[0001] L'invention concerne un brûleur à gaz pour table de cuisson domestique, et plus spécifiquement
un brûleur en étoile à air secondaire.
[0002] Dans les brûleurs dit à air secondaire, un prémélange partiel de gaz combustible
et d'air est réalisé en amont des flammes et le complément d'air nécessaire à la combustion
est prélevé dans l'air ambiant situé au voisinage des flammes. L'air secondaire est
donc l'air prélevé au voisinage des flammes par opposition à l'air dit primaire prémélangé
au gaz en amont des flammes.
[0003] Les brûleurs à gaz d'une table de cuisson domestique comprennent une tête de brûleur
située au-dessus d'une plaque d'âtre. Le prémélange d'air et de gaz (mélange primaire)
s'échappe par des orifices situés à la périphérie de la tête de brûleur. Ce type de
brûleur impose en général qu'un espace libre soit ménagé au voisinage des flammes
afin de ne pas perturber l'arrivée de l'air secondaire. Si l'air secondaire en effet
n'arrive pas au voisinage des flammes en quantité suffisante, la combustion est incomplète
et produit des gaz toxiques, notamment le monoxyde de carbone (CO). Cet espace libre
impose une hauteur minimale entre la plaque d'âtre et les flammes et entre les flammes
et le fond du récipient. L'espace libre suffisant impose également des formes simples
pour la tête de brûleur qui est généralement circulaire.
[0004] Or une meilleure répartition de la température est obtenue sur le fond du récipient
dans les brûleurs à gaz dit en étoile. Le terme 'en étoile' est ici pris au sens large.
Il s'agit de tout brûleur comprenant une tête de brûleur avec plusieurs branches qui
s'étendent d'un corps central, ces branches pouvant prendre une forme quelconque.
Dans ce type de brûleur, les branches sont munies d'orifices de sortie du mélange
primaire qui sont les orifices de sortie des flammes. D'autre part, on cherche à diminuer
la hauteur entre la plaque d'âtre et le niveau des flammes, afin de présenter des
brûleurs plus esthétiques, et à réduire la hauteur entre le niveau des flammes et
le récipient, afin de gagner en efficacité de chauffe. On peut obtenir ainsi des brûleurs
autoporteurs, c'est à dire des brûleurs sur la tête desquels le récipient peut être
posé directement, et qui ne nécessitent donc plus de grille pour poser le récipient.
Dans tous ces cas, se pose alors le problème de l'alimentation des flammes en air
secondaire.
[0005] L'invention résout ces difficultés et propose un brûleur à gaz en étoile, dont la
hauteur entre la plaque d'âtre et le niveau des flammes ainsi qu'entre le niveau des
flammes et le récipient peuvent être réduites au minimum, tout en assurant une alimentation
optimale des flammes en air secondaire.
[0006] Pour cela, l'invention concerne un brûleur pour table de cuisson comprenant une tête
de brûleur avec plusieurs branches munies d'orifices pour le mélange primaire, et
s'étendant d'un corps central, la tête étant légèrement surélevée par rapport à une
plaque d'âtre, un passage pour le mélange primaire en communication avec ladite tête,
et un passage d'air secondaire indépendant du passage pour le mélange primaire, caractérisé
en ce que ledit passage s'effectue par une ouverture dans la plaque d'âtre, positionnée
sensiblement sous le corps central de la tête, et en ce qu'il comporte en outre des
moyens de déviation de l'air secondaire permettant, entre deux branches, de rabattre
au moins une partie du flux d'air secondaire le long des branches, sensiblement au-dessus
des orifices.
[0007] Ainsi, dans le brûleur selon l'invention, même s'il s'agit d'un brûleur autoporteur,
l'alimentation en air secondaire peut s'effectuer à la fois par le dessous des flammes,
grâce à l'air secondaire qui s'écoule en dessous des branches, et par le dessus des
flammes, grâce à l'air secondaire qui est dévié le long des branches.
[0008] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de
la description qui suit, illustrée par les figures qui représentent :
- la figure 1, une vue d'un exemple de brûleur selon l'invention ;
- la figure 2, une vue partielle d'un autre exemple de brûleur selon l'invention ;
- la figure 3, une vue de dessus d'un exemple de réalisation du brûleur selon l'invention.
[0009] Sur ces figures, les éléments homologues sont indexés par les mêmes repères.
[0010] La figure 1 représente une vue d'un exemple de brûleur selon l'invention. Le brûleur
1 est monté sur une plaque d'âtre 2. Il comprend une tête de brûleur 3 avec plusieurs
branches 4 s'étendant d'un corps central 5, et formant ainsi un brûleur en étoile.
La forme du corps central, ainsi que celle des branches et le nombre de ces branches
est quelconque. Par exemple, comme dans l'exemple de la figure 1, le corps central
présente une forme sensiblement circulaire et les branches, de forme allongée, au
nombre de cinq, sont réparties régulièrement le long de la circonférence du corps
central 5. Les branches sont munies d'orifices pour le mélange primaire. La forme
de ces orifices définit la forme des flammes. Dans l'exemple de la figure 1, les orifices
sont positionnés dans un même plan, définissant un niveau de flamme 6. La tête peut
être formée d'une seule pièce, ou d'une première pièce formant rampe à gaz et couverte
par un chapeau de forme sensiblement identique à celle de la rampe et la couvrant.
La tête 3 est légèrement surélevée par rapport à la plaque d'âtre 2, par exemple au
moyen de pieds 7 placés aux extrémités des branches. Le brûleur comprend en outre
classiquement un passage pour le mélange primaire en communication avec la tête pour
l'alimentation en mélange primaire des orifices. Il peut comprendre également un dispositif
d'allumage ou de détection de flammes, non représentés ici, ou d'autres moyens classiques
du fonctionnement d'un brûleur à gaz.
[0011] Selon l'invention, le brûleur comprend en outre un passage d'air secondaire indépendant
du passage pour le mélange primaire et qui s'effectue par une ouverture 8 dans la
plaque d'âtre. Cette ouverture est positionnée sensiblement sous le corps central
de la tête afin d'apporter de l'air secondaire aux flammes de l'ensemble des branches.
Comme la tête est surélevée par rapport à la plaque d'âtre, l'air secondaire issue
de l'ouverture peut s'écouler sous les branches, permettant ainsi une alimentation
des flammes en air secondaire par le dessous. Cet écoulement est matérialisé sur la
figure 1 par des flèches en trait fin.
[0012] Selon l'invention, le brûleur 1 comprend d'autre part des moyens de déviation qui
permettent, entre deux branches, de rabattre au moins une partie du flux d'air secondaire
le long des branches, sensiblement au-dessus des orifices. Ces moyens de déviation
permettent de dévier au moins en partie le flux d'air secondaire issu de l'ouverture
8, créant ainsi une alimentation des flammes en air secondaire par le dessus. Ils
peuvent être posés sur la tête du brûleur, ou directement intégrés à celle-ci. Par
exemple, ils sont formés, comme cela est illustré par la figure 1, d'ailettes 9 sensiblement
horizontales, situées dans un plan au-dessus de celui des orifices et qui s'étendent
entre les branches, à partir du corps central 5 du brûleur.
[0013] Avantageusement, l'ouverture 8 de passage de l'air secondaire s'étend au-delà du
corps central 5 du brûleur, ce qui permet de laisser entre les branches des passages
d'arrivée d'air secondaire non couverts par ledit corps central. Ainsi, l'air secondaire,
par exemple injecté par un système d'injection situé sous la plaque d'âtre, peut être
distribué au creux de chaque branche du brûleur, parallèlement à son axe. Entre les
branches, le long du corps central du brûleur, une partie importante du flux d'air
secondaire suit un écoulement sensiblement vertical, puis est dévié par les moyens
de déviation, pour former un écoulement d'air secondaire le long des branches, au-dessus
du niveau 6 des flammes. cet écoulement est matérialisé sur la figure 1 par des flèches
en trait épais.
[0014] Ainsi dans le brûleur selon l'invention, l'alimentation en air secondaire des flammes
est réalisée à la fois par le dessous et par le dessus. Cet effet est particulièrement
avantageux par exemple dans le cas de flammes larges et plates, car dans ce cas, l'air
secondaire a très peu d'accès sur les côtés de la flamme.
[0015] Selon une variante, le passage pour le mélange primaire s'effectue par un collecteur
(non représenté) en communication avec le corps central, et centré sensiblement dans
l'ouverture. Le passage d'air secondaire se fait donc par l'espace autour du collecteur.
Avantageusement, le collecteur étant de section sensiblement circulaire, centré sur
l'ouverture, l'espace est homogène autour du collecteur, et l'air secondaire peut
être uniformément distribué au creux de chaque branche.
[0016] La figure 2 présente une vue partielle d'un brûleur selon l'invention. On y retrouve
une tête de brûleur 3 avec plusieurs branches 4 s'étendant d'un corps central 5, et
formant ainsi un brûleur en étoile. Sur la figure 2, seules deux branches sont représentées.
Les branches sont munies d'orifices 10 pour le mélange primaire, définissant un niveau
de flammes 6. Dans l'exemple de la figure 2, ces orifices sont de forme rectangulaire,
donnant des flammes 11 plates et larges. On retrouve également des ailettes 9 formant
les moyens de déviation décrits précédemment.
[0017] Dans cet exemple, le brûleur 1 comprend en outre des moyens de canalisation de l'air
secondaire permettant entre deux branches, un écoulement sensiblement vertical du
flux d'air le long du corps central. La déposante a montré en effet que la canalisation
du flux d'air secondaire le long du corps central, c'est à dire dans le creux qui
sépare deux branches, permettait d'améliorer l'alimentation des flammes en air secondaire
par le dessus. Comme sur la figure précédente, l'écoulement d'air secondaire par le
dessus est matérialisé par des flèches en trait épais, tandis que l'écoulement d'air
secondaire par le dessous est matérialisé par des flèches en trait fin.
[0018] Les moyens de canalisation sont formés par exemple d'une bague positionnée sur la
plaque d'âtre, sensiblement centrée par rapport au corps central du brûleur, et présentant
un ensemble de créneaux hauts 12, chaque créneau haut étant positionné entre deux
branches et présentant une paroi sensiblement verticale, permettant entre deux branches
l'écoulement sensiblement vertical du flux d'air secondaire. Dans l'exemple de la
figure 2, l'ouverture pour le passage de l'air secondaire est sensiblement circulaire,
de telle sorte que la bague peut s'adapter sur la périphérie de l'ouverture.
[0019] Sous chaque branche, la bague peut présenter en outre un créneau bas dont la hauteur
est telle qu'il n'empêche pas l'écoulement de l'air secondaire sous la branche. Les
créneaux bas ont avant tout une fonction anti-débordement. En effet, si du liquide
est renversé d'un récipient en place sur le brûleur, il ne pourra s'infiltrer dans
l'ouverture de la plaque d'âtre, grâce à la présence des créneaux hauts entre les
branches, et à celle des créneaux bas, sous les branches.
[0020] La déposante a montré qu'un bon écoulement de l'air secondaire entre les branches
était obtenu par exemple avec une hauteur de créneau haut légèrement inférieure à
la hauteur des orifices 10, comme cela est illustré sur la figure 1, permettant ainsi
un niveau de flammes sensiblement situé à mi-distance entre les écoulements d'air
secondaire par le dessous et par le dessus.
[0021] La figure 3 représente une vue de dessus d'un exemple de brûleur selon l'invention.
Le brûleur 1 est ici un brûleur en étoile à cinq branches (4), réparties autour d'un
corps central 5 de forme sensiblement circulaire. La tête, formée du corps central
et des branches, est légèrement surélevée par rapport à la plaque d'âtre au moyen
des pieds 7, positionnés aux extrémités des branches. Le passage pour le mélange primaire
est assuré par un collecteur 14, centré sur l'ouverture 8 dans la plaque d'âtre 2
et laissant, tout autour, un espace pour le passage de l'air secondaire.
[0022] Dans cet exemple, les moyens de déviation de l'air secondaire sont formés d'un anneau
15, positionné sur la tête du brûleur, et dont le diamètre externe est supérieur à
celui du corps central, permettant ainsi de rabattre l'air secondaire le long des
branches, sensiblement au-dessus des orifices. Comme dans l'exemple précédent, les
flèches en trait fin symbolisent l'écoulement de l'air secondaire sous les branches,
pour l'alimentation des flammes par le dessous, tandis que les flèches en trait épais
symbolisent alimentation des flammes en air secondaire par le dessus.
[0023] Dans cet exemple, des moyens de canalisation de l'air secondaire sont prévus. Une
bague, du type de celle décrite précédemment, est par exemple positionnée sur la périphérie
de l'ouverture. Elle comprend des créneaux hauts 12 entre les branches, et des créneaux
bas 13 sous les branches. Les créneaux hauts permettent de renforcer entre les branches,
le flux d'air secondaire qui alimente les flammes par le dessus.
[0024] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits précédemment. En
particulier, elle s'applique à toute forme de brûleur en étoile à air secondaire et
permet, d'une manière simple, une très bonne alimentation des flammes en air secondaire,
quelle que soit la forme de ces flammes.
1. Brûleur (1) pour table de cuisson comprenant une tête de brûleur (3) avec plusieurs
branches (4) munies d'orifices (10) pour le mélange primaire, et s'étendant d'un corps
central (5), la tête étant légèrement surélevée par rapport à une plaque d'âtre (2),
un passage pour le mélange primaire en communication avec ladite tête, et un passage
d'air secondaire indépendant du passage pour le mélange primaire, caractérisé en ce
que ledit passage s'effectue par une ouverture (8) dans la plaque d'âtre, positionnée
sensiblement sous le corps central de la tête, et en ce qu'il comporte en outre des
moyens de déviation (9) de l'air secondaire permettant, entre deux branches, de rabattre
au moins une partie du flux d'air secondaire le long des branches, sensiblement au-dessus
des orifices.
2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture s'étend sensiblement
au-delà du corps central du brûleur, laissant entre deux branches des passages d'arrivée
d'air secondaire non couverts par ledit corps.
3. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits
moyens de déviation comprennent des ailettes (9) sensiblement horizontales, positionnées
dans un plan situé au-dessus des orifices pour le mélange primaire et qui s'étendent
entre deux branches, à partir du corps central du brûleur.
4. Brûleur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps central
du brûleur étant de forme sensiblement circulaire, lesdits moyens de déviation sont
formés d'un anneau (15) positionné sur la tête du brûleur, centré sur ledit corps
central, de diamètre externe sensiblement supérieur à celui du corps central.
5. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage
pour le mélange primaire s'effectue par un collecteur en communication avec le corps
central et centré sensiblement dans ladite ouverture, le passage d'air secondaire
se faisant dans l'espace autour du collecteur.
6. Brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend
en outre des moyens de canalisation de l'air secondaire permettant entre deux branches,
un écoulement sensiblement vertical du flux d'air secondaire.
7. Brûleur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de canalisation
sont formés d'une bague positionnée sur la plaque d'âtre, sensiblement centrée par
rapport eu corps central du brûleur, et présentant un ensemble de créneaux hauts (12),
chaque créneau haut étant positionné entre deux branches et présentant une paroi sensiblement
verticale, permettant entre deux branches l'écoulement sensiblement vertical du flux
d'air secondaire.
8. Brûleur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la hauteur des créneaux entre
deux branches est légèrement inférieure à celle des orifices de la tête du brûleur.
9. Brûleur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la bague présente
en outre sous chaque branche un créneau bas (13), ledit créneau bas présentant un
effet anti-débordement et étant de hauteur telle qu'il n'empêche pas l'écoulement
d'air secondaire sous la branche.
10. Brûleur selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'ouverture étant
de forme circulaire, la bague s'adapte sur la périphérie de l'ouverture.