Brevet FR2300965A1 — publié le 19760910

La présente invention oonoerne un brtleur à gaz. L'invention a pour but de réaliser un brûleur de type perfectionné. Un brûleur à gaz suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une série de bandes métalliques disposées face à faoe les unes par rapport aux autres pour former une pile, les formes de ces bandes étant prévues de façon que deux bandes adjacentes s'engagent l'une au oontaot de l'autre de plaoe en plaoe sur leur longueur en déterminant entre elles une série de passages, des moyens pormettant d'alimenter en un mélange combustible gas/air l'un des côtés de ladite pile, ledit mélange pouvant ainsi pénétrer dans les extrémités adia- cantes d'une série de passages, par ce côté de la pile pour s'écouler ensuite à travers les passages avant de s'enflaseer, en service, aux autres extrémités adjacentes des passages, du côté opposé de la pile. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, une pile de bandes cemprend alternativement des bandes ondnlées et des bandes plates. Suivant une variante de l'invention, une pile de bandes est formée, au moins en partie, de bandes munies de fossettes, de nervures, de langues ou de toue autres types de reliefs on d'orifioes qui déterminent ladite série de passages. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les moyens d'alitentation en mélange combustible gas/air oomprennent une tuyauterie reliée d'u- ne part audit côté de la pile, et d'autre part à un moyen tel qu'un injecteur pour introduire le mélange dans la tuyauterie. Un tel injeoteur peut ttre ohan- gé, et on peut aussi modifier ses caractéristiques pour faire varier à volonté le rapport gas/air - par exemple si l'on veut brûler dans l'appareil un gaz dif fervent. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'appareil peut équiper un éohangeur de chaleur oonstituant, par exemple, un dispositif fait par moulage sous pression. Le dessin annexé, donne à titre d'exemple non limitatif, permettra de lieur comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure I est une vue partielle en perspective d'une portion de brûleur à gaz suivant l'invention. - Figures 2 et 4 sont respectivement une vue partielle en perspective et une vue en section transversale (à échelle agrandie) d'une portion de brûleur à gaz suivant une variante de l'invention. - Figures 3 et 3a sont des vues similaires à celles des figures 2 et 2a, mais montrant un breleur suivant une autre variante. - Figures 4 et 4a sont des vues similaires à celles des figures 2 et 2a, mais montrant un brûleur suivant une nouvelle variante. - Figures 5 et 5a sont des vues similaires à celles des figures 2 et 2a, mais montrant enoore un bradeur suivant une nouvelle variante - Figures 6 et i sont des vues similaires à celles des figures 2 et 2a, mais montrant un brûleur suivant une nouvelle variante. - Figures 7 et 7a sont des vues similaires à celles des figures 2 et 2a, mais Montrant un brflleur suivant une autre variante. - Figure 8 est une vue partielle en perspective d'une portion de brtleur à gaz suivant une autre variante de 11 invention. - Figure 9 est une vue asses schématique montrant en section transversale un échangeur de chaleur dans lequel on a incorporé l'un queloonque des bradeurs ci-dessus. On a représenté sur les dessins différentes variantes de réalisation de bradeurs à gas pouvant être utilisés en combinaison avec un échangeur de chaleur lui-même destiné, par exemple, à alimenter en air chaud une pièce ou tout autre espace clos. On notera oependant que ces brtleurs pourront être utilisés pour d'autres applications, si on le désire. On a représenté sur la figure 1 un brûleur à gaz suivant l'invention. Cet appareil incorpore une série de bandes métalliques qui sont toutes de forme reo tangulaire, vues en plan. Certaines de ces bandes, désignées par la référence 10, sont une forme sinueuse, ou ondulée sur leur longueur. Les antres bandes, désignées par la référence 11 > sont plates, et sont disposées en alternance a veo les bandes 10, face contre face, pour former la pile de bandes.Sur la figure 1, on n'a représenté que deux bandes plates 11 et une bande ondulée 10, étant bien entendu qu'un brûleur ainsi constitué par des bandes plates et ondulées pourrait comprendre autant de bandes de chaque sorte qu'il est nécessaire en fonction de la production de chaleur souhaitée, les bandes plates et ondulées étant disposées en alternance comme précédemment. Ainsi, grâce à la oonfigura- tion ondulée des bandes 10, deux bandes adjacentes de la pile sont engagées au oontact l'une de l'autre de plaoe en plaoe sur leurs longueurs, de manière à ménager entre elles une série de passages qui sont eux-mêmes espacés les uns des autres sur la longueur de la pile. Ces passages forment des orifices d'entrée pour un mélange combustible gas/air. Suivant une variante illustrée sur les figures 2 et 2a, des petites protubé- rances rondes 13 sont formées sur la surface de chaque bande 12, certaines de ces protubérances s'étendant d'un côté de la bande, tandis que les autres s-é tendent de l'autre coté. On n'a représenté que deux de ces bandes sur les figures ? et 2a, mais, comme précédemment, on pourrait assembler toute une série de bandes face contre face, le nombre de ces bandes dépendant de la produotion de chaleur requise. A l'intérieur de la pile formée, les protubérances 13 de chaque bande sont engagées au contact des bandes adjacentes, de façon à délimiter entre les bandes de passas à travers lesquels peut s'écouler un mélange oombustible gas/air, comme l'indique la fièche 24 sur la figure 2a. Un tel mélange combusti brtle ensuite en formant une flamme 15 d'un cEté de la pile. Suivant une autre variante illustrée sur les figures 3 et 3a la pile est formée d'une série de bandes 16 identiqnes les unes aux autres Chaque bande 16 est solidaire d'une série de langues 17 disposées à intervalles le long d'un bord longitudinal de la bande, et pliées pour reposer à plat oontre une face de la bande voisine. Ainsi, quand les bandes 16 sont assemblées face oontre face pour former une pile, les langues 17 jouent le réle de séparateurs entre les bandes adjacentes, pour délimiter entre ces bandes des passages à travers lesquels le mélange oombustible gaz/air peut s'écouler. Suivant une autre variante illustrée sur les figures 4 et 4a, chaque bande 18 est pliée le long d'une ligne longitudinale de pliage 19 pour former deux couches 20 et 21 qui ont dans l'ensemble la m2me largeur. Des ouvertures 22, formées de place en place dans la couche 20, s'étendent vers l'intérieur en partant du bord libre de ladite cowohe. Des ouvertures 23, formées de place en plaoe dans la couche 21, s'étendent vers l'intérieur en partant de la ligne de pliage 19. Les ouvertures 22 et 23 sont en outre formées et disposées les unes par rapport aux autres de façon qu'un labyrinthe de passages s'offre au passage du mélange combustible gas/air entre les bandes iS, comme l'indiquent les flèches de la figure 4. Suivant une autre variante illustrée sur les figures 5 et 5a, chaque bande 24 est recourbée le long d'une ligne longitudinale de pliage pour former deux couches 25 et 26 de largeurs différentes. Avant de plier chaque bande 24, on y déooupe de place en plaoe des ouvertures ou entailles dont la forme générale est oelle d'un V.Chaque entaille comporte une branche plus longae que l'autre, si bien que la bande comporte, une fois repliée, d'une part, sur la oouche 25, une série d'ouvertures 27 espacées les unes des autres mais relativement courtes, et, d'autre part, sur la couche 26, une série d'ouvertures 28 espacées les unes des autres lais relativement longues, les axes des ouvertures 27 étant inclinés par rapport à ceux des ouvertures 28. Ici enoore, quand on dispose face contre face plusieurs bandes 24 pour former une pile, un labyrinthe de passages s'offre au passage du mélange combustible gas/air à travers les ouvertures 27 et 28, comme l'indiquent les flèches de la figure 3a. Suivant une autre variante illustrée sur les figures 6 et 6 chaque bande 29 est repliée le long d'une ligne de pliage longitudinale pour former ioi en ocre deux couches 30 et 31 de largeurs inégales. La oouohe 30 est également munie d'une série d'ouvertures 32. Celles-ci, situées à distance les unes des au- tres sur la longueur de la couche, s'étendent vers le haut en partant de la ligne de pliage et sont suffissmment grandes pour s'étendre jusqu'an-dessus de la bordure libre de la couche 31.Quand on dispose fasesoontre faces une série de bandes 29 pour former une pile, un labyrinthe de passages s'offre enoore à la circulation du mélange combustible dtun odté à autre, comme l'indiquent les floches de la figure 6a. Suivant une autre variante illustrée sur les figures 7 et 7a, on utilise une série de bandes plates 33 identiques les unes aux autres. Chaque bande comporte sur sa longueur une série de langues 34 espacées les unes des autres qui délimitent entre elles des ouvertures 35. De plus, deux bandes 33 voisines sont tournées l'une par rapport à l'autre d'un angle de 1800 autour d'un axe passant par leurs centres, perpendiculairement a leurs plans, xi bien que les langues 34 de chaque oouohe s'étendent latéralement dans des direotions opposées à celles des langues 34 des couches adjacentes. loi encore, coite dans le oas de la variante illustrée sur les figures 4 et 4a, les ouvertures des oouohes adjacentes se re oouvrent en partie, pour former un labyrinthe à travers la pile, comme l'indiquent les flèches de la figure 7a. Ce reoouvrement partiel provient du fait que la hauteur de chaque ouverture 35 est légèrement supérieure à la moitié de la largeur totale d'une bande 33. On a représente sur la figure 8 une partie d'un oomposant de pile suivant une autre variante de l'invention. Ce composant oomprend une bande 36 qui est recourbée le long d'une ligne longitudinale de pliage, oe qui lui donne une allure en U, avec deux couches 37 et 38 solidaires l'une de l'autre. Avant de plier la bande 36, on y découpe une série d'entailles droites espacées les unes des autres sur la longueur de la bande. Quand on plie la bande, cell-ci oomporte alors une série d'ouvertures 39 dans sa couche 37, et une série d'ouver- tures 40 dans sa couche 38. Chaque bande 36 est associée à une bande 41 plane et non perforée, d'une largeur inférieure à la largeur totale de la bande 36. La bande 41, qui est insérée entre les couches 37 et 38, est fixée dans cette position de manière appropriée. Comme on peut le voir aur la figure 8, le mélange combustible gaz/air peut alors oirouler vers le haut entre les parties inférieures des couches 37 et 38, puis à travers les parties inférieures des ouvertures 39 et 40, puis enfin au-dessus des parties à découvert des faces opposées de la bande 41. L'un quelconque des brûleurs décrits oi-dessus peut être employé pour former un échangeur de chaleur, comme on l'a par exemple illustré sur la figure 9. On utilise dans oe but un bloc 42 qui est une pièce de moulage sous pression, ou d'extrusion. Deux séries de bavures parallèles espacées les unes des autres sont formées sur le long des deux côtés opposés du bloc 42. Deux de oes bavures sont par exemple désignées sur la figure 9 par les références 43 et 44. Un evide- ment longitudinal 45 est prévu par construction dans la partie centrale du bloc, pour constituer une chambre de combustion. Un évidement 46, également prévu par construction, est adapté pour recevoir une pile de bandes similaires à l'une quelconque des diverses réalisations déorites plus haut. Quand on a ainsi placé une telle pile dans l'évidement 46 (aucune pile n'est représentée sur la figure 9), on adjoint au bloc 42 un collecteur d'entrée constitué par un tuyau 47. En service, le dispositif approprié (non représente) persettant d'introduire dans la tuyauterie le mélange coubustible est raccordé au tuyau 47. Le mélange s'écon- le ainsi à travers la tuyauterie, pour pénétrer dans les passages sus-mentiennés entre les bandes de la pile insérée dans l'évidement 46.Du côté opposé à cet évidement 46 par rapport à la chambre de ocibustion 45, le bloc comporte aussi une série d'encoches longitudinalement espacées les unes des autres, telles que l'encoche 48 représentée en traits pointillés sur la figure 9. Les extrémités externes des encoches 48 sont couvertes par une autre tuyauterie 49 jouant le rtle d'un oolleotear d'échappement pour recevoir de la chambre 45 les produits provenant de la combustion du mélange combustible gas/air. La chambre 45 commu- nique ainsi de la chaleur aux bavures 43 et 44, et on peut souffler sur oes bavures un courant d'air à échauffer. On remarquera par ailleurs que l'on dispose actuellement de plusieurs types de gaz combustibles. On pent par exemple employer do gaz naturel, dn gaz artifi- ciel, ou du gaz d'éclairage. Un réglage est nécessaire dans chaque ouas, pour é- viter que les flammes, qui sont formées par la combustion du gas avec une proportion appropriée d'air, ne scient pas "éjectées" des orifices de brûleur, ou pour éviter que ces flammes ne s'allument trop has, à l'intérieur même des orifices de brûlear. Ces exigences appellent certaines caractéristiques de forme et de taille en oe qui concerne les orifices de brflleur, et ces caractéristiques varient en fonction du type de gaz employé.De plus, chaque type de gas doit, en général, être utilisé avec un pourcentage d'air différent des autres. Dans un brûleur suivant la présente invention, on peut modifier très facilement ce pcuroentage d'air en réglant ou en changeant l'injecteur ou l'autre moyen uti lis pour introduire le gaz combustible dans la tuyauterie d'entrée. Ceoi étant fait, il est clair qu'une pile de bandes formée de la manière décrite oi-desovs constitue un brûleur pouvant convenir pour tous les types de gaz, si bien qu'il n'est pas nécessaire de changer le brûleur quand on change de type de gas. Cependant, le mode de réalisation de la pile de bandes à insérer dans l'évi- dement 46 peut être choisie pour entre la meilleure possible en fonction des paramètres de construction de l'échangeur de chaleur. REVENDICATIONS 1. lrflleur à gaz caractérisé en ce qui comprend plusieurs bandes métalliques disposées face à face les unes par rapport aux autres pour former une pile, les formes de oes bandes étant prévues de façon que deux bandes adjacentes s'en- gagent l'une au contact de l'autre de plaoe en plaoe sur leur longueur en délimitant entre elles plusieurs passages, des moyens permettant d'alimenter en un mélange combustible gaz/air l'un des côtés de la pile, le mélange pouvant ainsi pénétrer dans une série d'extrémités adjacentes de passages, par oe 4tté de la pile, puis s'éoouler à travers les passages avant de s'enflammer, en service, à l'autre série d'extrémités adjaoentes de passages, du côté opposé de la pile. 2. Bradeur suivant la revendication 1, oaraotérisé en oe qu'il comprend plusieurs bandes ondulées et plusieurs bandes plates, les bandes plates et ondu- lées étant disposées en alternance dans la pile. 3. Brûleur suivant la revendioation 1 caractérisé en oe qatil est formé, au moins en partie, de bandes munies de protubérances qui s'engagent au oontact des bandes adjacentes, les passages étant délimités entre oea protubérances. 4. Brûleur suivant la revendioation 3, caractérisé en oe que les protubéran- ces comprennent plusieurs langues espacées les unes des autres sur la longueur, solidaires des bandes par construction, et situées dans un plan parallèle au plan du reste de la bande. 5. Brûleur suivant la revendioation 1, caractérisé en oe que la pile oomprend des couches de deux séries, disposées en alternance, chaque couche de cha- que série comportant plusieurs ouvertures espacées les unes des autres sur la longueur, ces ouvertures étant prévues de façon que les ouvertures de chaque couche reoouvrent en partie les ouvertures respeotives des couches adjacentes. 6. Brûleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque bande est recourbée le long d'une ligne de pliage longitudinale en formant ainsi deux couches solidaires l'une de l'autre par construction. 7. Bradeur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les ouvertures comprennent des entailles allongées, les directions suivant lesquelles s'éten- dent les axes longitudinaux des entailles de chaque couche étant inclinées par rapport aux axes longitudinaux des entailles de la couche adjacente. 8. Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pile oomprend des couches de deux séries, disposées en alternance, chaque couche d'une première série oomportant plusieurs ouvertures espacées les unes des autres sur la longueur, et chaque couche de la deuxième série étant non perforée, mais étant d'une largeur inférieure à celle des couches de la première série, les cou- ches non perforées ne recouvrant ainsi qu'en partie les ouvertures des couches adjacentes de la première série. 9. Brûleur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chaque bande est recourbée le long d'une ligne longitudinale de pliage pour former une cou- ohe de la première série, et une couche non perforée de la deuxième série. 10. Bradeur suivant la revendication 8, caractérisé en oe que la pile com- prend plusieurs bandes qui sont tontes reoourbées le long d'une ligne longitudinale de pliage, oe qui leur donne une forme en U, chaque bande comprenant alors deux couches munies d'ouvertures, et solidaires l'une de l'autre par construo- tien, la pile comprenant également plusieurs bandes planes non perforées oonstituant des couches non perforées dont la largeur est inférieure à celle des couches munies d'ouvertures, chaque bande non perforée étant située entre les deux couches d'une même bande en U. 11. Brûleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites cou- ches de deux séries sont forées à partir de plusieurs bandes plates identiques les unes aux autres, les ouvertures de chaque bande plate étant délimitées entre plusieurs langues s'étendant latéralement, et qui sont espacées les unes des au- tres sur la longueur deux bandes voisines étant tournées l'une par rapport è autre d'un angle de 1800 autour d'un axe qui traverse leurs centres perpendiculairement a leurs plans, de façon que las directions suivant lesquelles les langues de chaque couche s'étendent latéralement sont opposées aux directions suivant lesquelles les langues des couches adjacentes s'tendent latéralement.