Dispositif de sécurité détecteur de gaz carbonique pour appareils à catalyse d'un hydrocarbure gazeux Il existe, à l'heure actuelle, différents dispositifs de sécurité montés, notamment, sur des appareils de chauffage utilisant des hydrocarbures et qui permet tent d'interrompre l'arrivée du gaz combustible lors que le pourcentage de gaz carbonique dans l'air am biant atteint un certain taux, fixé à l'avance.
Tous ces procédés sont basés sur le principe com mun de l'existence d'une flamme pilote métastable ou se déformant en fonction du pourcentage de gaz car bonique se trouvant dans l'air ambiant, l'existence d'une flamme pilote dans un, tel dispositif ne présente, évidemment,
aucun inconvénient lorsque celui-ci est monté sur un appareil dégageant des flammes, en par ticulier sur un appareil de chauffage à butane à flamme, mais lorsqu'il s'agit d'un appareil fonction nant par catalyse, il en va tout autrement. On sait, en effet, qu'une des caractéristiques de ces appareils est, en manche normale,
Pabsence de toute flamme, ce qui leur confère une sécurité parfaite, d'autant plus que le tamis catalytique ne dépasse pas une tempéra ture voisine de 4000 C. L'adjonction à un appareil de chauffage par catalyse d'une flamme pilote enlève donc à ce procédé de chauffage une partie de ses avantages.
La présente invention a pour objet un dispositif de sécurité détecteur de gaz carbonique pour appareil à catalyse d'un hydrocarbure gazeux qui, contraire ment aux dispositifs susvisés, ne comporte aucune flamme.
Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est consti- tué par un petit appareil chauffant auxiliaire fonc- donnant également par catalyse et dont le réglage .est établi pour que son oxygénation, donc son oxydation catalytique,
soient insuffisantes dès qu'il y a élévation de la teneur en C02 de l'air ambiant d'où il en résulté une chute de sa température, chute de température qui est mise à profit soit pour arrêter le fonctionne ment de l'appareiil de chauffage, soit pour en provo quer la mise en ralenti à allure minimum.
Le dessin ci-annexé donne, à titre d'exemples, diverses formes d'exécution du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 représente, en coupe axiale, l'élément catalytique pilote la fig. 2 représente le schéma d'un premier exem ple de montage ; la fig. 3 est un détail du bloc robinet=starter uti- lisé dans le montage de la fig. 2 ;
la fig. 4 en est une coupe transversale suivant 4-4 de la fig. 3 ; la fig. 5 représente un second exemple de mon tage ; la fig. 6 représente une première valsante d'exé cution de l'élément catalytique pilote;
la fig. 7 représente une seconde variante d'exé cution de cet élément catalytique pilote.
L'organe essentiel de l'invention est constitué par un élément catalytique 1 placé dans u n tube 2 dont le rapport: longueur/diamètre :
est calculé de façon qu'en atmosphère contenant 0 % de C02 l'oxydation catalytique de l'élément 1 soit juste complète.
Cet élément catalytique 1 est alimenté par un tube cylindro-conique 3 qui reçoit un flux de gaz par l'intermédiaire d'un ajustage 4.
Ce flux de gaz, dans son passage dans la partie cylindrique du tube, est mélangé intimement à de l'air entrant dans ledit tube par un trou 5 dont le dia mètre est fonction du dosage air/gaz que l'on veut obtenir pour que l'ensemble de rappareil pilote fonc- tionnedans les conditions
définies ci-dessus.
A proximité immédiate de l'élément catalytique pilote 1 se trouve placé l'élément sensible 6 d'un thermostat (fig. 2) commandant une vanne de gaz 7.
Une ou plusieurs ouvertures 8, obturables à volonté et situées au-dessus de l'élément catalytique 1, sont destinées à permettre une arrivée complémentaire d'air au moment de la mise en route de l'appareil pilote.
Le tube 2 se termine par une buse 9 débou chant à proximité immédiate du tamis catalytique 10 de l'appareil de chauffage, de façon à catalyser les légers imbrûlés qui se forment dans l'appareil pilote au moment où le pourcentage de C02 commence à augmentez.
La fig. 2 représente, à titre d'exemple, un schéma de montage d'un tel appareil pilote sur un appareil de chauffage par catalyse 'a démarrage par inflamma tion directe des gaz au,dessus de son tamis 10.
Dans ce schéma - 12 représente un bloc-robinet-starter équipé de quatre tubulures de sortie et dont le détail est donné par les fig. 3 et 4 ; - 10 représente le tamis catalytique de l'appareil de chauffage proprement dit ;
- 13 désigne l'ensemble de l'appareil pilote détecteur de C02 décrit ci-dessus et représenté en fig. 1 ; - 14 désigne un thermostat de sécurité destiné à couper l'arrivée du gaz lorsque le tamis 10 est froid ;
- 7 désigne la vanne thermostatique commandée par l'appareil pilote détecteur de C02.
Les lettres de références <I>a, b, c, d, e,</I> f et g dési gnent les tubulures de gaz et les références h dési gnent les différents gicleurs calibrés destinés à faire fonctionner l'ensemble dans les conditions de débit voulu.
Le bloc@robinet starter 12 de type connu est re présenté en détail sur les fig. 3 et 4. Ce bloc-robinet- starter est branché en i sur la canalisation générale d'arrivée du gaz. Il comporte un pointeau 15 actionné par une manette ou un volant 16 et un piston 17 à rappel par ressort 18 actionné par une tirette 19.
Le fonctionnement de ce montage est le suivant 1 amorçage: En exerçant une traction sur la tirette 19 du bloc-robinet-starter 12, le piston 17 dégage les orifices des tubulures<I>a, b, c,</I> et le gaz, arri vant<I>en i,</I> accède librement à ces tubulures. Ce gaz alimente donc le circuit allumage du tamis proprement dit 10, de même que le détecteur 13 en by-pass dans les tubulures f,
<I>g et</I> même e, par l'intermédiaire de la vanne 7 qui est ouverte puisque l'on suppose, à l'allumage, que le pour centage de C02 est voisin de zéro. A l'extrémité de la tubulure e, le gaz est arrêté par le thermo stat 14 qui ne s'ouvre que lorsque le tamis 10 est suffisamment chaud. En enflammant les gaz sortant à-travers le tamis 10 et en bout du détec- teur 13,
on-produit le préchauffage, à la fois du tamis et du détecteur ; 20 marche normale: Une fois ce préchauffage réa lisé, la tirette 19 du starter 12 est lâchée. Le gaz s'arrête de passer par les tubulures <I>a, b, c. Le</I> robinet de marche 16-15 est alors ouvert et le gaz passe dans la tubulure d et dans le thermo stat 14 qui s'est lui-même ouvert du fait du ré- chauffage du tamis 10.
Le gaz continue par la tubulure e, il traverse la vanne 7 qui est ouverte, puis se dirige, à la fois, par la tubulure f, vers le tamis 10 pour alimenter normalement celui-ci et par la tubulure g vers le détecteur 13 pour l'ali menter également ;
30 fonctionnement du détecteur de C02: Dès lors, le fonctionnement du détecteur 13 se conçoit aisément. En effet, lorsque le pourcentage de C02 dans l'air ambiant atteint un niveau fixé, par exemple 1 0/0, la chute de température provoquée dans l'élément catalytique pilote 1 situé dans le détecteur 13 entraîne,
comme expliqué dans ce qui précède, la fermeture de la vanne thermosta- tique 7. Le gaz arrivant par la tubulure e ne peut aller plus loin, d'où extinction complète de l'en semble:
appareil de chauffage et détecteur. Pour la remise en route, il sera nécessaire d'at tendre que le pourcentage de C02 soit redescendu à une valeur nettement plus faible que celle choisie,
1 % dans l'ensemble ci-dessus. La variante de montage représentée en fig. 5 illustre le cas où le fonctionnement du détecteur de C02 n'entraîne pas une coupure totale et une extinc tion de l'ensemble:
appareil de chauffage et détec- teur, mais place automatiquement l'appareil de chauf fage sur l'allure ralentie minimum, celui-ci remettant en marche à pleine allure aussitôt que le pourcentage de C02 a diminué. A cet effet, on by-pass sur la tubulure e le détecteur 13 et la vanne 7 en plaçant sur ces by-pass des gicleurs appropriés h.
En ce qui concerne le détecteur proprement dit, une variante d'exécution peut consister (fig. 6) à pla cer l'élément sensible 6 du thermostat au-dessous de l'élément catalytique pilote 1, ce qui permet, par un allongement @de cet élément, de catalyser la totalité des imbrûlés.
On peut également (fig. 7) disposer l'élément sen sible 6 de telle sorte qu'il se trouve placé verticale- ment dans l'axe du tube cylindro-conique 2-3 et au centre de l'élément catalytique -pilote 1 qui est alors en forme -de cheminée.
De même, le démarrage de cet élément peut être réalisé non pas par une inflammation directe du gaz, mais à l'aide d'une petite résistance électrique placée au contact de cet élément et mise sous tension à l'aide d'une pile portative ou autre. D'autres sché mas de montage peuvent, évidemment,
être réalisés pour le cas où le détecteur doit être monté sur un appareil démarrant électriquement et non par inflam mation directe.
Carbon dioxide detector safety device for gaseous hydrocarbon catalysis devices At the present time, there are various safety devices mounted, in particular, on heating devices using hydrocarbons and which makes it possible to interrupt the arrival of combustible gas when the percentage of carbon dioxide in the ambient air reaches a certain rate, fixed in advance.
All these processes are based on the common principle of the existence of a pilot flame that is metastable or deforms as a function of the percentage of carbon dioxide present in the ambient air, the existence of a pilot flame in a, such device does not, of course,
no inconvenience when the latter is mounted on an appliance giving off flames, in particular on a butane heating appliance with a flame, but when it is an appliance functioning by catalysis, it is quite different. We know, in fact, that one of the characteristics of these devices is, in normal handle,
The absence of any flame, which gives them perfect safety, especially since the catalytic sieve does not exceed a temperature close to 4000 C. The addition to a heating apparatus by catalysis of a pilot flame therefore removes this heating process part of its advantages.
The present invention relates to a carbon dioxide detector safety device for an apparatus for catalysis of a gaseous hydrocarbon which, unlike the aforementioned devices, has no flame.
This device is characterized in that it is constituted by a small auxiliary heating device also functioning by catalysis and whose control is established so that its oxygenation, therefore its catalytic oxidation,
are insufficient as soon as there is an increase in the C02 content of the ambient air resulting in a drop in temperature, a drop in temperature which is used either to stop the operation of the heating, or to cause it to idle at minimum speed.
The appended drawing gives, by way of examples, various embodiments of the device which is the subject of the invention.
Fig. 1 shows, in axial section, the catalytic element controls FIG. 2 represents the diagram of a first example of assembly; fig. 3 is a detail of the valve block = starter used in the assembly of fig. 2;
fig. 4 is a cross section along 4-4 of FIG. 3; fig. 5 represents a second example of assembly; fig. 6 represents a first waltzing execution of the pilot catalytic element;
fig. 7 shows a second variant embodiment of this pilot catalytic element.
The essential component of the invention consists of a catalytic element 1 placed in a tube 2, the ratio of which: length / diameter:
is calculated so that in an atmosphere containing 0% CO 2 the catalytic oxidation of element 1 is just complete.
This catalytic element 1 is supplied by a cylindrical-conical tube 3 which receives a flow of gas via an adjustment 4.
This gas flow, in its passage through the cylindrical part of the tube, is intimately mixed with the air entering said tube through a hole 5, the diameter of which depends on the air / gas dosage that is to be obtained so that the pilot unit assembly operates under the conditions
defined above.
In the immediate vicinity of the pilot catalytic element 1 is placed the sensitive element 6 of a thermostat (fig. 2) controlling a gas valve 7.
One or more openings 8, which can be closed at will and located above the catalytic element 1, are intended to allow an additional supply of air when the pilot device is started up.
The tube 2 ends with a nozzle 9 which opens out into the immediate vicinity of the catalytic sieve 10 of the heater, so as to catalyze the light unburned substances which form in the pilot apparatus when the percentage of CO2 begins to increase. .
Fig. 2 shows, by way of example, a diagram of the assembly of such a pilot device on a heating device by catalysis' starting by direct ignition of the gases above its sieve 10.
In this diagram - 12 represents a choke-valve block equipped with four outlet pipes and the detail of which is given in FIGS. 3 and 4; - 10 represents the catalytic sieve of the heating apparatus itself;
- 13 denotes the assembly of the C02 detector pilot apparatus described above and shown in FIG. 1; - 14 designates a safety thermostat intended to cut off the gas supply when the sieve 10 is cold;
- 7 designates the thermostatic valve controlled by the C02 detector pilot device.
The reference letters <I> a, b, c, d, e, </I> f and g denote the gas pipes and the references h denote the various calibrated jets intended to operate the assembly under the conditions desired flow rate.
The starter valve block 12 of known type is shown in detail in FIGS. 3 and 4. This starter valve block is connected at i to the general gas inlet pipe. It comprises a needle 15 actuated by a lever or a handwheel 16 and a spring return piston 17 18 actuated by a pull tab 19.
The operation of this assembly is as follows 1 priming: By pulling on the pull tab 19 of the choke-valve block 12, the piston 17 releases the orifices of the tubes <I> a, b, c, </I> and the gas, arriving <I> at i, </I> has free access to these pipes. This gas therefore supplies the ignition circuit of the screen itself 10, as well as the detector 13 bypassing in the pipes f,
<I> g and </I> even e, by means of valve 7 which is open since it is assumed, on ignition, that the percentage of C02 is close to zero. At the end of the pipe e, the gas is stopped by the thermostat 14 which opens only when the sieve 10 is sufficiently hot. By igniting the gases exiting through the sieve 10 and at the end of the detector 13,
preheating is produced, both of the sieve and of the detector; 20 normal operation: Once this preheating has been carried out, the pull tab 19 of the choke 12 is released. The gas stops passing through the pipes <I> a, b, c. The </I> operating valve 16-15 is then open and the gas passes through the pipe d and into the thermostat 14 which itself opened due to the reheating of the sieve 10.
The gas continues through the pipe e, it passes through the valve 7 which is open, then goes, at the same time, through the pipe f, to the sieve 10 to supply it normally and through the pipe g to the detector 13 for feed it too;
Operation of the CO 2 detector: Henceforth, the operation of the detector 13 is easily understood. Indeed, when the percentage of C02 in the ambient air reaches a fixed level, for example 1 0/0, the temperature drop caused in the pilot catalytic element 1 located in the detector 13 results in,
as explained in the foregoing, the closing of the thermostatic valve 7. The gas arriving through the pipe e cannot go further, hence the complete extinction of the set:
heater and detector. To restart, it will be necessary to wait until the percentage of C02 has fallen to a value markedly lower than that chosen,
1% overall above. The assembly variant shown in FIG. 5 illustrates the case where the operation of the C02 detector does not lead to a total cut-out and an extinction of the assembly:
heater and detector, but automatically sets the heater to the minimum low speed, the latter switching on again at full speed as soon as the percentage of C02 has decreased. To this end, the detector 13 and the valve 7 are bypassed on the pipe e by placing appropriate jets h on these by-passes.
As regards the detector itself, an alternative embodiment may consist (fig. 6) in placing the sensitive element 6 of the thermostat below the pilot catalytic element 1, which makes it possible, by an extension @ of this element, to catalyze all of the unburnt material.
It is also possible (fig. 7) to arrange the sensitive element 6 so that it is placed vertically in the axis of the cylindrical-conical tube 2-3 and in the center of the catalytic element - pilot 1 which is then in the form of a chimney.
Likewise, the start of this element can be achieved not by direct ignition of the gas, but by means of a small electrical resistance placed in contact with this element and energized using a portable battery. Or other. Other assembly diagrams can, of course,
be carried out in the event that the detector must be mounted on a device that starts electrically and not by direct ignition.