte une légère coupelle circulaire 13 orientée vers le haut, c'est-à-dire vers le fond supé rieur de la chambre 7d.
La coupelle 13 et le dia phragme 11 sont perforés axialement, comme indiqué respectivement en 13a et 11a. Le chapeau 12 com porte d'autre part, dans sa partie centrale, une pro tubérance tronconique 12b dont le haut est creusé en forme de cratère de manière à déterminer un siège circulaire relativement aigu contre lequel la face in férieure du diaphragme 11 vient porter au repos.
Le fonctionnement est le suivant: l'appareil étant froid, si l'on ouvre l'arrivée de gaz, celui-ci afflue dans la chambre 3, mais ne peut en sortir, le clapet 4 étant fermé. Le gaz sous pression tend également à descendre par le canal 7c d'entrée d'air, mais ii ne peut s'échapper par les orifices 11a et 13a, le diaphragme 11 portant de façon étanche contre le bord circulaire de la protubérance tronconique 12b et étant d'ailleurs maintenu appliqué contre celle-ci par la pression même du gaz.
Pour mettre l'appareil en marche, il faut amener momentanément du gaz dans le caisson 2, par exem ple en ouvrant le clapet 4 à l'encontre du ressort 5 par le moyen d'un bouton extérieur. On allume le gaz qui filtre à travers la couche catalysante 1 ;
la flamme obtenue échauffe rapidement cette couche qui, une fois portée à l'incandescence, assure les phé nomènes de combustion catalytique en provoquant du même coup l'extinction de la flamme initiale. Au bout d'un temps très court la bilame 6 s'échauffe et s'incurve vers le bas en ouvrant le clapet 4, ou en le maintenant ouvert si on l'avait abaissé momentané ment pour assurer l'amorçage.
Dès que le gaz afflue normalement au caisson 2 en passant par la chambre 3, la dépression provoquée par son passage dans le convergent-divergent 7a agit sur le diaphragme 11 pour soulever celui-ci et l'ame ner à la position de la fig. 3. A cette position l'air peut affluer par les orifices 12a et par l'orifice axial 11a- 13a, de telle sorte que le caisson 2 est alors alimenté en un mélange d'air et de gaz propre à assu rer une combustion catalytique parfaite, même dans la zone centrale de la couche catalysante 1.
II est à noter que la coupelle 13 porte alors contre le fond de la chambre 7d pour limiter la déformation im posée au diaphragme 11.
Si pour une raison quelconque la combustion ca talytique vient à s'arrêter, le gaz tend évidemment à se répandre dans l'atmosphère. Mais presque immé- diatement la bilame 6 se refroidit et se relève en re fermant le clapet 4. Aussitôt que le clapet 4 est fermé le gaz reflue dans le canal radial 7c et applique à nouveau le diaphragme 11 contre la protubérance 12b du couvercle 12 en obturant ainsi le passage par l'orifice axial 11a- 13a. Toute fuite de gaz est ainsi rendue impossible.
Dans l'appareil de chauffage à catalyse avec com bustible gazeux comportant un mélangeur d'alimen tation à buse et à diffuseur, qui vient d'être décrit, la sécurité contre l'extinction de la combustion cata lytique est assurée par un dispositif de bilame et de clapet de fermeture de l'entrée du caisson, de la mê me façon que dans les appareils catalytiques ne com portant pas de mélangeur d'alimentation, sans que la présence de ce mélangeur risque de provoquer des fuites de gaz lors de la fermeture du clapet.
L'invention ne se limite pas aux appareils de chauffage à gaz combustible dans lesquels la combus tion s'effectue par voie catalytique, mais englobe tous les autres genres d'appareils de chauffage à gaz com bustible comportant un mélangeur d'air et de gaz du type à buse et à diffuseur.
Fuel gas heating apparatus The object of the invention is a fuel gas heating apparatus with an air and gas mixer with nozzle and diffuser, forming a suction tube for ambient air, in the manner known in Bunsen burners.
In appliances of the kind in question, if for some reason the free flow of the mixture of air and gas to the burner is obstructed (for example by the obstruction of a burner), the gas continues to flow out. the mixer nozzle,
flows back through the air intake passages thereof and spreads into the atmosphere, which obviously constitutes a danger.
The apparatus according to the invention is characterized in that it comprises a non-return valve, arranged on the air inlet pipe of the mixer, allows both the entry of air under the effect of gas suction, but on the contrary preventing the gas from escaping to the outside through the air inlet passages in the event of an obstruction of the flow of the mixture to the burner.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of a heating apparatus according to the invention.
Fig. 1 is a general section of the gaseous fuel catalysis heater of this embodiment.
Fig. 2 is a detailed sectional view of the mixer of this apparatus, the parts being shown in the rest position.
Fig. 3 reproduces FIG. 2, but showing the parts in the operating position. The apparatus shown in fig. 1 comprises a suitably reinforced catalyst layer 1, arranged so as to constitute the flat cover of a box 2. Under the box 2 is arranged a born core chamber 3, the connection between the box 2 and the chamber 3 being made by an orifice drilled in the bottom of the box, which orifice is closed at rest by a valve 4 returned to the closed position by a slight spring 5.
The box 1 contains, on the other hand, a bimetallic strip 6, one end of which is rigidly fixed to a support 7, while the other is capable of acting on the end of the tail of the valve 4 when the bimetallic strip is heated.
The chamber 3 is supplied with a mixture of gas and air by means of a mixer 7. As shown in FIG. 2, this mixer comprises a body, to which the reference 7 in FIG. 2, and which is pierced with a convergent-divergent bore 7a suitable for forming a diffuser. The end of the body 7 corresponding to the outlet of the convergent-diverge bore <I> 7a </I> is threaded, as indicated <I> at 7b,
</I> so as to be screwed into the wall of the chamber 3, the blocking and sealing being ensured by a lock nut 8 double with an annular seal 9. Opposite the outlet 7b the body 7 receives a nozzle 10 for injecting pressurized fuel gas, this nozzle screwing into the body 7.
The air inlet to the mixer shown in fig. 2 is provided by a radial channel 7c which opens out at the entrance to the converging part of the converging-diverging 7a. This channel 7c opens into a cylindrical lateral chamber 7d provided in the lower part of the body 7. The chamber 7d contains a flexible diaphragm 11 clamped in place by a cap 12 provided with perforations 12a. The central part of the diaphragm 11 carries a slight circular cup 13 oriented upwards, that is to say towards the upper bottom of the chamber 7d.
The cup 13 and the diaphragm 11 are perforated axially, as indicated respectively at 13a and 11a. The cap 12 com carries on the other hand, in its central part, a frustoconical protuberance 12b, the top of which is hollowed out in the form of a crater so as to determine a relatively acute circular seat against which the lower face of the diaphragm 11 bears at the bottom. rest.
The operation is as follows: the apparatus being cold, if the gas supply is opened, it flows into chamber 3, but cannot leave it, valve 4 being closed. The pressurized gas also tends to descend through the air inlet channel 7c, but it cannot escape through the orifices 11a and 13a, the diaphragm 11 sealingly bearing against the circular edge of the frustoconical protuberance 12b and being moreover kept applied against it by the pressure of the gas itself.
To start the device, it is necessary to temporarily bring gas into the box 2, for example by opening the valve 4 against the spring 5 by means of an external button. The gas which filters through the catalyst layer 1 is ignited;
the flame obtained rapidly heats up this layer which, once brought to incandescence, ensures the phenomena of catalytic combustion while at the same time causing the extinction of the initial flame. After a very short time the bimetallic strip 6 heats up and curves downwards by opening the valve 4, or by keeping it open if it had been lowered momentarily to ensure priming.
As soon as the gas flows normally to the box 2 passing through the chamber 3, the depression caused by its passage through the convergent-divergent 7a acts on the diaphragm 11 to lift the latter and bring it to the position of FIG. 3. At this position the air can flow through the orifices 12a and through the axial orifice 11a 13a, so that the box 2 is then supplied with a mixture of air and gas suitable for ensuring catalytic combustion. perfect, even in the central area of the catalyst layer 1.
It should be noted that the cup 13 then bears against the bottom of the chamber 7d to limit the deformation imposed on the diaphragm 11.
If for some reason the catalytic combustion is stopped, the gas obviously tends to spread into the atmosphere. But almost immediately the bimetallic strip 6 cools and rises by re-closing the valve 4. As soon as the valve 4 is closed, the gas flows back into the radial channel 7c and again applies the diaphragm 11 against the protuberance 12b of the cover 12 by thus closing off the passage through the axial orifice 11a-13a. Any gas leak is thus made impossible.
In the catalytic heating apparatus with gaseous fuel comprising a feed mixer with nozzle and diffuser, which has just been described, the safety against the extinction of catalytic combustion is ensured by a bimetal device. and a shut-off valve at the inlet of the box, in the same way as in catalytic devices not comprising a feed mixer, without the presence of this mixer risking gas leaks when closing valve.
The invention is not limited to fuel gas heaters in which the combustion is carried out catalytically, but encompasses all other types of fuel gas heaters comprising an air and gas mixer. of the nozzle and diffuser type.