EP0184967A1 - Briquet à gaz jetable - Google Patents

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EP0184967A1
EP0184967A1 EP85420198A EP85420198A EP0184967A1 EP 0184967 A1 EP0184967 A1 EP 0184967A1 EP 85420198 A EP85420198 A EP 85420198A EP 85420198 A EP85420198 A EP 85420198A EP 0184967 A1 EP0184967 A1 EP 0184967A1
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EP
European Patent Office
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pressure reducer
gas lighter
porous
shoulder
lighter according
Prior art date
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Withdrawn
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EP85420198A
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German (de)
English (en)
Inventor
René Frigiere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intermatch SA
Original Assignee
Intermatch SA
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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
    • 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
    • F23Q2/162—Lighters with gaseous fuel, e.g. the gas being stored in liquid phase with non-adjustable gas flame
    • F23Q2/163—Burners (gas valves)

Definitions

  • the present invention relates to a disposable gas lighter of the type comprising a pressure reducer constituted by a porous body maintained applied against a shoulder formed in the channel provided in the valve body for the passage of fuel and whose porosity characteristics, which correspond at the desired flow rate as a function of the desired flame height, are determined during manufacture, the upstream face of this pressure reducer communicating directly with the interior of the liquid fuel tank.
  • the present invention aims to reduce this cost price by considerably simplifying the construction of their valve.
  • the shoulder against which the pressure reducer is kept applied is formed directly in the body of the lighter of which it is an integral part, and with which it is produced. simultaneously in a moldable or injectable material and poor conductor of heat.
  • the support shoulder of the pressure reducer forming an integral part of the body of the lighter therefore eliminates the need to provide an attached valve body and its mounting before its installation, which obviously reduces the cost price of the lighter.
  • the pressure reducer of this lighter can be made by a disc of sintered material fixed by gluing, wedging or the like against its bearing shoulder. It can also be constituted by a porous or mesoporous membrane fixed to the shoulder provided for its support in any suitable manner, for example by gluing or welding carried out annularly around the fuel passage channel which surrounds the shoulder.
  • the pressure reducer is constituted by a porous or mesoporous membrane
  • its retention applied, by one of its faces, against the shoulder provided for its support is obtained by application, against its other face and under a predetermined pressure necessary for its peripheral sealing, an annular disc fixed to the body of the lighter by any suitable means such as by wedging, gluing or welding.
  • the pressure reducer In all cases where the pressure reducer consists of a porous or mesoporous membrane, it may be associated with a fibrous sheet applied against its downstream face in order to facilitate the circulation of the fuel radially in the direction of the channel leading to the burner.
  • this lighter in which there is no provision of calories from the valve burner to the downstream face of the pressure reducer, requires that the fuel passes through this reducer in the gas phase and that, consequently, part of the fuel is in the gaseous phase between the pressure reducer and the upper level of the liquid fuel contained in the tank, which prohibits its use in a strongly inclined position, or even completely overturned.
  • the fuel risks, in the liquid phase, penetrating into the pores of the reducer and thereby causing an unpleasant flickering of the flame.
  • the downstream face of the porous or mesoporous membrane is covered by a sheet of porous material and good conductor of heat such as a sheet of porous metal.
  • a sheet of porous material and good conductor of heat such as a sheet of porous metal.
  • valve burner in this lighter, there is no provision of calories between the valve burner and the downstream face of the pressure reducer allows the valve burner to be made of a moldable or injectable material which is poor in heat conductivity. .
  • the upper wall of the body (2) of this lighter which also constitutes the body of its tank (3) inside which is visible the upper level (4) of its liquid fuel, has two coaxial cylindrical projections (5) and (6) projecting, respectively on the outer face and on the inner face of the wall (2).
  • These two coaxial cylindrical projections (5) and (6) delimit a common cylindrical bore (7) closed by an annular shoulder (8) near the free end of the inner cylindrical projection (6).
  • the upper face of the annular shoulder (8) is shaped as a seat (9) on which normally rests the seal (11) of a valve burner (12) arranged in a manner known per se to be kept normally in closed position by spring means, not shown in the drawing, and to be brought into the open position during each operation of the ignition mechanism of this lighter.
  • the underside (8a) of the shoulder (8) is intended to constitute the bearing face or bearing shoulder of the pressure reducer (13) of this lighter, a pressure reducer which, in this example, is constituted by a mesoporous membrane (13a) on the upper or downstream face of which a fibrous sheet (13b) is applied.
  • the pressure reducer (13) is maintained by a disc (14) having a central fuel supply channel (15) which is fixed by gluing, welding, wedging or in any other way. re at the free end of the inner cylindrical projection (6), so as to exert on the pressure reducer (13) the annular zone delimited by an annular boss (14a) provided on the bearing face of the disc (14 ), sufficient pressure to ensure the peripheral tightness of the pressure reducer (13) and to oppose any circulation of the liquid fuel radially in the direction of the periphery of this pressure reducer.
  • the annular shoulder (14a) of the disc (14) provides in its center a cylindrical chamber (16) whose diameter determines the useful section of the pressure reducer (13).
  • the presence of the porous sheet (13b) of the reducer (13), downstream of the mesoporous membrane (13a), allows the circulation of the fuel radially in the direction of the channel (17) formed in the center of the annular shoulder ( 8), to allow the circulation of gas in the direction of the valve burner (12,11).
  • the shoulder (8) on the upper face of which is arranged the boss (9) constituting the seat of the valve (11), and the lower face of which constitutes the bearing shoulder of the pressure reducer (13 ), is an integral part of its body (2), which eliminates any need to provide an independent valve body previously mounted in isolation and placed in a well intended to receive it, as exists in lighters currently known .
  • this fixing is carried out by welding and more precisely by ultrasonic welding, the disc (14) being of a plastic material capable of being welded in this way to that constituting the body (2 ) and the projection (6) of the lighter.
  • the pressure reducer (13) is associated with a layer of porous material of good thermal conductivity (13c) which is applied to it against its downstream face, that is to say say sandwiched between the mesoporous membrane (13a) and the fibrous sheet (13b).
  • This layer (13c) can for example be produced by a porous metallic sheet. It results from the presence of this layer (13c) a temporary supply of calories sufficient to ensure instant evaporation of the fuel possibly present in the liquid phase in the pores of the mesoporous membrane (13a).
  • the pressure reducer (13) consists only of the single mesoporous membrane (13a) which allows it to be held against its support shoulder (8a) by bonding or welding which, in this case must be made annularly as illustrated in (18) in this figure 2.
  • the diameter of the bead (18) of bonding or welding obviously determines the useful section of the membrane (13a).
  • the pressure reducer (13) can also be formed not by a porous or mesoporous membrane but by a disc made of porous material of greater thickness, the fixing of which. can be provided in n i m - door any suitable manner and in particular by clamping or bonding.
  • valve burner (12) in this lighter, there is no provision of calories between the valve burner (12) and the downstream face of the pressure reducer (13), makes it possible to produce the valve burner ( 12) in a moldable or injectable material that is poor in heat conductivity.

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Abstract

Ce briquet est du type comportant un réducteur de pression (13) constitué par un corps poreux maintenu appliqué contre un épaulement ménagé dans le canal prévu dans le corps de valve pour le passage du combustible et dont les caractéristiques de porosité, qui correspondent au débit recherché en fonction de la hauteur de flamme désirée, sont déterminées à la fabrication, la face amont de ce réducteur de pression (13) communiquant directement avec l'intérieur du réservoir (3) de combustible liquide. L'épaulement (8) contre lequel le réducteur de pression (13) est maintenu appliqué est ménagé directement dans le corps (2) du briquet dont il fait partie intégrante, et avec lequel il est réalisé simultanément en une matière moulable ou injectable et mauvaise conductrice de la chaleur.

Description

  • La présente invention concerne un briquet à gaz jetable du type comportant un réducteur de pression constitué par un corps poreux maintenu appliqué contre un épaulement ménagé dans le canal prévu dans le corps de valve pour le passage du combustible et dont les caractéristiques de porosité, qui correspondent au débit recherché en fonction de la hauteur de flamme désirée, sont déterminées à la fabrication, la face amont de ce réducteur de pression communiquant directement avec l'intérieur du réservoir de combustible liquide.
  • Des briquets de ce type sont connus, notamment par les brevets français n° 75 18161 et n° 80 19585 dans lesquels le réducteur de pression, qui est constitué par une membrane poreuse ou mésoporeuse, est le siège de l'évaporation du combustible liquide amené jusqu'à lui par une mèche ou, en l'absence de mèche, par condensation capillaire à l'intérieur des pores de la membrane.
  • Dans tous les cas, pour que l'évaporation se produise d'une façon uniforme, il est nécessaire que les calories soient transférées du brûleur-soupape aux parois de la chambre d'évaporation par une disposition spéciale telle que celle décrite dans le brevet français n° 75 18162, disposition selon laquelle le brûleur-soupape et la partie du corps de valve située en aval du réducteur de pression et délimitant une chambre d'évaporation sont en matériau bon conducteur de la chaleur, et notamment en métal découpé et embouti ou fritté.
  • Le nombre des pièces constitutives de ces valves et leur complexité renchérissent de façon non négligeable le prix de ces briquets.
  • La présente invention vise à réduire ce prix de revient en simplifiant considérablement la constitution de leur valve. A cet effet, dans le briquet qu'elle concerne et qui est du type précité, l'épaulement contre lequel le réducteur de pression est maintenu appliqué est ménagé directement dans le corps du briquet dont il fait partie intégrante, et avec lequel il est réalisé simultanément en une matière moulable ou injectable et mauvaise conductrice de la chaleur.
  • L'épaulement d'appui du réducteur de pression faisant partie intégrante du corps du briquet élimine donc la nécessité de prévoir un corps de valve rapporté et son montage avant sa mise en place, ce qui réduit évidemment le prix de revient du briquet.
  • Le réducteur de pression de ce briquet peut être constitué par un disque de matière frittée fixé par collage, coincement ou autre contre son épaulement d'appui. Il peut aussi être constitué par une membrane poreuse ou mésoporeuse fixée à l'épaulement prévu pour son appui de n'importe quelle manière appropriée, par exemple par collage ou soudage réalisé annulairement autour du canal de passage du combustible qu'entoure l'épaulement.
  • Suivant une variante d'exécution de ce briquet, et dans le cas où le réducteur de pression est constitué par une membrane poreuse ou mésoporeuse, son maintien appliqué, par l'une de ses faces, contre l'épaulement prévu pour son appui est obtenu par application, contre son autre face et sous une pression prédéterminée nécessaire à son étanchéité périphérique, d'un disque annulaire fixé au corps du briquet par tout moyen approprié tel que par coincement, collage ou soudage.
  • Dans ce dernier cas, le soudage par ultra-sons convient particulièrement bien.
  • ,: Dans tous les cas où le réducteur de pression est constitué par une membrane poreuse ou mésoporeuse, il peut lui être associé une nappe fibreuse appliquée contre sa face aval afin de faciliter la circulation du combustible radialement en direction du canal le conduisant au brûleur.
  • Le bon fonctionnement de ce briquet, dans lequel il n'est prévu aucun apport de calories depuis le brûleur-soupape jusqu'à la face aval du réducteur de pression, nécessite que le combustible traverse ce réducteur en phase gazeuse et que, par conséquent, une partie du combustible soit en phase gazeuse entre le réducteur de pression et le niveau supérieur du combustible liquide contenu dans le réservoir, ce qui interdit son utilisation en position fortement inclinée, voire totalement renversée. En effet, dans ce cas, le combustible risque, en phase liquide, de pénétrer dans les pores du réducteur et de provoquer, de ce fait, un sautillement désagréable de la flamme.
  • Pour remédier à cet inconvénient, suivant une autre caractéristique de l'invention; la face aval de la membrane poreuse ou mésoporeuse est recouverte par une feuille de matière poreuse et bonne conductrice de la chaleur tel qu'une feuille de métal poreux. La présence de cette feuille a pour effet un apport de calories suffisant pour assurer, par une bonne évaporation du combustible liquide, une bonne stabilité de la flamme.
  • Enfin, le fait que, dans ce briquet, il n'est prévu aucun apport de calories entre le brûleur-soupape et la face aval du réducteur de pression autorise à réaliser le brûleur-soupape en une matière moulable ou injectable mauvaise conductrice de la chaleur.
  • De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce briquet dans le cas où le corps poreux du réducteur de pression est constitué par une membrane mésoporeuse :
    • Figure 1 est une vue partielle en coupe axiale montrant le haut d'un corps de briquet, et plus particulièrement son brûleur-soupape et son réducteur de pression conforme à l'invention ;
    • Figure 2 est une vue partielle en coupe montrant une autre forme d'exécution du réducteur de pression selon l'invention.
  • Comme le montre la figure 1, la paroi supérieure du corps (2) de ce briquet, qui constitue aussi le corps de son réservoir (3) à l'intérieur duquel est visible le niveau supérieur (4) de son combustible liquide, présente deux saillies cylindriques coaxiales (5) et (6) faisant saillie, respectivement sur la face extérieure et sur la face intérieure de la paroi (2). Ces deux saillies cylindriques coaxiales (5) et (6) délimitent un alésage cylindrique commun (7) fermé par un épaulement annulaire (8) à proximité de l'extrémité libre de la saillie cylindrique intérieure (6). La face supérieure de l'épaulement annulaire (8) est conformée en siège (9) sur lequel repose normalement le joint d'étanchéité (11) d'un brûleur-soupape (12) agencé de manière connue en soi pour être maintenu normalement en position de fermeture par des moyens à ressort, non représentés sur le dessin, et pour être amené en position d'ouverture lors de chaque manoeuvre du mécanisme d'allumage de ce briquet.
  • Comme le montre la figure l, la face inférieure (8a) de l'épaulement (8) est destinée à constituer la face d'appui ou épaulement d'appui du réducteur de pression (13) de ce briquet, réducteur de pression qui, dans cet exemple, est constitué par une membrane mésoporeuse (13a) sur la face supérieure ou aval de laquelle est appliquée une nappe fibreuse (13b).
  • Le maintien du réducteur de pression (13) est assuré par un disque (14) présentant un canal central (15) d'amenée du combustible et qui est fixé par collage, soudage, coincement ou de toute autre manière à l'extrémité libre de la saillie cylindrique intérieure (6), de manière à exercer sur le réducteur de pression (13) de la zone annulaire délimitée par un bossage annulaire (14a) prévu sur la face d'appui du disque (14), une pression suffisante pour assurer l'étanchéité périphérique du réducteur de pression (13) et s'opposer à toute circulation du combustible liquide radialement en direction de la périphérie de ce réducteur de pression.
  • Comme le montre la figure 1, l'épaulement annulaire (14a) du disque (14) ménage en son centre une chambre cylindrique (16) dont le diamètre détermine la section utile du réducteur de pression (13). En effet, la présence de la nappe poreuse (13b) du réducteur (13), en aval de la membrane mésoporeuse (13a), permet la circulation du combustible radialement en direction du canal (17) ménagé au centre de l'épaulement annulaire (8), pour permettre la circulation du gaz en direction du brûleur-soupape (12,11).
  • Dans ce briquet, l'épaulement (8) sur la face supérieure duquel est aménagé le bossage (9) constituant le siège de la soupape (11), et dont la face inférieure constitue l'épaulement d'appui du réducteur de pression (13), fait partie intégrante de son corps (2), ce qui élimine toute nécessité d'apport d'un corps de valve indépendant préalablement monté isolément et mis en place dans un puits prévu pour le recevoir, comme cela existe dans les briquets actuellement connus.
  • Le fait que l'épaulement (8) soit obtenu simultanément au corps (2) du briquet lors de sa fabrication, par moulage ou injection, en réduit donc considérablement le prix de revient.
  • Il a été indiqué précédemment que le disque (14) prévu pour le serrage et le maintien du réducteur (13) pouvait être fixé à la saillie cylindrique intérieure (6) par collage, soudage ou coincement.
  • Dans l'exemple illustré sur le dessin, cette fixation est réalisée par soudage et plus précisément par soudage par ultra-sons, le disque (14) étant en une matière plastique susceptible d'être soudée de cette manière à celle constituant le corps (2) et la saillie (6) du briquet.
  • Comme on le voit, aucune des pièces enserrant le réducteur (13) n'est en une matière bonne conductrice de la chaleur puisqu'elles sont toutes réalisées en matière plastique. Il en résulte que pour un bon fonctionnement de ce briquet et notamment si l'on souhaite obtenir une bonne stabilité de sa flamme, il est nécessaire qu'entre le niveau supérieur (4) du combustible liquide et le réducteur de pression (13), soit présent du combustible en phase gazeuse. Cette nécessité implique que le briquet ne doit être ni incliné fortement ni totalement renversé lors de son utilisation, ce qui peut être gênant dans certains cas tels que, par exemple, pour l'allumage de bougies ou encore l'allumage de pipes. En effet, dans ce cas, du combustible pénètre en phase liquide dans le canal (15), la chambre (16) et peut pénétrer aussi, par phénomène de capillarité, à l'intérieur des pores de la membrane (13a). Il risque d'en résulter un sautillement désagréable de la falmme par suite de l'évaporation brutale et intermittente des quantités de combustible accumulées en phase liquide dans les pores de la membrane (13a).
  • Pour éliminer cet inconvénient, suivant une autre caractéristique de l'invention, au réducteur de pression (13) est associée une couche de matière poreuse de bonne conductibilité thermique (13c) qui lui est appliquée contre sa face aval, c'est-à-dire prise en sandwich entre la membrane mésoporeuse (13a) et la nappe fibreuse (13b). Cette couche (13c) peut par exemple être réalisée par une feuille métallique poreuse. Il résulte de la présence de cette couche (13c) un apport de calories temporaire suffisant pour assurer l'évaporation instantanée du combustible présent éventuellement en phase liquide dans les pores de la membrane mésoporeuse (13a).
  • Dans une variante illustrée par la figure 2, le réducteur de pression (13) n'est constitué que par la seule membrane mésoporeuse (13a) ce qui permet son maintien contre son épaulement d'appui (8a) par collage ou soudage qui, dans ce cas, devra être réalisé annulairement comme illustré en (18) sur cette figure 2. Le diamètre du cordon (18) de collage ou soudage détermine évidemment la section utile de la membrane (13a).
  • Dans une variante de l'invention, non représentée sur le dessin, le réducteur de pression (13) peut aussi être constitué non pas par une membrane poreuse ou mésoporeuse mais par un disque en matière poreuse d'épaisseur plus importante, dont .la fixation peut être assurée de n'im- porte quelle manière appropriée et notamment par coincement ou collage.
  • Il faut aussi noter que le fait que, dans ce briquet, il n'est prévu aucun apport de calories entre le brûleur-soupape (12) et la face aval du réducteur de pression (13), permet de réaliser le brûleur-soupape (12) en une matière moulable ou injectable mauvaise conductrice de la chaleur.

Claims (14)

1.- Briquet à gaz jetable du type comportant un réducteur de pression (13) constitué par un corps poreux maintenu appliqué contre un épaulement ménagé dans le. canal prévu dans le corps de valve pour le passage du combustible et dont les caractéristiques de porosité, qui correspondent au débit recherché en fonction de la hauteur de flamme désirée, sont déterminées à la fabrication, la face amont de ce réducteur de pression (13) communiquant directement avec l'intérieur du réservoir (3) de.. combustible liquide, caractérisé en ce que l'épaulement (8) contre lequel le réducteur de pression (13) est maintenu appliqué est ménagé directement dans le corps (2) du briquet dont il fait partie intégrante, et avec lequel il est réalisé simultanément en une matière moulable ou injectable.
2.- Briquet à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réducteur de pression (13) est constitué par un disque de matière frittée fixé par collage, coincement ou autre contre son épaulement d'appui (8).
3.- Briquet à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réducteur de pression (13) est constitué par une membrane poreuse ou mésoporeuse (13a) maintenue appliquée contre son épaulement d'appui (8).
4.- Briquet à gaz selon la revendication 3, caractérisé en ce que la membrane poreuse ou mésoporeuse (13a) est maintenue appliquée contre son épaulement d'appui (8) par collage ou soudage (18) réalisé annulairement autour du canal de passage (17) du combustible qu'entoure cet épaulement (8) et assurant l'étanchéité périphérique du réducteur de pression (13).
5.- Briquet à gaz selon la revendication 3, caractérisé en ce que la membrane poreuse ou mésoporeuse (13a) est maintenue appliquée, par l'une de ses faces, contre son épaulement d'appui (8) par application, contre son autre face et sous une pression prédéterminée nécessaire à son étanchéité périphérique, d'un disque annulaire (14) fixé au corps (2) du briquet.
6.- Briquet à gaz selon la revendication 5, caractérisé en ce que le disque (14) est fixé au corps (2) du briquet par coincement.
7.- Briquet à gaz selon la revendication 5, caractérisé en ce que le disque (14) est fixé au corps (2) du briquet par collage.
8.- Briquet à gaz selon la revendication 5, caractérisé en ce que le disque (14) est fixé au corps (2) du briquet par soudage.
9.- Briquet à gaz selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mode de soudage utilisé pour la fixation du disque (14) au corps (2) du briquet est le soudage par ultra-sons.
10.- Briquet à gaz selon l'une -quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la matière moulable ou injectable constituant l'épaulement d'appui (8) du réducteur de pression (13) et le corps (2) est une matière mauvaise conductrice de la chaleur.
11.- Briquet à gaz selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le réducteur de pression (13) comprend, outre la membrane poreuse ou mésoporeuse (13a), une nappe fibreuse (13b) disposée du côté de sa face aval et destinée à prendre appui contre l'épaulement (8).
12.- Briquet à gaz selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que la face aval de la membrane poreuse ou mésoporeuse (13a) est recouverte par une feuille de matière poreuse (13c) bonne conductrice de la chaleur.
13.- Briquet à gaz selon la revendication 12, caractérisé en ce que la feuille de matière poreuse (13c) bonne conductrice de la chaleur est constituée par une feuille de métal poreux.
14.- Briquet à gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau constitutif du brûleur-soupape (12) est une matière moulable ou injectable mauvaise conductrice de la chaleur.
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