Brevet FR2003821A1 — publié le 19691114

La présente invention se rapporte à des brûleurs à gaz, et plus particulièrement , mais non d'une manière "xclusive, à des brûleurs destinés à "brûler du gaz naturel. le gaz naturel, ainsi que d'autres gaz tels que lé méthane 5 (qui constitua l'tlc'cv.-nt principal du gaz naturel) ,lo propane et le gaz de villo, par exec-pl..., doivent Ître mélangés avoc de l'air (oi^jle l'oxygène) avant de pouvoir l'allumer, et diverses façons d1 effectuer ce mélange ont été proposées et utilisées. Suivant l'une de sus propositions, on a suggéré de faire 10 émettre le gaz naturel à partir d'une fente formé'" sur le corps d'un brûleur à gaz, -n le forçant à s'écouler en travers d'une surface plane- dé manière à; aspirer de l'air dans le ~az et à pouvoir l'allumer L l'extrémité de cette surface. On obtient ainsi le mélange approprié d'air et de gaz, r t on obti..nt de 15 plus qu>. la vitesse d'écoulene-nt du gaz naturel est réduite pendant son passage en trave-rs de la surface plane dans un., aesure telle que la vitesse du mélange du gaz et d'air à 1'extrémité de la surface plane n'est pas supérieure à la vitesse de la flamme pour ce mélange. De cette manière, la flamme reste immobile à 20 l'extrémité de la surfa.ee plane jt ne se- soulève pas ,;-n s'écartant de cette position. Cette proposition semble être satisfaisante en théorie,mais en pratique la forme, les dimensions et l'emplacement de la f^nte ont une importance critique si on veut obtenir un écoulement et une vitesse corr cts du gaz, de sorte que l'on 25 éprouve des difficultés pour la production en série d'un tel brûleur. Sn conséquence, la présente invention a-pour but de fournir un brûleur à gaz satisfaisant pouvant être fabriqué facilement Suivant la présente invention, un brûleur à gaz comprend un 30 premier élément ur second élénenis fixé au. premier, un canal pour le gaz disposé .ntre " 1pr-eni-.r et le second élécvniset s'étendant depuis un orific- d'entrée du gaz formé à l'extrénité de base du premi -r et du sscond éléments jusqu'à une fente de sortir, du gaz formé; à l'extrénité supérieure du pr -eier élément, un r.oyen 35 - servant à fournir de l'air au gaz, les côtés se faisant xa£e de deux nervures sensiblement parallèles étant interposés >.--ntre les éléments, '-t l^s surfaces de ces éléments se trouvant entre les nervures formant le canal pour le gaz et la fente de sortie de ce-dernier. 40 De préférence, le moyen servant à fournir de l'air au gaz "1 BAD ORIGINAL 1 07136 _2_ 2003821 sst constitué par une surface d'écoulement du gaz formée sur le second élément et s'étendant au-d là de la fente d'une manière générait dans le m?me plan que celle-ci o^ans la direction d'écoulé ment du gaz depuis la fente. . On se rend compte que la fabrication du brûleur -,n deux éléments supprime tout usinage après nontage de la fente et permet d1 .îxôrcsr un contrôl • plus strict sur la forme, les dimensions et 1'-ernplacenent de la fente. Dr- préférence c pieraent, l..-s p erties des surfaces du pronier et du second éléments qui se trouvant -eitre l,s nervures formant les côtés do la fente sont planes, du sorte quf-./L 'épaisseur de la fente, est coranandée par l„s épaisseurs des nervures," et les côtés se faisant faco dos n rvur. s d>'limitant la largeur de la fente. En variante, la fente peut varier d1 épaisseur sur sa largeur, ceci étant obtenu .n profilant l;s surfaces d-.-s éléments entre les nervures qui forment 1 s côt s de la fente. De préférence ncore, la surface d'écoui ment du gaz est plan., .311^- s-., trouva dans le rnSme plan 4u'un preiaior côté de la fente et dans la direction d'écoul..-nient de. gaz drpuis celle-ci, nais jn cas d- besoin, c tt - surface d'écoulement du gaz peut être profilée suivant un certain contour pour diriger l'écoulement du gaz au-dessus d' elle 1. volonté, de t *lle sorte que cette surface d'écoul m«-nt du .gaz est seulement disposée d'une manière générale dans le même plan que In fente et dans ln. direction d'écoulement du gaz depuis celle-ci. De préférence égale nent, l..s nervures sont parallèles depuis l'orifice d'entrée du gaz jusqu'au voisinage de la fente, et ensuite elles divergent l'un.; de l'autre afin de produire une fente qui -st/plus large qu... 1..; can--JL pour le gaz au voisinage de l'orifice d'entrdu ~az. Si on utilise un.-? surface d'écoul-m^nt du gaz, les norvures peuv :nt s., ternin.r en lus disposant «.ntre le- premier et le 3■.•coiiif. él D'autrs avantages -t caractéristiques de la présente invention rassortirent au. cours de la description détaillée qui va suivra, faite en r?gard des d-.ssins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, une form. d. réalisation conforme à l'invention. SÂD original 69 07136 -, 2003821 -3- p Sur ces dessins, La figure 1 st une vue de fac,. d'un premier élément du brûleur à gaz; La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; 5 La figure- 3 est une ?u.; de face du second élément du brûleur; La figure 4 est une vue arrière du second élément; La figure 5 -St une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 3; et Les figures 6 -,t 7 sont des vuts en perspective et en plan res-10 pectiveiaent de l'exemple de brûleur à gaz, le pr~n?i..r et le second éléments étant fixés ensemble. En se reportant aux dessins, les figures 1 -t 2 représentant des vues du prviîi-.r élément 9 qui comporte une surface avant plane 10 sur laquelle est forné un évidement 11 s'étendant depuis uns 15 extrémité de base 12 du premi r éléa -nt 9. L'évidement 11 présente une section droit . sani-circulaire sur la plus grande partie d:: sa longueur,mais au point 13 il commence à diminuer de profondeur «t à s'élargir pour se to ruiner le long d'un ep.aul .mont peu profond 14 formé au voisinage immédiat de l'extrémité supérieure semi-circulai-20 re 15 de l'élément 9. De- cette manière, les deux parti s de la surface plane 10 sont reliées ensembl.. par uns bande aiince dont le bord inférieur est formé par l'épaul l\.nt 14. Cette forme de l'évideaent est représentée sur la figure 2. Une partie 16 du premier élément 9, au voisinage immédiat de 25 l'extrémité 12 est fileté.; elle pr sente une saction droite seni-circulaire et .-st irasédiateraent surmontée par la moitié d'un écrou hexagonal 17 solidaire du restant do 1-'élément 9. La partie supérieure 18 de l'élément 9 présent é~nle.nent un. section droite semi-circulaire et s'incurv; progressivement à la fois latéralertent et 30 verticalement pour se raccord .r la surface avant plan^ 10. La partie, supérieur. 18 et l'écrou h xagonal 17 sont espacés l'un de • l'autre par une -".orge eeai-eircule.ire 19. L"> pr .ni r él«é»i':nt st fabriqué connodén nt en laiton st'\npr à chaud. "■n s-" reportant aux figures 3 et 4, 1- second élé:e nt 20 35 du brûl ur à gaz de c.t ex ;n?l- est égalera..nt pourvu à1'^ surface avant ossentiellenent plane 21 qui nst interrompue par deux n«ervu 'es sensiblement parallèles 2 s'etendant v.,rs lu haut depuis une ; xtr mité de base 23 du s -cond élément 20 jusqu'à un eriplac-;.:-i nt se trouvant approximativement à mi-chemin v-jrs le haut de ce second 40 élément, après quoi elles divergent suivant un angle inélus d'envi- 8AD ORIGINAL 1 07136 _4_ 2003821 ron 72° et se te!reânent directement un s'écartent lune de l'autre dans 1 s parties 38 pour uno raison qui sera donnée plus loin. La parti-: div.rg.ant 24 -t la parti.. parallèle 25 d- chaque nervure 22 sont espaces d s parties correspondantes 24 et 25 de l'autre n rvure 22 approximativenient d'una distance égale à la largeur de 11 dvidensnt 11 du jer.,.r.i r c-lénsnt 9, ot 3ntre l«s nervures 22 ..st fomé un evidea-nt 26 de section droite semi-circulaire depuis l'extrér-it '• du b -se 23 jusqu'au voisinage des parties divergentes 24 des nervures 22, après quoi sa profondeur commence à diminuer et il se raccorde è_ la suface avant • ■; s senticlle ment plane 21, comm- on p ut le voir sur la figure 5. ' n haut d .s parties div rgentes 24 des nervures 22, la sur-vace a^^Jit 21 du second élément 20 forme une surface 27 d'écou-1 nent du gaz qui se t^r^ine par mie .-xtrénité supori ..urb 8 formant un sommet courba "oour 1s.- s cond élément 20. L,. s côtés 28 de la surface 27 sont r .ctili,?n ;s dens cet -.x-scpl et sont parallèles chacun à la parti-, diver^. nte voisine 24 des nervur.;s 22. Da c..-tt„ manière, 1 s cotés 28 diverg nt égal cent et forment l'angle préféré de 72° . nviron. en se reportant particulièrement à la figure 4, l'arrière du second élément 20 comporte une partie sup-'rieure 29 qui et plane à l'exc.ption d'un goujon rivé 30 qui sKtsncL à l'écart de cellô-ci« La partie inférieure "i e- l'arrière du s..con'7 élément 20 est pourvue de l'autre moitié 31 de 1'écrou solidaire hexagonal 17 du premier élém.nt t de l'autre moitié 32 de la partie filetée 16 du premi r élément 9. La parti* supcri.ure 29 et la partie 31 sont séparées l'une de l'autr. par um? gorge seni-circulair-r 33. Le second élé-n -nt est égal ment fabriqué d'une manière commode en laiton estampé à chaud. Le brûl.-ur coe^l.t est assemblé comme on le voit sur les figures 6 et 7 .n fir.ant 3.'un à l'autre 1 pre.mi r .t 1. second éléments 9 et 20, l.-s surfaces 10 t 21 étant tournées l'une vers l'autr.-. L s élém nts sont montés ens.;.".ble, 1 s parties filetées 16 et 32 ,t les parties 17 et 31 d = l'écrou hexagor.al coïncidant l-ss unes avec l. s autr -s, et la surface plane 10 du promiei; élément 9 reposent contr-.. 3. s surfaces des nervures 22. 3e c-tt~ manier., les nervures 22 -..sp^Ce-nt 1 s éléments 9 -t 20 l'un de l'-utre dans un m sur . dét..r-einée par la distance suivant laquelle les nervures 22 font sp.i3J.i_ depuis la surface plan : 21. bad original 69 07136 _5. 2003821 L s clor.: -itD rien" S s înseeibl--, on se rend coapt; qu-j lis côtés Se. f -.is. Jit face 35 des n rvur.-s 22, lts surface 3 des évidemn-fe 11 ut 26 ut la surface plane 21 forpjent un canal pour le gaz qui s'étend depuis l'extrémité de base du brûl-ur assemblé et qui se 5 termine par une fente 37 fornée aux .xtrémités supérieures des parties divergentes 24. la fente elle-n^me est délimitée- par l^s surfaces se faisant face 36 des parties 24 st par les surfaces plan.-s 10 et 21 au voisinage dv-s extrémités supérieures des évideaents 11 st 26. la f.nte est donc courbe et fait diverger l'écoulement du gaz 10 sur la surface 27 qui se trouve dans le m*me plan qu'urç&ôté de la fente et dans la direction découlement du gaz depuis celle-ci. Les éléments sont ensuite fixés ensemble, par exemple en utilisant une brasure ou un . soudure à température élevée, tell;-, qu'une soudure à l'argent, en prenant soin que ni du laiton ni de la soudure 15 ne pénètr*: dans la fente. Le brasage ou le soudage peut *tre effectué entre l-' s surfaces 10 >.-t 21 sur les côtés extérieurs des nervures 22. C'est pour empêcher l'entrée de la brasure ou de la soudure qu-.- les parties 38 sont formées sur les nervures 22, mais en cas de besoin, 1- s côtés de la fente peuvent recevoir un enduisago de gra-20 phite immédiatement avant do disposer ensemble dans un montage les éléments 9 't 20, le f-raphite ayant pour caractéristique que ni la soudure ni la brasure n'y adhèrent, de sort'-- que ces matières ne se logent pas dans la fentv au cas où _11..;S pourraient par accident ftre présentes. En variante, la fente p ut Stre remplie tem-25 porairemont en introduisant un doigt en titans oxydé, le doigt étant enlevé après l'opération de brasage ou de soudage. Ceci maintient physiquement la fente oxunpto de brasure ou de soudure-, et le titane peut être enlevé facilement du fait que la brasure ni la soudure^'y adhèrent. 30 On se rend compte que c'est l'importance de la saillie que font les nervures 22 depuis la surface plane 21 qui commande l'épaisseur de la fente, de sorte qu'il suffit que les éléments 9 et 20 soient serrés l'une contre 1' vutre sans aucun réglage fin en obtenant toujours 1p. m-*me épaisseur de fente. 35 Dans des variantes do l'exemple type,-, la surface d'écoulement 27 du gaz peut présenter un certain contour au lieu d'être plane, comme on le voit sur les dessins. Ceci peut être réalisé afin de diriger l'écoulement du paz vers certaines parties préférentielles du sommet 8 du second élément 20. De plus, les parties divergentes 40 24 dos n-rvurcs 22 p uvent être allongées autant qu»; cela est né- bad ORIGINAL 07136 _6_ 2003821 cassaira, parallèlement ~ux bords 28 d'; la surface 2?» do manière- à éviter tou'c éch-.pp tnjnt du gaz par dessus les bords 28. Conmo expliqué plus haut, lorsqu'on utilisa le brûleur pour unjgaz naturel, la surface d'écoulement 27 du gaz sert à diminuer la vitesse du gaz et à permettre son mélange avec de l'air, mais si l'écoulement du gaz n'a pas besoin d1 être ralenti, la surface d'écoulement 27 peut Être supprimée, ou bien le premier élément 9 peut être allongé pour la recouvrir, les nervures 22 formant encore les côtés du canal pour le gaz et la fonte finale. Dans cette variante, on utilise d'autres moyens pour alimenter le gaz avec de l'air, par exemple en réalisant des ouvertures partant de l'atmosphère et s'etendant la long du prarnior -.t du second éléments pour se terminer au voisinage do la fente de sortie 37. De- cette maaière, l'ensemble formé par le premier • t le second éléments est alors un in-jactaur de gaz qui no constitua qu'un clément du brûleur à gaz complet. Le brûl ur à gaz décrit p iut êtr pourvu d'un écran qui est riveté sur le goujon rivé 30 et qui ;st disposé da--'S leg^orges 19 «t 33. Cet écran a pour but principalement de protéger la surface d'écoulement 27 de tout tirage accidentel et de règlor le débit d'air, fourni au gaz, nais la technique consistant à concevoir et à réaliser un tel écran pour 1~ gaz est bien connua des spécialistes. ' Dans une autre variante,, les nervures 22 peuvent "tre formé .s sur le proaier élément^ au lieu de l'Stre sur le second élément 20, ou bien une nervure p.'ut Stre formée sur chacun de ces déments. L'enplac aient des nervures 22 sur les éléments 9 et 20 dépend de raisons de commodité, de sorte qu'il .st normalement préférable de les disposer sur l'élément 20 pour permettre d'usiner an cas de besoin leurs surfaces destinées à venir buter sur la surface 10 du prenier élément 9, 1" second élément 20 étant serré facilement en utilisant les surfaces pianos 28. Dans une autre variante de 1'.invention, las côtés se faisant face de la fente formée, par. les surfaces 10 et 21 peuvent ne pas Stre parallèles l'un à l'autre, l'écoulement profilé de gaz vers la fente étant alors dirigé de estte manière suivant des directions préférentielles au-dessus de la surface d'écoulement 27 à la différence de la divergence régulière du courant de faz produit par la courbure de la fente 37 décrite dans 1'example type. , , , ^ ^ représente." Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et , qu'à titre explicatif nais 'nullement limitatif, ut qu'elle est -ceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. bad original 69 07136 -7- 2003821 REVENDICATIONS 1 - Brûleur à gaz caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément,un second élément fixé au premier,un canal pour le gaz disposé entre le premier et le second éléments et s'etendant 5 depuis un orifice d'entrée du gaz à l'extrémité de base du premier et du second éléments jusqu'à une fente de sortie du gaz formée à l'exrtrémité supérieure du premier élément;un moyen servant à fournir de l'air au gaz,les côtés se faisant face de deux nervures sensiblement parallèles étant interposas entre les éléments et 1 0 les surfaces de ces éléments entre les nervures formant le canal pour le gaz et la fente de sortie du gaz. 2 - Brûleur.' ?. gaz suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen servant à fournir de l'air au gaz est constitué par une surface d'écoulement du gaz prévue sur le second 15 élément et s'étendant au-delà de la fente d'une manière générale dans le même plan que celle-ci et dans la direction d'écoulement du gaz depuis celle-ci. 3 - Brûleur à gaz suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la surface d'écoulement du gaa est plane et se trouve 2 0 dans le même plan qu'un côté de la fente et dans la direction d'écoulement du gaz depuis celle-ci. 4- - Brûleur à gaz suivant l'une quelconque -des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'au moins l'un des éléments, entre les nervures, est évidée depuis l'orifi-25 ce d'entrée du gaz jusqu'au voisinage de la fente dû sortie du gaz. 5 - Brûleur à gaz suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce jue les surfaces des éléments qui délimitent la fente de sortie du gaz sont pl a— 3 0 nés. 6 - Brûleur à gaz suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les nervures comportent des parties divergentes au voisinage ce la fente et qui déterminent la longueur de celle-ci. 3 3 7 - Brûleur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les parties divergentes des nervures forment un angle compris entre 65° et 72° environ. 8 - Brûleur à gaz suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier et le 69 07136 _g_ 2003821 second éléments sont fixés ensemble par brasure ou par soudure à haute température. 9 - Brûleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier et le second éléments sont des éléments estampés.