EP0736733B1 - Utilisation, pour le nettoyage d'un ventilateur, d'un dispositif d'injection d'air pour brûleur à air soufflé - Google Patents

Utilisation, pour le nettoyage d'un ventilateur, d'un dispositif d'injection d'air pour brûleur à air soufflé Download PDF

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EP0736733B1
EP0736733B1 EP96420112A EP96420112A EP0736733B1 EP 0736733 B1 EP0736733 B1 EP 0736733B1 EP 96420112 A EP96420112 A EP 96420112A EP 96420112 A EP96420112 A EP 96420112A EP 0736733 B1 EP0736733 B1 EP 0736733B1
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EP
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air
fan
injection device
burner
diaphragm
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EP0736733A3 (fr
EP0736733A2 (fr
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René Aldeguer
Thierry Serré
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Morice et Cie Traitogaz Ets
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Morice et Cie Traitogaz Ets
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/34—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air
    • F23D14/36—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air in which the compressor and burner form a single unit

Definitions

  • the present invention relates to a use an air injection device for a gas burner, supply air.
  • This invention relates to all burners with gas, supply air, and more particularly burners incorporated in gas cooking appliances and gas boilers.
  • a ventilator which draws air, taken outside, and which injects this air into a more or less long circuit, leading to the burner (s). Fuel gas is also injected into this circuit.
  • the present invention aims to remedy these disadvantages, by providing a use of a air injection device for supply air burner, which while retaining a particularly structure simple and very compact, takes advantage of a partial air discharge effect towards the fan, allowing cleaning of the fan turbine as well than cooling the surrounding components.
  • the invention essentially has for object use of an air injection device for gas burners, supply air, comprising a fan whose air outlet is connected to an air intake from a duct belonging to a circuit leading to at least one gas burner, between the air outlet of the fan and the air inlet of said conduit being interposed a diaphragm seal of low thickness, relatively insulating material rigid, the central region of which is pierced by at least one calibrated opening allowing passage to air flow blown to direct by the aforementioned circuit towards the or the burners, while all around its opening (s), the diaphragm seal has a solid surface reflecting part of the air flow to the fan, so to ensure the permanent cleaning of the turbine of the fan, while cooling the components surrounding.
  • the diaphragm seal is inserted, by its periphery, between a first flange delimiting the orifice fan air outlet, and a second flange delimiting the air inlet of the aforementioned duct.
  • a diaphragm seal configuration adapted which is mounted directly at the outlet of the fan, and which does not occupy more space than a simple seal, the presence of which is of all mandatory at this location.
  • the central opening of the diaphragm seal is calibrated to allow flow to pass necessary and sufficient air to the burner (s), taking account for all gases with which the burner (s) concerned are usable in practice.
  • the part of the air flow which does not pass the central opening of the diaphragm seal is forced towards the fan impeller, the diaphragm seal being located close to the turbine, which ensures cleaning permanent turbine, avoiding fouling thereof.
  • the repressed air also creates an atmosphere turbulent all around the fan, which cools effectively sensitive components located in the environment of the fan and giving off heat, for example: thermostat, pressure switch, solenoid valves, blocks of regulation.
  • a fryer comprises a tank 1, heated by means of gas burners 2, supply air, arranged in two series on either side of the lower part of the tank 1.
  • the appliance includes a fuel gas inlet 9, supplying a first circuit 10 leading to two main gas injection points 11 and 12 located respectively towards the two ends of the nurse 7, and a second circuit 13 leading to an injection point additional gas 14, used for starting, located at mid-length of the nurse 7.
  • An electronic control unit 15, associated with a general switch 16 is electrically connected to: a temperature control thermostat 17 and a safety thermostat 18 immersed in tank 1, spark plugs 19 and monitoring plugs 20 associated with the burners 2, a pressure switch 21 connected to the nurse 7, two solenoid valves 22 and 23 placed on the first gas injection circuit 10, and another solenoid valve 24 placed on the second injection circuit gas 13.
  • Figure 2 shows the spatial arrangement real of some of the previously named components. This figure shows in particular that the three solenoid valves 22, 23 and 24 are located in the vicinity of fan 3.
  • the air outlet of this fan 3 is presented as a substantially shaped outlet 25 rectangular, delimited by a first flange 26 substantially rectangular.
  • the air inlet, located in the nurse midline 7, presents as a substantially rectangular lateral opening 27, delimited by a second substantially rectangular flange 28, located in correspondence with the first flange 26 - see in particular Figures 3 and 4.
  • a seal diaphragm 29 which has an external shape substantially rectangular corresponding, and that is made of a relatively rigid insulating material.
  • the periphery of the diaphragm seal 29 is tightened, so watertight, between the two flanges 26 and 28 assembled at screw means 30, provided for example at their four angles.
  • the diaphragm seal 29 In its central region, as shown more particularly Figure 5, the diaphragm seal 29 has a calibrated opening 31, of shape rectangular. At its four angles, this joint 29 is still drilled with holes 32 through which the screws 30 pass.
  • the calibrated central opening 31 of the seal diaphragm 29 gives free passage to an air flow soufflé D1, which runs through the nurse 7 then the two ducts 8 to be directed to the burners 2.
  • the air injection device is more particularly applicable to fryers and other gas cooking appliances for use professional, which must be used without interruption for long periods of time.

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Description

La présente invention concerne une utilisation d'un dispositif d'injection d'air pour brûleur à gaz, à air soufflé. Cette invention concerne tous les brûleurs à gaz, à air soufflé, et plus particulièrement les brûleurs incorporés à des appareils de cuisson à gaz et à des chaudières à gaz.
Dans les appareils de cuisson à gaz, pourvus d'un ou plusieurs brûleurs à air soufflé, il est prévu un ventilateur qui aspire de l'air, prélevé à l'extérieur, et qui injecte cet air dans un circuit, plus ou moins long, menant au(x) brûleur(s). Le gaz combustible est lui aussi injecté dans ce circuit.
Il convient ici de réguler le débit d'air envoyé vers le ou les brûleurs. A cet effet, on prévoit habituellement des systèmes de régulation du débit d'air, à fonctionnement mécanique, tels que papillons ou bagues de réglage qui créent une perte de charge. Ces moyens sont relativement encombrants, et peu fiables. De plus, étant situés bien en aval du ventilateur dans le circuit d'air, ils ne peuvent être mis à profit pour refouler une partie du débit d'air vers le ventilateur, à des fins de nettoyage et de refroidissement.
Le document US-A-4383820 décrit déjà un dispositif d'injection d'air pour brûleur à gaz à air pulsé, comprenant un ventilateur raccordé à une entrée d'air d'un conduit menant au brûleur à gaz, avec un joint diaphragme de faible épaisseur interposé entre la sortie d'air du ventilateur et l'entrée d'air dudit conduit. Le joint diaphragme est percé de quatre ouvertures calibrées, entourées par une surface pleine, qui sont prévues pour limiter le débit d'air soufflé à destination du brûleur, notamment lors de l'utilisation de certains gaz combustibles. Toutefois, ce document ne contient aucune suggestion d'utiliser le joint diaphragme à d'autres fins, en particulier pour le nettoyage de la turbine du ventilateur et/ou pour le refroidissement.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant une utilisation d'un dispositif d'injection d'air pour brûleur à air soufflé, qui tout en conservant une structure particulièrement simple et de très faible encombrement, met à profit un effet de refoulement partiel de l'air vers le ventilateur, permettant un nettoyage de la turbine du ventilateur ainsi qu'un refroidissement des composants environnants.
A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une utilisation d'un dispositif d'injection d'air pour brûleur à gaz, à air soufflé, comprenant un ventilateur dont l'orifice de sortie d'air est raccordé à une entrée d'air d'un conduit appartenant à un circuit menant à au moins un brûleur à gaz, entre la sortie d'air du ventilateur et l'entrée d'air dudit conduit étant interposé un joint diaphragme de faible épaisseur, en matériau isolant thermique relativement rigide, dont la région centrale est percée d'au moins une ouverture calibrée laissant le passage au débit d'air soufflé à diriger par le circuit précité vers le ou les brûleurs, tandis que tout autour de sa ou ses ouvertures, le joint diaphragme présente une surface pleine renvoyant une partie du débit d'air vers le ventilateur, de manière à assurer le nettoyage permanent de la turbine du ventilateur, tout en refroidissant les composants environnants.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le joint diaphragme est inséré, par sa périphérie, entre une première bride délimitant l'orifice de sortie d'air du ventilateur, et une seconde bride délimitant l'entrée d'air du conduit précité.
Ainsi, il est proposé, pour réguler le débit d'air, l'insertion d'un joint diaphragme de configuration adaptée qui est monté directement à la sortie du ventilateur, et qui n'occupe pas plus de place qu'un simple joint d'étanchéité, dont la présence est de toute façon obligatoire à cet endroit. L'ouverture centrale du joint diaphragme est calibrée pour laisser passer le débit d'air nécessaire et suffisant au(x) brûleur(s), en tenant compte de tous les gaz avec lesquels le ou les brûleurs concernés sont en pratique utilisables.
La partie du débit d'air qui ne traverse pas l'ouverture centrale du joint diaphragme est refoulée vers la turbine du ventilateur, le joint diaphragme étant situé à proximité de la turbine, ce qui assure un nettoyage permanent de la turbine, évitant l'encrassement de celle-ci.
Compte tenu de la configuration habituelle du ventilateur, qui est notamment du type dit à cage d'écureuil, l'air refoulé crée aussi une ambiance turbulente tout autour du ventilateur, ce qui refroidit efficacement les composants sensibles situés dans l'environnement du ventilateur et dégageant de la chaleur, par exemple : thermostat, pressostat, électrovannes, blocs de régulation.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif d'injection d'air pour brûleur à air soufflé :
  • Figure 1 est un schéma de principe synoptique d'un appareil de cuisson à gaz équipé du dispositif d'injection d'air utilisé selon la présente invention ;
  • Figure 2 est une vue en perspective, montrant la disposition d'une partie des composants visibles sur la figure 1 ;
  • Figure 3 est une vue de face partielle, à plus grande échelle, de ce dispositif d'injection d'air ;
  • Figure 4 est une vue en plan par dessus, correspondant à figure 3 ;
  • Figure 5 montre le joint diaphragme seul ;
  • Figure 6 est un schéma de principe du fonctionnement du dispositif.
    • Comme le montre schématiquement la figure 1, une friteuse comprend une cuve 1, chauffée au moyen de brûleurs à gaz 2, à air soufflé, disposés en deux séries de part et d'autre de la partie inférieure de la cuve 1. Un ventilateur 3, avec moteur électrique 4 et turbine 5, aspire de l'air extérieur et injecte cet air dans un circuit 6 menant aux brûleurs 2. Le circuit 6, situé en aval du ventilateur 3, comprend à son départ une nourrice 7, comportant dans sa région médiane une entrée d'air raccordée à la sortie d'air du ventilateur 3, et est prolongé par deux conduits 8, partant respectivement des deux régions extrêmes de la nourrice 7 et aboutissant respectivement aux deux séries de brûleurs 2.
    L'appareil comprend une arrivée de gaz combustible 9, alimentant un premier circuit 10 aboutissant à deux points d'injection de gaz principale 11 et 12 situés respectivement vers les deux extrémités de la nourrice 7, et un second circuit 13 aboutissant à un point d'injection de gaz supplémentaire 14, utilisée pour le démarrage, situé à mi-longueur de la nourrice 7.
    Un boítier électronique de contrôle 15, associé à un interrupteur général 16, est relié électriquement à : un thermostat de régulation de température 17 et un thermostat de sécurité 18 plongés dans la cuve 1, des bougies d'allumage 19 et des bougies de surveillance 20 associées aux brûleurs 2, un pressostat 21 relié à la nourrice 7, deux électrovannes 22 et 23 placées sur le premier circuit d'injection de gaz 10, et une autre électrovanne 24 placée sur le second circuit d'injection de gaz 13.
    La figure 2 représente la disposition spatiale réelle de certains des composants précédemment nommés. Cette figure montre notamment que les trois électrovannes 22,23 et 24 se situent au voisinage du ventilateur 3.
    La sortie d'air de ce ventilateur 3 se présente comme un orifice de sortie 25 de forme sensiblement rectangulaire, délimitée par une première bride 26 sensiblement rectangulaire. L'entrée d'air, située dans la région médiane de la nourrice 7, se présente comme un orifice latéral sensiblement rectangulaire 27, délimité par une seconde bride 28 sensiblement rectangulaire, située en correspondance avec la première bride 26 - voir en particulier les figures 3 et 4.
    Entre les deux brides 26 et 28 est inséré un joint diaphragme 29, qui possède une forme extérieure sensiblement rectangulaire correspondante, et qui est réalisé en un matériau isolant relativement rigide. La périphérie du joint diaphragme 29 est serrée, de façon étanche, entre les deux brides 26 et 28 assemblées au moyen de vis 30, prévues par exemple à leurs quatre angles.
    Dans sa région centrale, comme le montre plus particulièrement la figure 5, le joint diaphragme 29 comporte une ouverture calibrée 31, de forme rectangulaire. A ses quatre angles, ce joint 29 est encore percé de trous 32 traversés par les vis 30.
    Lorsque le joint diaphragme 29 est monté entre les deux brides 26 et 28, il présente tout autour de son ouverture centrale 31 une surface pleine 33, obturant partiellement l'orifice de sortie d'air 25 du ventilateur 3, en regard de la turbine 5 de ce ventilateur 3 - voir figure 6.
    Ainsi, en cours de fonctionnement, lorsque le moteur 4 est alimenté et fait tourner la turbine 5 du ventilateur 3, l'ouverture centrale calibrée 31 du joint diaphragme 29 laisse le libre passage à un débit d'air soufflé D1, qui parcourt la nourrice 7 puis les deux conduits 8 pour être dirigé vers les brûleurs 2.
    La puissance du ventilateur 3 étant supérieure à la valeur nécessaire pour l'alimentation des brûleurs 2, une partie excédentaire D2 du débit d'air soufflé est renvoyée par la surface pleine 33 du joint diaphragme 29, et se trouve ainsi refoulée vers la turbine 5 du ventilateur 3, ce qui assure un nettoyage permanent de la turbine 5.
    Compte tenu de la configuration du ventilateur 3, le débit d'air refoulé s'échappe hors du ventilateur 3 comme suggéré en D3, et crée, autour de celui-ci, une ambiance turbulente assurant le refroidissement des composants sensibles, tels que les électrovannes 22,23 et 24, situés au voisinage du ventilateur 3.
    Le dispositif d'injection d'air, précédemment décrit, est applicable plus particulièrement à des friteuses et autres appareils de cuisson à gaz à usage professionnel, qui doivent être utilisés sans interruption pendant des durées importantes.
    L'on ne s'éloignerait pas du cadre de la présente invention :
    • en réalisant le joint diaphragme en toute matière adaptée, avec toutes formes et dimensions extérieures en relation avec la sortie d'air du ventilateur ;
    • en modifiant la forme de l'ouverture calibrée du joint diaphragme, cette ouverture pouvant être carrée, rectangulaire, ronde, etc ;
    • en remplaçant l'ouverture calibrée unique de ce joint diaphragme par deux ou plusieurs ouvertures, selon toute disposition adaptée ;
    • en plaçant ledit joint diaphragme à l'entrée de tout conduit d'air alimentant le ou les brûleurs, quelles qu'en soient la désignation, la configuration et les dimensions ;
    • en associant le dispositif d'injection d'air selon l'invention à des brûleurs à air soufflé en nombre quelconque, et montés suivant toutes dispositions ;
    • en destinant ce dispositif à tous appareils, machines ou installations pourvus d'au moins un brûleur à gaz, à air soufflé, qu'il s'agisse d'appareils de cuisson à gaz, de chaudières à gaz ou analogues.

    Claims (4)

    1. Utilisation, pour le nettoyage permanent de la turbine (5) d'un ventilateur (3), d'un dispositif d'injection d'air pour brûleur à gaz à air soufflé, comprenant le ventilateur (3) dont l'orifice de sortie d'air (25) est raccordé à une entrée d'air (27) d'un conduit (7) appartenant à un circuit (6) menant à au moins un brûleur à gaz (2), entre la sortie d'air (25) du ventilateur (3) et l'entrée d'air (27) dudit conduit (7) étant interposé un joint diaphragme (29) de faible épaisseur, en matériau isolant thermique relativement rigide, dont la région centrale est percée d'au moins une ouverture calibrée (31) laissant le passage au débit d'air soufflé (D1) à diriger par le circuit précité (6) vers le ou les brûleurs (2), tandis que tout autour de sa ou ses ouvertures (31), le joint diaphragme (29) présente une surface pleine (33) renvoyant une partie du débit d'air (D2) vers le ventilateur (3), de manière à assurer le nettoyage permanent de la turbine (5) du ventilateur (3), tout en refroidissant les composants environnants (22,23,24).
    2. Utilisation d'un dispositif d'injection d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint diaphragme (29) est inséré, par sa périphérie, entre une première bride (26) délimitant l'orifice de sortie d'air (25) du ventilateur (3), et une seconde bride (28) délimitant l'entrée d'air (27) du conduit précité (7).
    3. Utilisation d'un dispositif d'injection d'air selon la revendication 2, caractérisée en ce que le joint diaphragme (29) possède une forme extérieure sensiblement rectangulaire, et est inséré entre une première bride (26) sensiblement rectangulaire délimitant l'orifice de sortie (25) du ventilateur (3), et une seconde bride (28) sensiblement rectangulaire délimitant l'entrée d'air latérale (27) d'une nourrice (7) constituant le point de départ du circuit (6) menant à au moins un brûleur (2).
    4. Utilisation d'un dispositif d'injection d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par son application à un appareil de cuisson à gaz, tel que friteuse.
    EP96420112A 1995-04-07 1996-04-03 Utilisation, pour le nettoyage d'un ventilateur, d'un dispositif d'injection d'air pour brûleur à air soufflé Expired - Lifetime EP0736733B1 (fr)

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    FR9504432A FR2732753B1 (fr) 1995-04-07 1995-04-07 Dispositif d'injection d'air pour bruleur a air souffle
    FR9504432 1995-04-07

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0736733A2 EP0736733A2 (fr) 1996-10-09
    EP0736733A3 EP0736733A3 (fr) 1997-04-23
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    EP (1) EP0736733B1 (fr)
    AT (1) ATE182206T1 (fr)
    DE (1) DE69603213D1 (fr)
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    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4383820A (en) * 1980-10-10 1983-05-17 Technology Application Services Corporation Fuel gas burner and method of producing a short flame
    US5171144A (en) * 1991-09-09 1992-12-15 A. O. Smith Corporation Pressurized air seal for combustion chamber

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    FR2732753A1 (fr) 1996-10-11
    EP0736733A3 (fr) 1997-04-23
    DE69603213D1 (de) 1999-08-19
    ATE182206T1 (de) 1999-07-15
    EP0736733A2 (fr) 1996-10-09
    FR2732753B1 (fr) 1998-05-22

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