Brevet FR2416422A1 — publié le 19790831

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux brûleurs rayonnants à gaz et elle vise plus particulie- rement ceux utilisant au moins un élément en terre réfractaire à perforations multiples. Les dispositifs connus du genre en question comprennent - au moins un boiter métallique avec au moins une arrivée pour un mélange air-gaz combustible, la paroi active dudit boiter comportant au moins une fenêtre - au moins un élément radiant en terre réfractaire, pourvu de perforations multiples le traversant de part en part suivantson épaisseur et qui ferme complètement au moins ladite fenêtre, l'arrivée du bottier communiquant avec l'extérieur au travers dudit élément radiant - au moins un moyen de maintien dudit élément rayonnant en appui contre le bord de ladite fenêtre. L'étanchéité entre le pourtour de chaque élément radiant et la fenêtre correspondante de la paroi active est garantie par un joint ou cordon de ciment réfractaire qui assure également le maintien de l'élément considéré en appui contre le bord de la fenêtre précitée. On comprend aisément que la présence d'un tel cordon de ciment réfractaire présente des inconvénients qui peuvent être considérés sous différents aspects - la mise en place dudit cordon et celle de l'élément radiant doivent être faites manuellement, ce qui allonge les temps de fabrication et par conséquent élève le prix de revient d'un brû- leur ainsi constitué - compte tenu de la fragilité du ciment réfractaire, le montage du brtleur dans l'appareil pour lequel il est destiné ne peut pas intervenir avant le séchage complet du cordon, de sorte qu'on est obligé de prévoir un stockage des brûleurs préalablement à leur montage ; ainsi l'assemblage des appareils concernés nécessite un délai plus long que la normale - enfin, le cordon de ciment réfractaire présente une fragilité constante, accentuée par les chocs thermiques successifs auxquels il est soumis ; on assiste donc souvent à des fuites de gaz au niveau des cassures du joint, ce qui entrain bien entendu la combustion parasite de ce gaz à la périphérie de chaque élément radiant ; de plus, il n'est pas rare que ces éléments se détachent du brtleur lorsque le joint de ciment réfractaire est fortement endom magé ; les appareils ainsi réalisés présentent donc une durée de vie aléatoire. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre le remplacement du joint ou cordon en ciment réfractaire par un moyen qui soit susceptible d'assurer d'une part le bon maintien des éléments en terre réfractaire, et d'autre part leur étanchéité au gaz au niveau de leur périphérie. Suivant l'invention le maintien de chacun des éléments radiants d'un brûleur rayonnant à gaz est assuré par un joint métallique de contour en plan substantiellement similaire à celui de la fenêtre correspondante de la paroi active, et dont au moins une partie formant ressort est comprimée contre la face interne dudit élément radiant, l'étanchéité autour de l'élément considéré étant réalisée par le meme moyen. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en perspective d'un bruleur rayonnant à gaz comportant application des perfectionnement suivant l'invention. Fig. 2 en est une coupe partielle à plus grande échelle suivant II-II (fig. 1). Fig. 3 est une vue de dessous du joint élastique de maintien suivant 1 'invention. Fig. 4 est une vue semblable à celle de fig. 2 mais illustrant une variante d'exécution du joint élastique. On a représenté en fig. 1 un brûleur 1 du type rayonnant alimenté en gaz combustible par l'intermédiaire d'un venturi 2 dont l'en- trée comporte deux trous latéraux 3 d'admission d'air comburant. Le venturi 2 débouche dans un boitier rectangulaire 4 dont l'ouverture est occupée par une paroi active 5 (fig. 2) comportant deux fenêtres identiques et rectangulaires 6 respectivement de part et d'autre de l'arrivée du mélange air-gaz combustible, donc de chaque cté du venturi 2. On note que le boîtier 4 et la paroi 5 sont assemblés par sertissage d'une bride périphérique 4a du boîtier avec la collerette correspondante 5a de la paroi considérée. En vis-à-vis de chacune des fenêtres 6 on place un élément radiant 7 réalisé en terre réfractaire et qui est muni de perforations 7a qui le traversent de part en part dans le sens de son épaisseur. Conformément à l'invention, l'on réalise le maintien de chaque élément 7 contre le bord intérieur de chaque fenêtre 6 correspondante au moyen d'un joint métallique réfractaire 8, formant ressort et présentant en profil transversal une forme arrondie et ondulée. De plus, la conformation de chaque joint 8 présente en plan un contour rectangulaire (fig. 3) similaire et correspondant au contour rectangulaire de chaque fenêtre 6. Un tel joint est avantageusement réalisé en un acier ferritique type Z8C17 de manière qu'il conserve une bonne élasticité, malgré des chauffes et refroidissements successifs.Ce joint est maintenu appuyé et comprimé contre la face intérieure 7c de chaque élément 7 par l'intermédiaire d'un cadre ajouré 9, disposé à l'intérieur du boîtier 4 parallèlement à la paroi active 5, comportant un rebord extérieur rabattu 9a serti avec la bride 4a du boîtier et la collerette 5a de la paroi 5. Le cadre intermédiaire 9 comporte deux découpes rectangulaires identiques Il de part et d'autre de l'arrivée du mélange gaz combustibleair, en correspondance avec les deux fenêtres rectangulaires 6 respectivement ; les dimensions de ces dernières sont identiques à celles des découpes 11. Le joint 8 est alors comprimé entre la face interne 7c de chaque élément radiant 7 et la bordure 9b de chaque découpe 11, formant une butée distincte de la paroi de fond du boî- tier 4.Ainsi la chambre 4b déterminée dans le boîtier 4 au-dessus du cadre intermédiaire 9 se trouve-t-elle en communication d'une part avec l'arrivée du venturi 2, et d'autre part avec l'extérieur, par l'intermédiaire des perforations 7a de l'élément 7. Le mélange gaz-air comburant arrivant dans la chambre 4b après avoir traversé le venturi 2 vient s'échapper à la manière connue sur toute la surface extérieure 7b de chaque élément 7. Grace à l'élasticité du joint 8 la partie périphérique de la face extérieure 7b de chaque élément 7 vient prendre appui contre le bord intérieur de chaque fenêtre 6 correspondante. On conçoit aisément que l'appui considéré de l'élE- ment 7 par rapport à la paroi 5 assure une bonne étanchéité entre ces deux pieces à ce niveau. De plus la présence du joint annulaire 8 qui est comprimé de manière assez importante réalise entre le bord inférieur 9b de chaque découpe Il et la partie périphérique de la face intérieure 7c de chaque élément 7 > l'étanchéité entre ces deux pièces si bien que le mélange carburant se trouvant dans la chambre 4b ne peut s'écouler que par les perforations 7a. Ainsi le joint annulaire métallique 8 assure-t-il d'une part une fonction de maintien de l'élément 7 et d'autre part une fonction d'étanchéité à deux niveaux successifs. On notera le profil particulier du joint 8 en section transversale qui lui permet de prendre appui sur l'élément radiant 7 par l'intermédiaire d'une partie arrondie de manière à éviter tout endommagement dudit élément.De même, dans le méme but, on notera le contour arrondi A chaque angle du joint 8, sur la face de ce dernier tournée vers l'extérieur. Lorsqu'on a affaire à un boîtier 4 ne comportant qu'un seul élément radiant 7, ce dernier peut présenter des dimensions importantes (longueur et/ou largeur). On peut alors craindre que l'utilisation d'un joint à profil transversal semblable à celui du joint 8 ne donne pas satisfaction, en particulier du point de vue de l'étanchéi- té. En effet, du fait des dilatations et contractions successives du joint qui sont dues aux périodes de chauffage et d'arrêt de l'élément radiant, ses branches les plus longues risquent de se déformer dans son plan propre, de manière que tout ou partie desdites branches échappe alors à l'action du cadre 9. Le maintien de l'élément serait alors déficient, ainsi d'ailleurs que l'étanchéité telle que définie plus haut. Dans ces conditions et comme on l'a illustré en fig. 4, le joint affecte en gros en section transversale la forme d'un U à axe oblique dont l'extrémité des branches est recourbée vers 1 'ex- térieur. Il peut donc être encliqueté élastiquement autour de l'arête périphérique de la face intérieure 7c de l'élément 7. De cette fa çon, une partie du joint 8, autre que celle formant ressort contre la face intérieure de l'élément radiant 7, est en appui élastique sur le côté de ce dernier. Ainsi le joint est tenu automatiquement en place quelles que soient ses déformations. On note que le cadre 9 appuie sur la partie médiane du joint 10 et de manière symétrique par rapport au plan bisecteur du dièdre formé par l'arête périphérique précitée. On a ainsi réalisé un brûleur rayonnant a gaz dont les différents éléments peuvent entre montés complètement et directement au moyen d'une presse, grâce à la présence du joint (8, 10), permettant d'amortir les différents efforts de montage à l'égard de la terre réfractaire très fragile. Ceci permet la réalisation d'une économie de main d'oeuvre substantielle par rapport à la technique de montage antérieure. On sait en outre que les éléments réalisés en terre réfractaire re ne peuvent être façonnés selon des dimensions précises et répé- titives. Grâce à la solution selon l'invention, les différences d'épaisseur d'un élément radiant à un autre peuvent être facilement absorbées. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. En particulier il est évident que les brûleurs selon l'invention peuvent comporter, un ou plusieurs boîtiers 4, une ou plusieurs fenêtres 6 dans chaque boîtier 4, une ou plusieurs arrivées de mélange air comburant-gaz dans chaque boîtier 4, ainsi qu'un ou plusieurs éléments radiants 7 en correspondance avec la ou lesdites fenêtres 6. Par ailleurs, le joint métallique peut être constitué d'une seule pièce, ou de plusieurs éléments contigus disposés le long du pourtour de l'élément radiant. Les brûleurs selon l'invention peuvent être montés dans des appareils de cuisson domestique à titre de grill ou dans des dispositifs de chauffage radiant. R E V E N D r c A T I O N S 1. Brûleur rayonnant à gaz comprenant - au moins un boîtier métallique avec au moins une arrivée pour un mélange air-gaz combustible, la paroi active dudit boîtier comportant au moins une fenêtre - au moins un élément radiant en terre réfractaire, pourvu de perforations multiples le traversant de part en part suivant son épaisseur et qui ferme complètement au moins ladite fenêtre, l'arrivée du boîtier communiquant avec l'extérieur au travers dudit blement radiant - au moins un moyen de maintien dudit élément rayonnant en appui contre le bord de ladite fenêtre caractérisé en ce que le moyen de maintien est constitué par un joint métallique réfractaire de contour en plan substantiellement similaire A celui de la fenêtre, au moins une partie dudit joint formant ressort étant comprimée contre la face interne de l'élément radiant. 2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint métallique est fait d'une seule pièce. 3. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint métallique comprend une autre partie en appui élastique sur le côté dudit élément radiant. 4. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie du joint formant ressort a un profil transversal arrondi. 5. Brûleur selon l'une quelconque des revendications l A 4, caractérisé en ce que la partie du joint métallique formant ressort est comprimée entre la face interne de l'élément radiant et une butée distincte de la paroi du fond du boîtier. 6. Brûleur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un cadre intermédiaire est disposé A l'intérieur du boîtier parallele- ment å la paroi active de ce dernier et comporte au moins une découpe en correspondance avec ladite fenêtre, la bordure de cette découpe formant butée pour le joint métallique. 7. Brûleur selon la revendication 6, dont la paroi active du boîtier est réalisée sous la forme d'une paroi rapportée, caractérisé en ce que le cadre intermédiaire comporte un rebord rabattu serti avec la fixation du boîtier et de sa paroi rapportée. 8. Brûleur selon la revendication 3, caractérisée en ce que le joint métallique affecte en section transversale la forme c'ur U dont les extrémités des ailes sont recourbées vers l'extérieur et qui est encliqueté autour de l'ar8te périphérique de la face intérieure de l'élément radiant.