EP2522904A1 - Appareil générateur d'air chaud à allumage améliore - Google Patents

Appareil générateur d'air chaud à allumage améliore Download PDF

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EP2522904A1
EP2522904A1 EP12160041A EP12160041A EP2522904A1 EP 2522904 A1 EP2522904 A1 EP 2522904A1 EP 12160041 A EP12160041 A EP 12160041A EP 12160041 A EP12160041 A EP 12160041A EP 2522904 A1 EP2522904 A1 EP 2522904A1
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EP
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igniter
transformer
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burner
voltage
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François CLEMENT
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Sefmat
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Sefmat
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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
    • F23D14/38—Torches, e.g. for brazing or heating
    • 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
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/465—Details, e.g. noise reduction means for torches
    • 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
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
    • F23Q3/002—Igniters using electrically-produced sparks using piezoelectric elements

Definitions

  • the present invention relates to an extender burner / hot-air furnace apparatus which can be used, in particular but not exclusively, for the low-temperature heating of plastic film, for example of polyethylene film, with a view to their retraction by means of a flow. gaseous from the combustion of a fuel gas such as propane and air or for laying thermoplastic material on the ground.
  • a fuel gas such as propane and air or for laying thermoplastic material on the ground.
  • the invention relates more particularly to a burner of the type previously described with an extension consisting of a generally tubular element, possibly telescopic, which can be inserted between the injection device and the burner head, of the apparatus.
  • the extension is made of an electrically conductive material and is grounded to the electrical generator (piezoelectric). Therefore, the driver who passes through the extension to connect the output of the electrical generator to an ignition electrode (spark plug) disposed in the ignition chamber of the burner, constitutes with the extender a capacitor whose capacity is a function of the length of the extension and the arrangement of the driver inside said extension.
  • This capacitor has the disadvantage of absorbing a large fraction of the electric charge delivered by the electric generator at the moment of ignition. The charge applied to the candle is thus weakened.
  • the manufacturer is led to increase the shock on the igniter and / or the operator to hit the igniter several times, which considerably reduces its life.
  • the object of the invention is therefore more particularly to eliminate these disadvantages.
  • the invention must especially be of a weight and a small footprint, in order to maintain the portability of the device, and to allow its use during long periods of work.
  • the invention proposes a hot air generator apparatus of the type comprising an injection device capable of producing a flow of high-speed combustible gas mixture and a burner head in which the flow is ignited via a candle disposed in said burner and electrically connected to an igniter, preferably a piezoelectric igniter, said apparatus further comprising means for reducing capacitive losses between the igniter and the candle.
  • This apparatus may also comprise, or not, an extension tube between the injection device and the burner.
  • the means for reducing losses comprise means for making the increase of the voltage at the terminals of the spark plug more progressive, in particular they may be a transformer, of the autotransformer type, mounted in parallel with the igniter.
  • the transformer is mounted as a step-down.
  • a piezoelectric igniter can easily produce a peak voltage of 14kV or 20kV, while a voltage of 8 kV is generally sufficient across the candle, to ignite the gas mixture.
  • the transformer is mounted near the igniter.
  • the transformer is preferably mounted at one end of the tube opposite the burner
  • the apparatus 1 comprises an injection device, in the form of a gun 2, capable of transmitting to the burner head 3, a stream of combustible gas mixture.
  • the gun 2 and the burner 3 are interconnected by an extension tube 4.
  • the tube 4 is generally made of aluminum, in particular to limit the weight. In certain models of apparatus, such a tube 4 can make it possible to deport the burner 3 at a distance of about two meters from the gun 2.
  • the figure 2 illustrates an electrical diagram for an apparatus according to the invention.
  • the braces are arranged to indicate in which area of the apparatus (gun 2, tube 4 or burner 3) is located the corresponding part of the diagram.
  • the apparatus 1 comprises a spark plug 6, arranged in the burner, to enable the gaseous mixture to be ignited therein.
  • the spark plug 6 is supplied with a high voltage generated by a piezoelectric igniter 7 disposed in the body of the gun 2.
  • An electrical connection between the igniter 7 and the spark plug 6 is provided on the one hand by the extension tube 4, connected to the mass of the igniter 7, and secondly by a linear conductor 8, kept at a distance inside the tube 4.
  • a transformer 9 of the autotransformer type is connected in parallel with the igniter 7.
  • the transformer 9 is used as a voltage step-down version, so that the voltage T6 across the spark plug 6 is lower than the voltage T7 produced by the igniter 7.
  • the lowering of the voltage can be such that the ratio T6 / T7 voltages is 2/3, even 3/4; advantageously, this ratio can be provided reversibly, for example 3/2 or 4/3.
  • the transformer does not have to be designed to operate at steady state, but only according to a regular pulse regime, at each ignition.
  • the transformer is advantageously calculated so as to include an equivalent capacity "parallel” sufficient to "crawl” the voltage, that is to say, more progressive increase the voltage T6 across the spark plug 6, so as to reduce capacitive losses, especially between the driver 8 and the 4.
  • the transformer is mounted in the gun 2, closer to the igniter 7.
  • the transformer can be mounted as a voltage booster.

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Abstract

Appareil générateur d'air chaud du type comprenant un dispositif d'injection (2) apte à produire un flux de mélange gazeux combustible à haute vitesse et une tête de brûleur (3) dans lequel le flux est enflammé par l'intermédiaire d'une bougie (6) disposée dans ledit brûleur (3) et reliée électriquement à un allumeur (12), de préférence un allumeur piézoélectrique, comprenant un autotransformateur monté en parallèle entre l'allumeur et la bougie. Un tel dispositif est particulièrement avantageux pour faciliter l'allumage du mélange, notamment lorsque l'appareil est muni d'un prolongateur entre l'allumeur et la bougie.

Description

  • La présente invention concerne un appareil brûleur/générateur d'air chaud à prolongateur utilisable, notamment mais non exclusivement, au chauffage à basse température de film de matière plastique, par exemple de film de polyéthylène en vue de leur rétractation au moyen d'un flux gazeux provenant de la combustion d'un gaz combustible tel que du propane et de l'air ou pour la pose de matériau thermoplastique au sol.
  • L'invention concerne plus particulièrement un brûleur du type de celui précédemment décrit équipé d'un prolongateur consistant en un élément généralement tubulaire, éventuellement télescopique pouvant s'intercaler entre le dispositif d'injection et la tête formant brûleur, de l'appareil.
  • Un tel appareil est notamment décrit dans le brevet FR 2 907 882 .
  • Un problème résulte du fait que le prolongateur est réalisé en un matériau électriquement conducteur et est porté à la masse du générateur électrique (piézoélectrique). De ce fait, le conducteur qui passe dans le prolongateur pour relier la sortie du générateur électrique à une électrode d'allumage (bougie) disposée dans la chambre d'allumage du brûleur, constitue avec le prolongateur un condensateur dont la capacité est fonction de la longueur du prolongateur et de la disposition du conducteur à l'intérieur dudit prolongateur. Ce condensateur présente l'inconvénient d'absorber une fraction importante de la charge électrique délivrée par le générateur électrique au moment de l'allumage. La charge appliquée à la bougie se trouve donc affaiblie. Pour augmenter la tension aux bornes de la bougie, le fabricant est conduit à augmenter le choc sur l'allumeur et/ou l'opérateur à frapper plusieurs fois l'allumeur, ce qui réduit considérablement sa durée de vie.
  • L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. En outre, l'invention doit notamment être d'un poids et d'un encombrement réduit, afin de conserver la portabilité de l'appareil, et de permettre son utilisation durant de longues périodes de travail.
  • A cet effet, l'invention propose un appareil générateur d'air chaud du type comprenant un dispositif d'injection apte à produire un flux de mélange gazeux combustible à haute vitesse et une tête de brûleur dans lequel le flux est enflammé par l'intermédiaire d'une bougie disposée dans ledit brûleur et reliée électriquement à un allumeur, de préférence un allumeur piézoélectrique, ledit appareil comprenant en outre des moyens pour réduire les pertes capacitives entre l'allumeur et la bougie.
  • Cet appareil peut aussi comprendre, ou pas, un tube prolongateur entre le dispositif d'injection et le brûleur.
  • Les moyens de réduction des pertes comprennent des moyens pour rendre plus progressive l'augmentation de la tension aux bornes de la bougie, notamment, ils peuvent être un transformateur, du type autotransformateur, monté en parallèle avec l'allumeur.
  • De préférence, le transformateur est monté en abaisseur de tension. En effet, un allumeur piézoélectrique peut aisément produire un pic de tension de 14kV, voire 20kV, alors qu'une tension de 8 kV est généralement suffisante aux bornes de la bougie, pour enflammer le mélange gazeux.
  • Avantageusement, le transformateur est monté à proximité de l'allumeur. Notamment, si l'appareil comprend un tube prolongateur, le transformateur est préférablement monté à une extrémité du tube opposée au brûleur
  • Plusieurs modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées dans lesquelles :
    • La figure 1 est une vue d'un appareil générateur d'air chaud, porté par un opérateur; et,
    • la figure 2 est un schéma électrique d'un circuit d'allumage selon l'invention, adapté à équiper, notamment, l'appareil de la figure 1.
  • Dans l'exemple représenté à la figure 1, l'appareil 1 comprend un dispositif d'injection, en forme de pistolet 2, apte à transmettre à la tête du brûleur 3, un flux de mélange gazeux combustible. Le pistolet 2 et le brûleur 3 sont reliés entre eux par un tube prolongateur 4. Le tube 4 est généralement en aluminium, notamment pour en limiter le poids. Dans certains modèles d'appareil, un tel tube 4 peut permettre de déporter le brûleur 3 à une distance d'environ deux mètres du pistolet 2.
  • La figure 2 illustre un schéma électrique pour un appareil selon l'invention. Les accolades sont disposées pour indiquer dans quelle zone de l'appareil (pistolet 2, tube 4 ou brûleur 3) est située la partie correspondante du schéma.
  • Dans l'exemple illustré, l'appareil 1 comprend une bougie d'allumage 6, disposée dans le brûleur, pour permettre d'y allumer le mélange gazeux. La bougie 6 est alimentée en une haute tension générée par un allumeur piézoélectrique 7 disposé dans le corps du pistolet 2. Une liaison électrique entre l'allumeur 7 et la bougie 6 est assurée d'une part par le tube prolongateur 4, relié à la masse de l'allumeur 7, et d'autre part par un conducteur 8 linéaire, maintenu à distance à l'intérieur du tube 4.
  • Selon l'invention, un transformateur 9, du type autotransformateur est monté en parallèle avec l'allumeur 7. Dans l'exemple illustré à la figure 2, le transformateur 9 est utilisé en version abaisseur de tension, de sorte que la tension T6 aux bornes de la bougie 6 est inférieure à la tension T7 produite par l'allumeur 7. Ainsi, l'abaissement de tension peut être tel que le rapport T6/T7 des tensions est de 2/3, voire 3/4; avantageusement, ce rapport peut être prévu réversible, par exemple de 3/2 ou de 4/3.
  • On note que dans l'utilisation qui en est faite, le transformateur n'a pas à être prévu pour fonctionner à régime permanent, mais seulement selon un régime impulsionnel régulier, à chaque allumage. Le transformateur est avantageusement calculé de façon à comporter une capacité équivalente "parallèle" suffisante pour "ramper" la tension, c'est-à-dire rendre plus progressive l'augmentation de la tension T6 aux bornes de la bougie 6, de façon à réduire les pertes capacitives, notamment entre le conducteur 8 et le tube 4. Pour une meilleure efficacité, le transformateur est monté dans le pistolet 2, au plus près de l'allumeur 7.
  • Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés qui viennent d'être décrits, mais au contraire l'invention est définie par les revendications qui suivent.
  • Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.
  • Ainsi, le transformateur peut être monté en version élévateur de tension.

Claims (6)

  1. Appareil générateur d'air chaud du type comprenant un dispositif d'injection (2) apte à produire un flux de mélange gazeux combustible à haute vitesse et une tête de brûleur (3) dans lequel le flux est enflammé par l'intermédiaire d'une bougie (6) disposée au voisinage dudit brûleur (3) et reliée électriquement à un allumeur (7), de préférence un allumeur piézoélectrique,
    caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (9) pour réduire les pertes capacitives entre l'allumeur et la bougie.
  2. Appareil selon la revendication 1,
    caractérisé en ce qu'il comprend un tube prolongateur entre le dispositif d'injection (2) et le brûleur (3).
  3. Appareil selon la revendication 1 ou 2,
    caractérisé en ce que les moyens (9) de réduction des pertes comprennent des moyens pour rendre plus progressive l'augmentation de la tension (T6) aux bornes de la bougie (6).
  4. Appareil selon la revendication 3,
    caractérisé en ce que les moyens (9) de réduction des pertes comprennent un transformateur (9), du type autotransformateur, monté en parallèle avec l'allumeur (7).
  5. Appareil selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que le transformateur (9) est monté en abaisseur de tension.
  6. Appareil selon la revendication 4 ou 5,
    caractérisé en ce que le transformateur (9) est monté à proximité de l'allumeur (7).
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