EP0100732B1 - Dispositif de réglage du débit de gaz d'un briquet à gaz liquéfié - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q2/00—Lighters containing fuel, e.g. for cigarettes
- F23Q2/16—Lighters with gaseous fuel, e.g. the gas being stored in liquid phase
- F23Q2/173—Valves therefor
Definitions
- the present invention relates to a device for adjusting the gas flow rate for a liquefied gas lighter and, in particular, a device for adjusting the maximum flow rate and therefore the maximum height of the flame delivered by the lighter to a given value.
- lighters are known in which the flame delivered is limited below a given value, using means causing an additional pressure drop, these means being arranged in series with the normal device for flow adjustment.
- Such devices as soon as they use a compressible pad, have, of course, the same creep defects as conventional regulators.
- the present invention aims to propose a device for adjusting the gas flow rate of the aforementioned type which allows, on the one hand, to adjust the flame supplied below a given value and which, moreover, makes it possible to minimize the phenomenon creep and its consequences on the stability of the flame.
- this device for adjusting and limiting the gas flow rate for a liquefied gas lighter of the type comprising at least one compressible element traversed by the gas, and means for compressing this element more or less according to the flow rate.
- this device being characterized in that said compressible element consists of a permeable disc in contact at its periphery with a coaxial permeable ring, in that the path of the gas in the disc and the ring is substantially radial, and in that each of the external faces of said disc and of said crown is in contact, by substantially all of its surface, with any element of the device or of the lighter, in order to avoid or reduce the creep phenomena of said compressible element.
- the permeable disc is made of a compressible material whose adjustment of the compression level makes it possible to adjust the flame to the desired given height.
- the permeable crown may be made of a sintered material, the porosity of which, determined during manufacture, makes it possible to define the maximum flame delivered by the lighter. It also ensures that the permeable disc is maintained and, therefore, prevents any creep of the latter at its periphery. On the other hand, in the case where the gas is supplied from the periphery, the permeable ring makes it possible to ensure a uniform supply of the central disc, since it is carried out over the whole of its entire external surface.
- said disc can be made of a rigid material, for example sintered, and the crown be of a compressible material.
- feeding can take place from the center of the disc and exit from the periphery surface of the crown.
- the permeable disc in order to avoid creep at the level of the central channel (gas inlet or outlet), the permeable disc is in contact by substantially all of its external surface with any element of the device. It is thus possible to have in the central channel a stud crossing the compressible disc, or a cylinder made of a permeable material, such as, for example, a sintered material, the space provided between this stud and the channel as well as the dimensions of the pores of the sintered material being both large enough not to cause a significant pressure drop, and small enough so that the compressible material cannot flow therein.
- a permeable material such as, for example, a sintered material
- the disc and the crown are each made of a compressible permeabal material, so as to allow both the preset of the maximum flame and the adjustment of the flame of use.
- the disc and the crown which is associated with it are made up of a single piece compressed into two different zones: on the one hand, a central circular zone and, on the other hand, an annular zone surrounding it.
- This arrangement simpler and easier to implement, has the same advantages as the previous embodiment.
- the flame height adjustment device is arranged inside an internally threaded cavity 5, formed in a tube 1 secured to the bottom 3 of the body of the lighter.
- a resilient permeable disc is disposed on the bottom of the cavity 5.
- a permeable crown 7, made of sintered metal, is disposed at the periphery of this disc, in contact with it.
- a washer 8 seals the gas between the crown 7 and the tube 1.
- the crown 7 is held by a screw 9 screwed into the cavity 5, with the interposition of a washer 10 between the screw 9 and the crown 7.
- the disc 12 is compressed in its central part by a compression element 13 screwed by a thread 15 in the tube 1.
- Two O-rings 17 and 19 ensure respectively the seal between the compression element 13 and the screw 9, of a on the other hand, and between the body 3 and the compression element 13.
- the tube 1 is pierced with orifices 20 and 22 communicating respectively the interior of the cavity 5 with the gas tank of the lighter and with the burner.
- the compression element 13 is provided with a stud 11 passing through the disc 12.
- the space existing between this stud and the channel 22 is such that it is large enough not to cause significant pressure drop, and sufficiently small so that the disc 12 cannot flow there.
- the operation of the device is as follows: the gas coming through the orifices. 20 from the reservoir borrows the capillary channel defined by the threads of the screw 9 and the cavity 5 to reach the periphery of the disc 7. It passes through this disc undergoing a first pressure drop depending on the porosity of the sintered crown, determined during manufacture. It then crosses the disc 12 radially, undergoing a second pressure drop depending on the state of compression of this disc. When the valve 23 is open, the gas finally borrows the channel 22 of the burner not shown in the drawing. Note that the disc 12 is held on all its faces by the various elements of the device and, therefore, cannot, over time, undergo significant creep phenomena.
- Fig. 2 is a partial view of an alternative embodiment of the device of FIG. 1.
- the organs already described in relation to FIG. 1 or having equivalent functions are designated by the same reference numbers, assigned the index '.
- the crown 12 is replaced by a disc 12 '.
- the crown 7 ′ and the disc 12 ′ consist of two permeable compressible materials and are compressed respectively by the screws 9 ′ and 13 ′ which make it possible to adjust the height of the maximum flame and the height of the use flame delivered by the lighter.
- a porous cylinder 6, made of a sintered material, is fixed in the gas outlet channel in contact with the disc 14. Its porosity is sufficient not to create a significant pressure drop as the gas passes. During compression, the disc 12 'bears on said cylinder 6 and, therefore, cannot flow in the gas outlet channel 22'.
- the central disc and its crown are made up of a single piece, a disc 34, and the flame height adjustment is carried out from the upper part of the lighter.
- This is pierced with a cavity 31, in which is housed a sub-assembly consisting of a support 32, in an internal recess 35 of which is disposed the elastic permeable disc 34.
- the latter is compressed axially by a screw 36 screwed into an internal thread of the recess 35.
- a centering pin 36a of the screw 35 is engaged in an axial orifice of the disc 34.
- the upper part of the support 32 is pierced with an orifice 37 in which a compression element 38 is engaged.
- This is applied against the central part of the disc 34 by a screw 40, which is screwed into the cavity 31 of the body of the lighter and which can be operated from the outside.
- This screw 40 has a central channel 42 receiving a burner 44, one end of which is provided with a valve 46. The latter bears on the upper face of the compression element 38 and closes a channel 48, making the disc communicate. 34 with the burner.
- the operation of the device is as follows: the gas arrives from the reservoir through a channel 50 opening at the base of the cavity 31, passes through the capillary part between the threads of the screw 36 and of the support element 32, to arrive at the periphery of the disc 34. It then crosses it radially to gain channel 48 of the compression element. When the valve 46 is open, the gas then reaches the channel 52 of the lighter burner.
- the device for adjusting the gas flow rate according to the invention is housed in a cavity 60 of a tube 62.
- the bottom of this cavity communicates with a burner, not shown in the drawing, by a channel 66 which can be closed off by a valve 68.
- a metal disc 70 provided on its upper part with fine radial grooves 61 and comprising a central stud 72 oriented towards the inside of the cavity 60 is disposed on the bottom 64 of said cavity.
- the permeable disc and crown are combined into a single disc 74, compressed on its annular part by a screw 76 screwed into the tube 62, and in its central part by a piston 78 passing through a bore 80 of screw 76.
- the piston 78 is hollowed out with a gas inlet channel 82 and a stud 72 of the metal disc 70 crosses the disc 74 to penetrate the channel 82, thereby minimizing creep at the level of the central channel.
- the operation of the device is as follows: the gas coming from the lighter tank, not shown in the drawing, is admitted through the capillary channel formed by the space formed between the bore 80 and the piston 78 and reaches the center of the permeable disc 74 by borrowing the conduit 82. It then crosses the two compression zones of the disc 74, where it undergoes a pressure drop depending on the position of the piston 78 and of the screw 76, then it gains the channel 66, by borrowing the grooves 64.
- the invention therefore provides a simple and safe device for adjusting the gas flow rate of a liquefied gas lighter, which, at the same time, remedies the creep problems posed by the devices of the prior art and makes it possible to adjust to a value given the maximum flame and the use flame delivered by a lighter.
Description
- La présente invention concerne un dispositif de réglage du débit de gaz pour briquet à gaz liquéfié et, en particulier, un dispositif permettant d'ajuster à une valeur donnée le débit maximal et donc la hauteur maximale de la flamme délivrée par le briquet.
- On connaît des dispositifs de réglage du débit de gaz qui font appel à un élément élastique et imperméable, tel que du caoutchouc par exemple, que l'on comprime contre une rainure de passage de gaz de façon à l'obturer plus ou moins suivant le débit désiré. Ce type de dispositif, on le sait, présente l'inconvénient de fournir une flamme instable dans le temps.
- On sait, en effet, que tout matériau soumis à une contrainte permanente est sujet, dans le temps, à un phénomène de fluage, et que celui-ci augmente, essentiellement, avec l'élasticité du matériau et avec la contrainte à laquelle il est soumis. En conséquence, lorsque, comme dans le cas présent, le matériau comprimé est du caoutchouc, c'est-à-dire une substance réputée pour son élasticité, les phénomènes de fluage sont alors relativement importants. Ils se traduisent par une déformation de la masse perméable qui augmente au cours du temps, avec, pour conséquence, une plus grande obturation de la rainure de passage de gaz et donc une diminution de la flamme produite par le briquet. Il est connu également par les documents FR-A N°s 2247678 et 2410221 d'utiliser des disques perméables élastiques, alimentés sur leur périphérie et parcourus radialement par le gaz. Lorsque de tels disques sont disposés dans le corps du briquet, sans jeu de fonctionnement, on diminue à ce niveau les phénomènes de fluage, puisque, sous l'effet de la compression, le disque ne peut se déplacer. On notera cependant que, dans ce cas, une compression importante risque de créer une zone fortement comprimée provoquant une perte de charge importante, qui peut impliquer une forte diminution du débit du gaz, voire même une interruption de celui-ci. D'autre part, la sortie du gaz se faisant généralement par un canal disposé au centre de la pastille comprimée et perpendiculaire à celle-ci, un phénomène de fluage se produit, lorsque, sous l'effet de la compression, le matériau se déforme au droit du canal et pénètre dans celui-ci, en créant ainsi une zone sous-comprimée qui se traduit par une hauteur de flamme plus importante (voir FR-A N° 2277305 et DE-A N° 1632608).
- On connaît enfin, d'autre part, des briquets dans lesquels la flamme délivrée est limitée en deçà d'une valeur donnée, à l'aide de moyens provoquant une perte de charge supplémentaire, ces moyens étant disposés en série avec le dispositif normal de réglage de débit. De tels dispositifs, dès lors qu'ils font appel à une pastille compressible, présentent, bien entendu, les mêmes défauts de fluage que les détendeurs classiques.
- La présente invention vise à proposer un dispositif de réglage du débit de gaz du type précité qui permette, d'une part, d'ajuster la flamme fournieen deçà d'une valeur donnée et qui, de plus, permette de réduire au minimum le phénomène de fluage et ses conséquences au niveau de la stabilité de la flamme.
- A cet effet, elle a pour objet un dispositif de réglage et de limitation du débit de gaz pour briquet à gaz liquéfié du type comportant au moins un élément compressible parcouru par le gaz, et des moyens pour comprimer plus ou moins cet élément suivant le débit désiré, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit élément compressible est constitué par un disque perméable en contact par sa périphérie avec une couronne perméable coaxiale, en ce que le trajet du gaz dans le disque et la couronne est sensiblement radial, et en ce que chacune des faces externes dudit disque et de ladite couronne est en contact, par sensiblement la totalité de sa surface, avec un élément quelconque du dispositif ou du briquet, afin d'éviter ou de diminuer les phénomènes de fluage dudit élément compressible.
- De façon générale, le disque perméable est constitué d'un matériau compressible dont le réglage du niveau de compression permet d'ajuster la flamme à la hauteur donnée désirée.
- La couronne perméable peut être constituée d'un matériau fritté, dont la porosité, déterminée à la fabrication, permet de définir la flamme maximale délivrée par le briquet. Elle assure, de plus, un maintien du disque perméable et, de ce fait, permet d'éviter tout fluage de celui-ci à sa périphérie. D'autre part, dans le cas où l'alimentation en gaz se fait par la périphérie, la couronne perméable permet d'assurer une alimentation homogène du disque central, puisque effectuée sur tout l'ensemble de sa surface externe.
- Bien entendu, un agencement inverse du précédent peut également être réalisé et ledit disque peut être fait d'un matériau rigide, par exemple fritté, et la couronne être en un matériau compressible. De même, l'alimentation peut se faire à partir du centre du disque et la sortie par la surface périphérie de la couronne.
- Suivant l'invention, de façon à éviter le fluage au niveau du canal central (arrivée ou sortie de gaz), le disque perméable est en contact par sensiblement toute sa surface extérieure avec un élément quelconque du dispositif. On peut ainsi disposer dans le canal central un téton traversant le disque compressible, ou un cylindre fait d'un matériau perméable, tel que, par exemple, un matériau fritté, l'espace ménagé entre ce téton et le canal ainsi que les dimensions des pores du matériau fritté étant à la fois suffisamment importants pour ne pas causer de perte de charge notable, et suffisamment faibles pour que le matériau compressible ne puisse y fluer.
- Dans une variante de l'invention, le disque et la couronne sont constitués l'un et l'autre d'un matériau perméabale compressible, de façon à autoriser à la fois le préréglage de la flamme maximale et le réglage de la flamme d'utilisation.
- On notera que, dans ce cas, toute déformation ou tout fluage résiduel du disque sur la couronne (ou inversement) qui provoquerait une diminution de sa perte de charge se trouvera ainsi compensée par une augmentation de la compression au niveau de la couronne (ou du disque), avec pour effet une augmentation de la perte de charge de celle-ci. La combinaison disque-couronne constitue ainsi un couple autocompensateur de fluage.
- On notera également qu'en créant une perte de charge supplémentaire, dans le circuit de gaz, à l'aide de la couronne perméable, il devient possible, pour un débitfinal donné, de moins comprimer le disque et donc de diminuer le fluage au niveau du canal d'arrivée ou de sortie de gaz.
- Dans une variante particulièrement intéressante de l'invention, le disque et la couronne qui lui est associée sont constitués d'une seule et même pièce comprimée en deux zones différentes: d'une part, une zone circulaire centrale et, d'autre part, une zone annulaire entourant celle-ci. Cette disposition, plus simple et plus facile à mettre en oeuvre, présente les mêmes avantages que la réaliation précédente.
- Plusieurs formes de réalisation de l'invention seront décrites ci-après, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
- - la fig. 1 est une coupe partielle longitudinale d'une première forme de réalisation d'un dispositif de réglage de hauteur de flamme suivant l'invention;
- - la fig. 2 illustre une variante de réalisation du dispositif de la fig. 1 ;
- - la fig. 3 est une coupe partielle longitudinale d'une seconde forme de réalisation d'un dispositif de réglage de hauteur de flamme suivant l'invention;
- - la fig. 4 représente un autre mode de réalisation du dispositif suivant l'invention.
- Sur la fig. 1, le dispositif de réglage de hauteur de flamme suivant l'invention est disposé à l'intérieur d'une cavité 5 filetée intérieurement, ménagée dans un tube 1 solidaire du fond 3 du corps du briquet.
- Un disque perméable élastique est disposé sur le fond de la cavité 5. Une couronne perméable 7, en métal fritté, est disposée à la périphérie de ce disque, en contact avec lui. Une rondelle 8 assure l'étanchéité au gaz entre la couronne 7 et le tube 1. La couronne 7 est maintenue par une vis 9 vissée dans la cavité 5, avec interposition d'une rondelle 10 entre la vis 9 et la couronne 7. Le disque 12 est comprimé en sa partie centrale par un élément de compression 13 vissé par un filetage 15 dans le tube 1. Deux joints toriques 17 et 19 assurent respectivement l'étanchéité entre l'élément de compression 13 et la vis 9, d'une part, et entre le corps 3 et l'élément de compression 13, d'autre part. Le tube 1 est percé d'orifices 20 et 22 faisant respectivement communiquer l'intérieur de la cavité 5 avec le réservoir de gaz du briquet et avec le brûleur.
- L'élément de compression 13 est pourvu d'un téton 11 traversant le disque 12. L'espace existant entre ce téton et le canal 22 est tel qu'il soit suffisamment important pour ne pas causer de perte de charge notable, et suffisamment faible pour que le disque 12 ne puisse y fluer.
- Dans ces conditions, le fonctionnement du dispositif est le suivant: le gaz provenant par les orifices.20 du réservoir emprunte le canal capillaire défini par les filetages de la vis 9 et de la cavité 5 pour arriver à la périphérie du disque 7. Il traverse ce disque en subissant une première perte de charge dépendant de la porosité de la couronne frittée, déterminée à la fabrication. Il traverse ensuite radialement le disque 12, en subissant une seconde perte de charge dépendant de l'état de compression de ce disque. Lorsque le clapet 23 est ouvert, le gaz emprunte enfin le canal 22 du brûleur non représenté sur le dessin. On notera que le disque 12 est maintenu sur toutes ses faces par les différents éléments du dispositif et, de ce fait, ne peut, au cours du temps, subir de phénomènes de fluage importants.
- La fig. 2 est une vue partielle d'une variante de réalisation du dispositif de la fig. 1. Les organes déjà décrits en relation avec la fig. 1 ou ayant des fonctions équivalentes sont désignés par les mêmes chiffres de référence, affectés de l'indice '.
- Dans cette variante, la couronne 12 est remplacée par un disque 12'. La couronne 7' et le disque 12' sont constitués de deux matériaux perméables compressibles et sont comprimés respectivement par les vis 9' et 13' qui permettent de régler respectivement la hauteur de la flamme maximale et la hauteur de la flamme d'utilisation délivrée par le briquet. Un cylindre poreux 6, fait d'un matériau fritté, est fixé dans le canal de sortie de gaz en contact avec le disque 14. Sa porosité est suffisante pour ne pas créer de perte de charge notable au passage du gaz. Au cours de la compression, le disque 12' prend appui sur ledit cylindre 6 et, de ce fait, ne peut fluer dans le canal de sortie de gaz 22'.
- Le fonctionnement de cette variante est en tout point semblable à celui du dispositif de la fig. 1.
- Dans le mode de réalisation de la fig. 3, le disque central et sa couronne sont constitués d'une seule et même pièce, un disque 34, et le réglage de hauteur de flamme s'effectue à partir de la partie supérieure du briquet. Celle-ci est percée d'une cavité 31, dans laquelle est logé un sous-ensemble constitué d'un support 32, dans un évidement interne 35 duquel est disposé le disque perméable élastique 34. Celui-ci est comprimé axialement par une vis 36 vissée dans un filetage interne de l'évidement 35. Un téton de centrage 36a de la vis 35 est engagé dans un orifice axial du disque 34.
- La partie supérieure du support 32 est percée d'un orifice 37 dans lequel est engagé un élément de compression 38. Celui-ci est appliqué contre la partie centrale du disque 34 par une vis 40, qui est vissée dans la cavité 31 du corps du briquet et qui peut être actionnée de l'extérieur. Cette vis 40 comporte un canal central 42 recevant un brûleur 44, dont une extrémité est pourvue d'un clapet 46. Celui-ci prend appui sur la face supérieure de l'élément de compression 38 et obture un canal 48, faisant communiquer le disque 34 avec le brûleur.
- Le fonctionnement du dispositif est le suivant: le gaz arrive du réservoir par un canal 50 débouchant à la base de la cavité 31, traverse la partie capillaire comprise entre les filetages de la vis 36 et de l'élément support 32, pour arriver à la périphérie du disque 34. Il traverse ensuite celui-ci radialement pour gagner le canal 48 de l'élément de compression. Lorsque le clapet 46 est ouvert, le gaz gagne alors le canal 52 du brûleur du briquet. En comprimant plus ou moins le disque 34 dans sa partie annulaire à l'aide de la vis 36, il est donc possible de fixer la hauteur maximale de la flamme que pourra produire le briquet, puis, en comprimant plus ou moins le même disque 34 en sa partie centrale, à l'aide de lavis 40, l'utilisateur pourra ajuster la hauteurdeflammefournie par le briquet, en deçà de la flamme maximale précédemment ajustée.
- Dans le mode de réalisation de la fig. 4, le dispositif de réglage du débit de gaz suivant l'invention est logé dans une cavité 60 d'un tube 62. Le fond de cette cavité communique avec un brûleur, non représenté sur le dessin, par un canal 66 pouvant être obturé par un clapet 68.
- Un disque métallique 70 pourvu sur sa partie supérieure de fines rainures radiales 61 et comportant un téton central 72 orienté vers l'intérieur de la cavité 60 est disposé sur le fond 64 de ladite cavité.
- Dans cette forme de réalisation également, le disque et la couronne perméables sont combinés en un seul et même disque 74, comprimé sur sa partie annulaire par une vis 76 vissée dans le tube 62, et en sa partie centrale par un piston 78 traversant un alésage 80 de la vis 76.
- Le piston 78 est creusé d'un canal 82 d'arrivée de gaz et un téton 72 du disque métallique 70 traverse le disque 74 pour pénétrer dans le canal 82, en minimisant ainsi le fluage au niveau du canal central.
- Le fonctionnement du dispositif est le suivant: le gaz provenant du réservoir du briquet, non représenté sur le dessin, est admis par le canal capillaire constitué par l'espace formé entre l'alésage 80 et le piston 78 et gagne le centre du disque perméable 74 en empruntant le conduit 82. Il traverse ensuite les deux zones de compression du disque 74, où il subit une perte de charge dépendant de la position du piston 78 et de la vis 76, puis il gagne le canal 66, en empruntant les rainures 64.
- L'invention propose donc un dispositif simple et sûr pour le réglage du débit de gaz d'un briquet à gaz liquéfié, qui, à la fois, remédie aux problèmes de fluage posés par les dispositifs de la technique antérieure et permet d'ajuster à une valeur donnée la flamme maximale et la flamme d'utilisation délivrée par un briquet.
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