Brevet FR2028564A1 — publié le 19701009

La présente invention concerne un brûleur périphérique pourvu d'un élément sensible à la chaleur. ûn sait qu'une réaction exothermique émettant de la lumière, s'accompagne d'une combustion et par conséquent d'une flamme. Lorsque cette réaction est réalisée dans un brûleur dans lequel s'effectue le mélange de combustible et de comburant il se forme un front de combustion dont la forme est déterminée par plusieurs facteurs, comme par exemple, la vitesse de combustion, la vitesse de sortie des gaz, la dimension dehtorifice d'entrée de l'air primaire, de la forme de la sortie du brûleur, et des éléments qui s'y trouvent. La variation de l'un de ces facteurs influe par conséquent sur le front de combustion. Les nouvelles règlementations sur les appareils de combustion utilisés en locaux fermés, exigent que ces derniers doivent etre équipés d'éléments détecteurs de la raréfaction de l'atmosphère dans laquelle se produit la combustion ; par exemple en Espagne on admet qu'ils détectent des quantités de un à cinq pour cent d'anhydride carbonique et en France un pour cent. Ces analyseurs d'atmosphère sont bases sur la variation de la vitesse de combustion d'une flamme pilote ou principale, captée par un élément susceptible de provoquer la fermeture d'une valve, ou le fonctionnement d'une alarme, etc... Mais ce type de flamme est très précaire de sorte qu'il peut être notablement influencé par un courant d'air adverse, par l'accumulation de suie à la sortie ou par un dépôt de poussière à l'orifice de la prise d'air primaire. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un analyseur d'atmosphère dont le principe de fonctionnement est basé sur la transformation que subit la flamme lorsque la raréfaction de l'atmosphère où la combustion est effectuée atteint une valeur déterminée. Le brûleur selon l'invention comporte une sortie de gaz annulaire engendrant donc, en conditions normales, une flamme également annulaire. l'élément sensible à la chaleur est disposé dans la partie centrale, c'est-à-dire dans la cavité qui est entourée par l'entrée du brûleur et de ce fait il reçoit directement la chaleur produite par la combustion. Cependant lorsque la flamme se transforme en raison de la variation du front de la combustion ledit élément reste désexcité à la partie froide. L'invention sera de toutes façons bien comprise en se reportant à la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limita- tif et dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe de l'ensemble du brûleur selon l'invention La figure 2 est une vue en plan de la figure I La figure 3 est une vue partielle d'une section de l'analyseur montrant la forme tronconique du brûleur ainsi que la flamme au cours de sa première phase de transformation La figure 4meprésente une autre vue partielle du brûleur dont ltélément sensible à la chaleur est muni d'un anneau, la flamme étant dans une autre phase de sa transformation, et La figure 5 est une vue partielle du brûleur muni d'un configurateur de la flamme, ayant atteint sa phase de transformation totale Dans toutes ces figures on peut remarquer les éléments suivants t une tuyère de combustible 1. une conduite 2, un orifice d'air primaire 3, une cavité annulaire 4, un élément sensible à la chaleur 5, une sortie de brûleur 6, un configurateur de flam-, me 7 un configurateur de flamme constitué par un élément sensible à la chaleur 8,, un orifice d'air secondaire 9, une entrée d'allumeur 10, différentes phases que la flamme peut adopter dans ses transformations, 11, 12, 13 et 14 et un élément allumeur 15. Le mélange du combustible sortant par la tuyère 1 et de l'air primaire débouchant par l'orifice 3 s'effectue dans la conduite 2 et gagne la cavité 4 pour passer par la sortie 6. La cavité 4 communique avec l'entrée 10 de l'allumeur qui provoque la combustion dudit mélange à l'entrée 10 et par conséquent à la sortie 6 du brûleur principal. En conditions atmospkériques normales il se forme à la sortie 6 une flamme annulaire entourant l'élément sensible à la chaleur 5 qui reste donc à la partie chaude et s'excite très rapidement. Lorsque le pourcentage des composants de l'atmosphère varie, il se produit un changement du front de combustion causé par une variation de l'équilibre qui doit exister entre la vitesse de sortie du mélange combustible-eomburant et celle de combustion. La variation du front de combustion est fonction des posi tions occupées, tant par l'élément sensible à la chaleur 5 que par le configurateur de flamme 7, le long de l'axe de la sortie de combustion 6. Une fois l'élément sensible à la chaleur 5 et le configurateur de flamme 7 positionnés, les transformations de la flamme s'effectuent à des pourcentages précis, cMst-å-dire que la flamme annulaire Il formée en conditions atmosphériques normales se transforme en la flamme 12 ayant la forme d'un parabolloide de révolution. La portion inférieure ou froide de la flamme 12 restant liée à l'élément 5 et au configurateur 7 > continue à recevoir de la chaleur de l'élément 5 mais déåà avec une force moindre. L'élément 5 étant refroidi par l'air secondaire qui entre par les conduites 2, sa force d'excitation est inférieure à celle correspondant à la première position de la flamme Il. La figure 4 représente la phase postérieure pour laquelle la flamme 13 est détachée de l'élément configurateur 7 et se maintient encore en contnctavec l'élément sensible à la chaleur 5. Dans la dernière phase, la flamme est en forme de voûte. L'élément 5 et le configurateur 7 se trouvent alors complètement à l'intérieur de la zone froide de la flamme. Dans le but de retenir fortement la flamme à n'importe laquelle de ses phases 11, 12, 13 ou 14, il est prévu à-la sortie 6 des saillies gênant l'écoulement du mélange combustible. L'air secondaire arrivant par les orifices 9 au moment où la flamme se transforme, refroidit l'élément 5 et le désexcite en quelques instants. Du fait que la flamme peut se transformer, on peut obtenir différentes phases d'excitabilité. L'élément configurateur de la flamme peut done être constitué par tout autre élément sensible à la chaleur 8 tel qu'un thermopaire, un thermistor, un bimetal, etc... il va de soi que de nombreuses modifications de détail peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Brûleur périphérique, pourvu d'un élément sensible à la chaleur, caractérisé en ce que la conduite d'arrivée du mélange de combustible et de comburant se termine par une cavité annulaire présentant une ouverture périphérique, où se forme une flamme annulaire dans les conditions normales, ledit élément sensible 9 la chaleur étant positionné de façon réglable le long de l'axe de ladite cavité. 2.- Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que en cas de raréfaction de l'atmosphère, la flamme annulaire se transforme en un parabolloïde de révolution à sa partie externe chaude et à la partie froide interne elle adopte une forme unie en toutes ses parties intérieures au front de combustion, et lorsque la raréfaction de l'atmosphère augmente la flamme se dégage, sa partie froide se transformant Jusqu'à adopter la forme d'une voûte. 3.- Brûleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le configurateur est constitué par un élément sensible à la chaleur, pouvant régler divers instruments du fait qu'il y a plusieurs phases dans la transformation de la flamme. 4.- Brûleur selon l'une des revendications 1 à-5 caractérisé en ce que la surface intérieure voisine de la sortie du brûleur comporte des saillies gênant l'écoulement du mélange des gaz. 5.- Brûleur selon l'une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que le moment de la transformation de la flamme est à la fois fonction de la position axiale de l'élément sensible et du configurateur de flamme.