Brevet FR2408789A1 — publié le 19790608

La présente invention se rapporte à une lance de brûleur à gaz comportant un tube mélangeur alimenté en gaz combustible et en air primaire, un obstacle ann.ulaire disposé intérieurement à l'extrémité du tube et définissant un perçage de diamètre réduit, une tuyère cylindrique disposée à I'extrémité du tube autour de celui-ci et définissant une chambre de dérivation annulaire, ladite chambre commun.iquant par des passages avec l'intérieur du tube à l'amont de l'obstacle et étant définie à l'aval par une grille annulaire pilote, de telle façon, que l'écoulement dans le tube soit divisé en une partie principale qui parcourt directement ledit perçage pour émettre une flamme principale et en une partie dérivée laquelle est défléchie par l-'obstacle à travers lesdits passages dans ladite chambre annulaire et en sort par ladite grille pour émettre une flamme pilote. En. général, les passages entré le tube et la chambre de dérivation. sont ménagés dans une pièce intermédiaire qui est vissée sur l'extrémité du tube mélangeur, et c'est sur cette pièce intermédiaire qu'est vissée la tuyère. L'obstacle est constitué par l'extrémité intérieure du perçage de la pièce intermédiaire qui a un diamètre réduit-. La grille est maintenue axialement par des épaulements de la pièce intermédiaire et de la tuyère. Un tel montage présente divers inconvénients, La pièce intermédiaire est d'un usinage complexe nécessitant au moins une reprise sur tour. C'est la pièce intermédiaire qui forme un canal de guidage pour le mélange entre le tube et les passages de dérivation. Cette pièce intermédiaire forme, Si bien montée soitelle, un.e coupure à l'endroit de son raccordement avec le tube, en raison des tolérances de fabrication. Il en résulte inévîta- blement.une perturbation compte tenu de la vitesse élevée du mélange qui est de l'ordre d'une centaine de mètres à la seconde. En outre, la pièce intermédiaire présente des désalignements angulaires et linéaires, si faibles soient-ils, avec le tube, ce qui con.stitue une cause supplémentaire de perturbation. La flamme peut, dan.s ces conditions, être rendue irrégulière et instable. I1 en. résulte que sa température s'en trouve diminuée de quelques dizain.es de degrés. La présente invention a pour objet une lance de brdleur àg & qui est exempte de ces inconvénients et qui permet d'pbtenir d' excellentes con.ditions de fonctionnement et de. régularité de flam- me , d'un.e part, et de température élevée, d'autre part, avec un montage-simple de pièces peu nombreuses d'usinage simplifié. Suivant l'invention, une lance de brûleur à gaz est caractérisée en ce que les passages de dérivation sont directement ménagés dans le tube, en ce que l'obstacle est constitué par une bague qui est engagée et fixée dans l'extrémité du tube, et en ce que la grille pilote est montée autour de cette bague et est maintenue axialement entre une collerette de ladite bague et le tube. De préférence, la bague est vissée dans l'extrémité du tube qui est taraudé à cet effet. Gracie à cette disposition, il ne peut y avoir de discontinuité avant l'arrivée du mélange aux passages de dérivation, puisque c'est le tube lui-même qui forme le canal d'écoulement du mélange. I1 résulte de ces dispositions que la température du dard setrcu- ve augmentée de 30 à 500C. Ces 30 à 500C sont précieux car la température de flamme est un des éléments importants qui constituent les performances d'une lance. La bague est d'un usinage facile. Elle a trois fonctions : elle sert, par son diamètre intérieur, de calibre au dard de flamme ; son épaisseur devant les passages de dérivation forme l'obstacle ; et sa collerette permet de maintenir la grille pilote. Suivant une autre caractéristique, la tuyère est directement fixée sur le tube, ce qui simplifie le montage. Dans une forme d'exécution qui s'applique plus particulièrement aux petites lances, la tuyère est vissée sur un filetage extérieur du tube. Dans une variante qui s'applique à des dimen.sions plus importantes de lance, on ménage un rétreint à l'avant du tube pour pouvoir réaliser facilement à la fois le filetage extérieur de fixation de la tuyère et un taraudage intérieur de fixation de la bague, ceci pour tenir compte de l'épaisseur limitée des tubes stan dards du commerce. Dans une autre variante, qui s'applique plus particulièrement à des dimension.s de lance plus importantes en.core, la tuyère est fixée au tube, en, étant positionnée axialement par deux butées, dont l'une est formée par un jonc engagé dans une gorge du tube tandis que l'autre butée est constituée par la périphérie extérieure de la grille pilote, ceci également pour tenir compte de l'épaisseur des tubes existants en standard dans le commerce. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une lance de brûleur àgaz suivant l'invention la figure 2 est une vue éclatée de l'extrémité du tube, de la tuyère, de la grille pilote et de la bague de cette lance la figure 3 est un.e vue analogue à la figure 2 mais en position montée la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 mais concerne une variante la figure 5 est une vue éclatée de l'extrémité du tube, de la tuyère, de la grille pilote et de la bague de cette variante;; la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 mais en position montée la figure 7 est un.e vue analogue à la figure 1 ou à la figure 4 mais concerne une autre variante la figure 8.est une vue éclatée de l'extrémité du tube, de la tuyère, de la grille pilote et de la bague de cette autre variante la figure 9 est une vue analogue à la figure 8 mais en position montée. On se réfèrera d'abord aux figures 1 à 3. Une lance de bru- leur à gaz de petites dimensions, en particulier une lance aerobutane ou aéropropane à air induit, comporte un tube mélangeur 10, qui est coudé dans l'exemple de la figure 1. Le tube 10 pré- sente à l'amont un injecteur 11 de combustible gazeux et des orifices 12 d'admission d'air primaire. A son extrémité antérieure (fig. 2), le tube 10 comporte un filetage-extérieur 13, une série circulaire de passages 14 qui le traversent de part en part et un taraudage terminal 15. unetuyere cylindrique 16 est disposée à l'extrémité du tube 10 autour de celui-ci et presente un taraudage arrière 17 destiné à être vissé sur le filetage 13 du tube 10. Une bague 18 est filetée extérieurement 19 de manière à pouvoir être vissée dan.s le taraudage 15 du tube 10. La bague 18 présente une collerette antérieure 20 et a un perçage intérieur central 21 de plus petit diamètre que le diamètre intérieur du 10. Une grille pilote 22 est adaptée à être montée autour de la bague 18 en étant maintenue axialement entre la tranche annulaire extême 23 du tube 10 et la collerette 20. Dans la position montée représentée à la figure 3, on voit que la bague 18 constitue par sa tranche arrière un obstacle an nulaire 24 disposé intérieurement à l'extrémité du tube. La tuyère cylindrique 16 disposée à l'extrémité du tube 10 autour de celuici, définit une chambre annulaire de dérivation 25. Celle-ci communique par les passages 14 avec l'intérieur du tube à l'amont de l'obstacle 24 et est définie & l'aval par la grille pilote 22. L'écoulement du mélange gaz combustible et air dans le tube 10 est divisé en une partie principale qui parcourt directement le perçage 21 de la bague 18 pour émettre une flamme principale et en une partie dérivée laquelle est défléchie par l'obstacle 24 à travers les passages 14 dans la chambre annulaire 25 d'où elle sort par la grille 22 pour émettre une flamme pilote. On notera à la figure 3 que la tuyère 16 est prolon.gée vers l'avant au-delà de la grille 22 pour protéger l'ensemble des flammes à leur base. On appréciera la construction extrêmement simple de la lance qui vient d'etre décrite et également son montage facile. Etant donné que c'est le tube 10 lui-même qui constitue le canal des gaz jusqu'aux passages 14, il n.'y a aucune discontinuité. L'écoulement s'effectue dans d'excellentes conditions de régularité. La flamme est extrêmement stable et sa température s'en. trouve réhaussée de 30 à 500C. On se réfèrera maintenant aux figures 4 à 6 od la dispositinn est analogue à celle qui vient d'être décrite en référence aux figures 1 à 3 mais où la lance a une construction adaptée à des diamètres plus importants. Dans ce cas, le tube 10 comporte un venturi 26 légèrement à l'aval des orifices d'admission d'air primaire 12. Comme précédemment, la tuyère 16 est vissée par son taraudage arrière 17 sur le filetage extérieur 13 du tube 10. Mais on prévoit, à l'avant du tube 10, un rétreint 27 qui permet de ménager dans de bonn.es conditions à la fois le taraudage intérieur 15 de l'extrémité du tube et le filetage 13, ceci pour tenir compte de l'épaisseur limitée des tubes existants. Ce rétreint 27 s'étend sur une longueur proche de celle du taraudage 15. Le fonctionnement est analogue à celui qui a été décrit précédemment. On se réfèrera maintenant aux figures 7 à 9 ou la disposition est toujours analogue à celles quoi ont été décrites précédemment mais s'applique à des lances de plus gros diamètre encore. Cette disposition s'applique pour tenir compte également de l'épaisseur limitée des tubes existants. On. recon.n.ait à la figure 7 le venturi 26. La tuyère 16 n'est plus fixée par vissage sur l'extrémité du tube 10 mais maintenue axialement par deux butées. L'une des butées consiste en un jonc ou clips 28 engagé dans une gorge 29 du tube 10. L'autre butée est constituée par la périphérie extérieure 29 de la grille pilote 22 qui coopère avec un épaulement intérieur 30 de la tuyère 16. Le fonctionnement est analogue à celui qui a été décrit précédemment. REVENDICATIONS I) Lance de brûleur à gaz comportant un tube mélangeur alimenté en gaz combustible et en air primaire, un obstacle annulaire disposé intérieurement à l'extrémité du tube et définissant un perçage de diamètre réduit, un.e tuyère cylindrique disposée à 1' extrémité du tube autour de celui-ci et définissant une chambre de dérivation annulaire, ladite chambre communiquant par des passages avec l'intérieur du tube à l'amont de l'obstacle et étant définie à l'aval par une grille annulaire pilote, de telle façon que l'écoulement dans le tube soit divisé en une partie principale qui parcourt directement ledit perçage pour émettre une flamme principale et en une partie dérivée laquelle est défléchie par 1' obstacle à travers lesdits passages dans ladite chambre annulaire et en sort par ladite grille pour émettre une flamme pilote, caractérisée en. ce que les passages sont directement ménagés dans le tube, en ce que l'obstacle est constitué par un.e bague qui est engagée et fixée dans l'extrémité du tube, et en ce que la grille pilote est montée autour de cette bague et est maintenue axialement entre un.e collerette de la bague et le tube. 2) Lance de brûleur à gaz suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la bague est fixée par vissage dans l'extrémité du tube. 3) Lance de brûleur à gaz suivant la revendication I ou la revendication 2, caractérisée en ce que la tuyère est directement fixée au tube. 4) Lance de brûleur à gaz suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tuyère est directement vissée sur le tube. 5) Lance de brûleur à gaz suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité est taraudée après diminution du diamètre par rétreint sur un.e longueurpro- che de celle du taraudage. 6) Lance de brûleur à gaz suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la tuyère est fixée au tube en étant maintenue axialement entre deux butées, dont l'une est constituée par un jonc engagé dans une gorge du tube tandis que l'autre butée est constituée par la périphérie extérieure de la grille pilote.