FR2727191A1

FR2727191A1 - Small outdoor cooking stove with catalytic burner

Info

Publication number: FR2727191A1
Application number: FR9414246A
Authority: FR
Inventors: Philippe Thierry; Vergnais Daniel Demilliere
Original assignee: Application des Gaz SA
Current assignee: Application des Gaz SA
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1996-05-24

Abstract

The gas connector (22) in the casing (25) base screws directly into the gas bottle delivery valve. Gas flows, via a tap (23) and relief valve (24), to an injector (3) and air mixer (4). The combustible mixture passes up a central tube (26) to a distribution chamber (5) between the catalytic plate (6) and a heat-absorbing cooking plate (2).Combustion fumes pass down through the honeycombed catalytic plate into a collection chamber (15), enclosed by a deflector (8,8a), and escape to the exterior through a flame-suppressing metal screen (16). An insulating upper casing (21) guards the deflector side-walls (8a). Normally a piezo-electric spark-generator (20), striking to a metal screw-plug (19), provides ignition; in case of difficulty, the plug is unscrewed, allowing a lighted match to be inserted.

Description

La présente invention concerne un appareil de chauffage comprenant un brûleur à gaz de type catalytique, notamment un réchaud de cuisson, par exemple portatif et de plein air. The present invention relates to a heating device comprising a gas burner of the catalytic type, in particular a cooking stove, for example portable and outdoor.

Conformément au document FR-A-2 678 360, on a déjà décrit et proposé un appareil de chauffage, par exemple un réchaud de cuisson, associant un brûleur catalytique et un récepteur thermique, par exemple en matériau vitrocéramique, consommant ou absorbant au moins une partie de la chaleur générée par le brûleur catalytique. In accordance with document FR-A-2 678 360, a heating appliance, for example a cooking stove, has already been described and proposed, associating a catalytic burner and a thermal receiver, for example made of glass-ceramic material, consuming or absorbing at least one part of the heat generated by the catalytic burner.

De manière générale, ledit brûleur catalytique comprend
- un organe d'éjection, ou injecteur, d'un flux de gaz combustible sous pression, par exemple du butane commercial
- un organe d'admixtion d'air primaire audit flux pour obtenir un mélange à brûler
- une chambre de distribution dudit mélange
- une structure de combustion catalytique, par exemple du type nid d'abeille, traversée par le mélange à brûler, de sa face amont en relation avec la chambre de distribution, et en vis-à-vis du récepteur thermique, selon pratiquement toute sa surface, à sa face aval évacuant les fumées de combustion
- une chambre de collection des fumées de combustion, comprise de manière générale entre un déflecteur desdites fumées, disposé en vis-à-vis de la face aval de la structure catalytique, et une grille métallique pare-flamme
- et un générateur d'étincelles par décharge électrique au voisinage de la face aval de la structure catalytique, comprenant une électrode située dans la chambre de collection des fumées de combustion.In general, said catalytic burner comprises
a member for ejecting, or injecting, a stream of pressurized combustible gas, for example commercial butane
- a primary air admixing device to said flow to obtain a mixture to be burned
a distribution chamber for said mixture
- a catalytic combustion structure, for example of the honeycomb type, crossed by the mixture to be burned, from its upstream face in relation to the distribution chamber, and opposite the thermal receiver, according to practically all of its surface, at its downstream side discharging combustion fumes
- A combustion smoke collection chamber, generally comprised between a deflector of said smoke, disposed vis-à-vis the downstream face of the catalytic structure, and a flame-retardant metal grid
- And a spark generator by electrical discharge in the vicinity of the downstream face of the catalytic structure, comprising an electrode located in the combustion smoke collection chamber.

Après ouverture du gaz combustible vers le brûleur, l'allumage de ce dernier s'effectue en générant une étincelle ou un train d'étincelles, dans la chambre de collection des fumées, au voisinage de la face aval de la structure catalytique. Dès lors, un front de flammes s'allume sur la face aval de ladite structure, en échauffant progressivement le substrat de cette dernière. After opening the combustible gas towards the burner, the ignition of the latter is carried out by generating a spark or a train of sparks, in the smoke collection chamber, in the vicinity of the downstream face of the catalytic structure. Therefore, a flame front ignites on the downstream face of said structure, gradually heating the substrate of the latter.

Dès que la température de combustion catalytique se trouve atteinte, le front de flammes s'éteint, et le processus de combustion catalytique se propage de la face aval jusqu' proximité de la face amont de la structure de combustion catalytique, pour s'y établir en fonctionnement. Dès lors, la chaleur émise par le front rayonnant, au voisinage de la face amont de la structure catalytique, se trouve dissipée par le récepteur thermique, par exemple la vitrocéramique, du côté opposé à la face amont de ladite structure catalytique.As soon as the catalytic combustion temperature is reached, the flame front is extinguished, and the catalytic combustion process propagates from the downstream face to near the upstream face of the catalytic combustion structure, to settle there. Operating. Consequently, the heat emitted by the radiating front, in the vicinity of the upstream face of the catalytic structure, is dissipated by the thermal receptor, for example glass-ceramic, on the side opposite to the upstream face of said catalytic structure.

Dans certaines circonstances, par exemple en plein air et avec des conditions atmosphériques défavorables, l'allumage du brûleur catalytique ne peut s'effectuer au moyen de l'étincelle ou du train d'étincelles générées par décharge éléctrique. In certain circumstances, for example in the open air and with unfavorable atmospheric conditions, the ignition of the catalytic burner cannot be effected by means of the spark or the train of sparks generated by electric discharge.

La présente invention a donc pour objet une solution de secours, permettant d'allumer le brûleur catalytique d'un appareil de chauffage tel que défini précédemment, en tout en circonstance, et ceci sans compromettre en fonctionnement la sécurité d'utilisation du même appareil. The present invention therefore relates to a back-up solution, making it possible to light the catalytic burner of a heating device as defined above, in all circumstances, and this without compromising in operation the safety of use of the same device.

Conformément à l'invention, et en combinaison
- d'une part un canal ou orifice de liaison est ménagé dans l'appareil, pour relier l'intérieur de la chambre de collection des fumées à l'extérieur dudit appareil, et déboucher dans la chambre de collection des fumées au voisinage de l'électrode, et dont la section est adaptée à l'inflammation du mélange à brûler présent dans la chambre de collection des fumées, à partir d'une flamme présentée devant ledit orifice ou canal de liaison, à l'extérieur de l'appareil. According to the invention, and in combination
- On the one hand, a channel or connection orifice is provided in the device, to connect the interior of the smoke collection chamber to the exterior of said device, and lead into the smoke collection chamber in the vicinity of the 'electrode, and whose section is adapted to the ignition of the mixture to be burned present in the smoke collection chamber, from a flame presented in front of said orifice or connecting channel, outside the device.

- et d'autre part, un élément métallique rapporté de manière amovible dans le canal ou orifice, dont la section est adaptée pour obturer complètement ledit orifice ou canal, et dont l'extrémité intérieure est adaptée pour former une contre-électrode, en vis-à-vis de l'électrode. - And on the other hand, a metallic element removably added to the channel or orifice, the cross section of which is adapted to completely block said orifice or channel, and the inner end of which is adapted to form a counter-electrode, in screws -to the electrode.

Grâce à l'invention, en fonctionnement normal, l'élément métallique, formant contre-électrode, se trouve relié à la masse par exemple, de telle sorte qu'une étincelle peut être générée entre ledit élément métallique et l'électrode pour allumer le brûleur catalytique. En cas de défaillance de l'allumage, il suffit d'extraire l'élement métallique pour disposer de toute la section de l'orifice ou canal de liaison, ce qui permet de présenter une allumette enflammée, à l'extérieur de l'appareil et devant l'orifice ou canal de liaison, pour allumer le mélange à brûler, dans la chambre de collection des fumées, au voisinage de la face aval de la structure catalytique. Une fois l'allumage de secours ainsi effectué, l'élément métallique peut être réintroduit dans l'orifice ou canal de liaison. Thanks to the invention, in normal operation, the metallic element, forming a counter-electrode, is connected to ground for example, so that a spark can be generated between said metallic element and the electrode to ignite the catalytic burner. In the event of ignition failure, it is sufficient to extract the metal element to have the entire section of the orifice or connecting channel, which makes it possible to present a burning match, outside the apparatus. and in front of the orifice or connecting channel, to ignite the mixture to be burned, in the smoke collection chamber, in the vicinity of the downstream face of the catalytic structure. Once the emergency ignition has been carried out in this way, the metal element can be reintroduced into the orifice or connecting channel.

Préférentiellement, le canal ou orifice de liaison présente un taraudage, et l'élément métallique consiste en une vis, coopérant avec ledit taraudage et pouvant être manoeuvrée par l'extérieur de l'appareil de chauffage. Preferably, the connecting channel or orifice has a thread, and the metal element consists of a screw, cooperating with said thread and being able to be operated from the outside of the heating appliance.

La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 représente en coupe verticale, un appareil de chauffage conforme à un premier mode d'exécution de l'invention, et comprenant un brûleur catalytique.The present invention is now described with reference to the accompanying drawing in which
- Figure 1 shows in vertical section, a heating device according to a first embodiment of the invention, and comprising a catalytic burner.

- la figure 2 représente, selon la même représentation que la figure 1, une partie d'un appareil conforme à un deuxième mode d'exécution de l'invention. - Figure 2 shows, according to the same representation as Figure 1, part of an apparatus according to a second embodiment of the invention.

Sur la figure 1, on peut reconnaître les principaux organes d'un appareil de chauffage conforme à l'invention, à savoir
- un organe 22 de prise de gaz sur une cartouche à valve contenant ledit gaz, non représentée ; par "prise de gaz", on entend un moyen permettant d'assembler la cartouche de gaz de manière rigide sur l'appareil, en ouvrant de manière étanche la valve, et ceci de manière réversible
- un robinet à pointeau 23, permettant de contrôler le débit du gaz combustible prélevé sur la cartouche
- un détendeur 24 permettant de contrôler la pression du gaz prélevé
- un brûleur catalytique 1, décrit plus précisément ci-après
- un récepteur thermique 2, consistant en une plaque de vitro-céramique, consommant au moins une partie de la chaleur générée par le brûleur catalytique,
- et enfin un carénage 25, protégeant l'ensemble des organes fonctionnels.In Figure 1, we can recognize the main organs of a heating device according to the invention, namely
- A gas intake member 22 on a valve cartridge containing said gas, not shown; "gas outlet" means a means making it possible to assemble the gas cartridge rigidly on the device, by opening the valve in leaktight manner, and this in a reversible manner
- a needle valve 23, making it possible to control the flow of combustible gas taken from the cartridge
a regulator 24 making it possible to control the pressure of the gas withdrawn
- A catalytic burner 1, described more precisely below
- a thermal receiver 2, consisting of a vitro-ceramic plate, consuming at least part of the heat generated by the catalytic burner,
- And finally a fairing 25, protecting all of the functional organs.

Le brûleur catalytique proprement dit comprend
- un organe 3 d'éjection, ou injecteur d'un flux du gaz combustible,
- un organe 4 d'admixtion d'air primaire au flux de gaz combustible pour obtenir un mélange à brûler
- un conduit 26 de transport du mélange à brûler vers une chambre de distribution 5 de ce dernier
- une structure 6 de combustion catalytique, ayant la forme d'une plaque en nid d'abeille, traversée par le mélange à brûler de sa face amont 6a, en relation avec la chambre de distribution 5, et en vis-à-vis du récepteur thermique 2 selon pratiquement toute sa surface, à sa face aval 6b évacuant les fumées de combustion
- une chambre 15 de collection des fumées, comprise entre un déflecteur 8 parallèle à la structure 6, disposé en vis-à-vis de la face aval 6b de la structure catalytique 6, et une grille métallique pare-flamme 16 disposée perpendiculairement au déflecteur ce dernier comprend un premier rebord 8a ménageant avec la grille pare-flamme 16 un interstice de renvoi des fumées de combustion à l'extérieur de l'appareil
- un écran 21 d'isolation thermique, parallèle au déflecteur 8, disposé à distance de ce dernier, et présentant un second rebord 21a situé à distance du premier rebord 8a du déflecteur
- un générateur d'étincelles 17, par décharge électrique, par exemple au moyen d'un mécanisme piezzo électrique non représenté ; ce générateur est disposé au voisinage de la face aval 6b de la structure catalytique 6, et comprend une électrode 20 située dans la chambre de collection des fumées de combustion, au voisinage de la face aval 6b de la structure catalytique 6.The catalytic burner itself includes
a member 3 for ejecting or injecting a flow of combustible gas,
a member 4 for admixing primary air to the flow of combustible gas in order to obtain a mixture to be burned
a conduit 26 for transporting the mixture to be burned to a distribution chamber 5 of the latter
- A structure 6 of catalytic combustion, having the shape of a honeycomb plate, crossed by the mixture to be burned from its upstream face 6a, in relation to the distribution chamber 5, and opposite the thermal receiver 2 along practically its entire surface, at its downstream face 6b discharging the combustion fumes
- A smoke collection chamber 15, comprised between a deflector 8 parallel to the structure 6, arranged opposite the downstream face 6b of the catalytic structure 6, and a flame-retardant metal grid 16 disposed perpendicularly to the deflector the latter comprises a first flange 8a forming with the flame-arresting grid 16 an interstice for returning the combustion fumes to the outside of the appliance
- A thermal insulation screen 21, parallel to the deflector 8, arranged at a distance from the latter, and having a second flange 21a located at a distance from the first flange 8a of the deflector
- a spark generator 17, by electrical discharge, for example by means of a piezoelectric mechanism not shown; this generator is arranged in the vicinity of the downstream face 6b of the catalytic structure 6, and comprises an electrode 20 located in the combustion smoke collection chamber, in the vicinity of the downstream face 6b of the catalytic structure 6.

Conformément à la présente invention, l'appareil de chauffage comprend
- un conduit métallique 18 formant canal de liaison, reliant l'intérieur de la chambre 15 de collection des fumées, à l'extérieur de l'appareil ; ce conduit débouche dans la chambre de collection 15 des fumées, au voisinage de l'électrode 20 ; et la section intérieure du conduit 18 est adaptée à l'inflammation du mélange à brûler présent dans la chambre 15 de collection des fumées, à partir d'une flamme présentée devant ledit conduit, à l'extérieur de l'appareil.According to the present invention, the heater comprises
- A metal conduit 18 forming a connecting channel, connecting the interior of the chamber 15 for collecting smoke, outside the appliance; this conduit opens into the smoke collection chamber 15, in the vicinity of the electrode 20; and the internal section of the duct 18 is adapted to the ignition of the mixture to be burnt present in the chamber 15 for collecting the fumes, from a flame presented in front of said duct, outside the appliance.

- et d'autre part, un élément métallique 19, consistant en une vis rapportée de manière amovible dans le conduit de liaison 18, taraudé intérieurement ; la section et la longueur de cette vis sont adaptées pour obturer complètement le conduit 18, et l'extrémité intérieure 19a de la vis 19 est adaptée pour former une contre-électrode, par rapport à l'électrode 20. - And on the other hand, a metal element 19, consisting of a screw removably attached in the connection conduit 18, internally threaded; the cross section and the length of this screw are adapted to completely close off the conduit 18, and the interior end 19a of the screw 19 is adapted to form a counter-electrode, relative to the electrode 20.

Comme montré sur le dessin, le conduit de laison 18, relié électriquement à la masse par l'intermédiaire de la grille métallique 16, traverse également le premier rebord 8a du déflecteur 8, et le second rebord 21a de l'écran 21, situé à distance du premier rebord 8a. As shown in the drawing, the connecting duct 18, electrically connected to ground via the metal grid 16, also passes through the first flange 8a of the deflector 8, and the second flange 21a of the screen 21, located at distance from the first edge 8a.

Conformément à la figure 2, le deuxième mode d'exécution de l'invention diffère du premier mode d'exécution par les caractéristiques suivantes
- le conduit 18 est supprimé au profit d'un passage ou orifice, constitué par l'alignement d'orifices concentriques au travers de la grille métallique 16, le rebord 8a du déflecteur, et le rebord 21a de l'écran d'isolation thermique,
- et la bordure de l'orifice dans le rebord 21a sert de taraudage pour la vis 19. In accordance with FIG. 2, the second embodiment of the invention differs from the first embodiment by the following characteristics
- The conduit 18 is eliminated in favor of a passage or orifice, formed by the alignment of concentric orifices through the metal grid 16, the flange 8a of the deflector, and the flange 21a of the thermal insulation screen ,
- and the edge of the orifice in the rim 21a serves as a tapping for the screw 19.

Claims

CLAIMS il Heating appliance comprising a catalytic burner (1) and a thermal receiver (2) consuming at least part of the heat generated by the catalytic burner, the latter comprising a member (3) for ejecting a gas flow fuel, an element (4) for admitting primary air to said flow to obtain a mixture to be burned, a distribution chamber (5) of said mixture, a structure (6) of catalytic combustion, through which the mixture passes, on its face upstream (6a) in relation to the distribution chamber (5) at its downstream face (6b) discharging combustion fumes, a chamber (15) for collecting said fumes comprised between a deflector (8) arranged opposite from the downstream face (6b) of the catalytic structure (6) and a flame-retardant metal grid (16), and a spark generator (17) by electrical discharge in the vicinity of the downstream face (6b) of the catalytic structure (6), comprising an electrode (20) in the collection chamber tion of combustion fumes, characterized in that a connecting channel or orifice (18) is provided in said apparatus, for connecting the interior of the smoke collection chamber (15) to the exterior of said apparatus, and opening out in the smoke collection chamber in the vicinity of the electrode (20), and the cross section of which is adapted to the ignition of the mixture to be burned present in the smoke collection chamber (15), from a flame presented in front of said orifice or connecting channel (18), outside the apparatus, and on the other hand a metallic element (19) removably added in said orifice or channel (19), the cross section and the length of which are adapted to completely seal the latter, and whose inner end (19a) is adapted to form a counterelectrode. 2 / Apparatus according to claim 1, characterized in that the channel or the orifice (18) of connection has a thread, and the metal element (19) consists of a screw, cooperating with said thread.

3 / Apparatus according to claim 1, characterized in that the deflector (8) comprises a first flange (8a), providing with the flame arrestor grid (16) an interstice for returning the combustion fumes, and the orifice or channel connecting (18) also crosses said first flange (8a).

4 / Apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a screen (21) of thermal insulation with a second flange (21a) located at a distance from the first flange (8a) of the deflector (8), and the orifice or connecting channel (18) also passes through the second flange (21a).

SI Apparatus according to claims 2 and 4, characterized in that the thread is formed in the opening passing through the second flange (21a), and aligned with the orifice or channel (18) of connection.

6 / Apparatus according to claim 1, characterized in that it consists of a cooking stove.