Brevet FR2478266A1 — publié le 19810918

i 2478266 L'invention concerne un brûleur à gaz, particulière- ment adapté à la production d'un rayonnement infrarouge qui est renvoyée vers la base. Il est connu, dans la technique de construction et d'entretien des routes, que le revêtement de la chaussée carros- sable avec une couche d'asphalte doit être ramolli, au moyen d'une batterie importante de brûleurs qui produisent un rayon- nement infrarouge renvoyé vers le bas. Les inconvénients principaux de la batterie de br leurs montés sur des supports mobiles, fonctionnant à l'ex- térieur, comme il est d'usage pour le réchauffage du revêtement de la chaussée, avec une vitesse d'avancement de deux ou trois mètres par minute sont les suivants: - possibilité de soulèvement du bitume, - différences de température notables sur la sur- face de la chaussée, - interaction entre les divers brûleurs de la bat- terie, avec risque de montée du gaz à l'intérieur de ceux-ci, - influence des conditions climatériques et du vent, - difficulté de maintenir une vitesse d'avancement constante, - interruptions fréquentes, dues à la durée de vie limitée de certains organes des brûleurs soumis à des températures importantes qui provoquent des effets de dilatations avec déformations perma- nentes. La présente invention a pour but de réaliser un brûleur pour flamme à gaz, pour la production de rayons infra- rouges, renvoyés vers le bas, qui permette d'éviter les incon- vénients mentionnés ci-dessus, et qui produise une quantité importante de calories à de hautes températures. Le brûleur conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un corps central métalli- que, dans lequel est disposé un tube de Venturi pour assurer le mélange du gaz carburant avec l'air de combustion primaire, ledit tube se terminant en une embouchure de sortie inférieure munie d'une double grille qui s'oppose à un retour de la flamme vers l'intérieur du brûleur, embouchure qui communique avec la chambre de combustion fermée, à travers des lamelles horizon- tales perforées avec au moins une lamelle intermédiaire qui subdivise la flamme, de manière à produire une action uniforme, sans réflexion de chaleur vers l'embouchure de sortie du mélange de carburant susceptible de provoquer un retour de la flamme vers l'intérieur du tube de Venturi. On obtient ainsi un corps de brûleur qui peut supporter la température au rouge vif produisant des rayons infrarouges qui se propagent vers le bas, normalement à la sur- face à réchauffer. La description ci-après se rapporte à un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limita- tif, et expliqué avec référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe verticale axiale du brûleur représenté par moitié, l'autre moitié étant symétrique. - la figure 2 est une vue en perspective de la grille extérieure de protection de la flamme. - la figure 3 est une vue en perspective de la grille intérieure. - la figure 4 est une vue en perspective du double flasque de tête qui a pour fonction d'égaliser la répartition de la flamme. Comme le montre la figure 1, le brûleur de l'in- vention comprend un injecteur 1, pour l'alimentation du carbu- rant, un tube de Venturi 2 avec une embouchure d'entrée 3 pour l'air de combustion primaire, pour son mélange avec le gaz combustible, une tôle extérieure de recouvrement 4 raccordée au corps cylindrique 5 qui supporte le tube de Venturi 2, ce corps étant raccordé à la paroi inférieure 6 et à la bride 7. Tous ces éléments sont réalisés en une t8le métallique robuste, résistante à la chaleur, par exemple en acier, ou encore en matériau réfractaire, non métallique. Ils constituent le corps proprement dit du brûleur. Au bord extérieur de la t8le de recouvrement 4 sont fixéespar agrafe les tôles perforées 8, 9 et 10, avantageusement au moyen d'un collier de maintien annu- laire 11. L'espace compris entre la tôle extérieure supérieure de recouvrement 4 et la première tôle perforée 8 est rempli avec un matériau thermiquement isolant 12 présentant une grande résistance à la chaleur. Sur la bride, ou contre-paroi inférieure 7, est fixé un manchon cylindrique 13 à mailles fines, rev9tu exté- rieurement d'un tamis métallique 14 à grandes mailles, éven- tuellement en tôle perforée étirée qui est fermé, à son extré- mité inférieure, par une bobine 15, constituée par deux plaques horizontales parallèles pourvues de perçages de diamètre plus grand dans la plaque supérieure, et plus faible dans la plaque inférieure, Le tout est fermé à la partie inférieure par un capot en grillage 17 disposé vers le bas. La plaque de t8le perforée intermédiaire 9 est suspendue dans l'espace compris entre les deux tôles 8 et 10 et elle est séparée de la grille extérieure 14 par un espace annulaire 16, ce qui évite un contact direct entre la tôle 9 et la grille 14. Le mélange combustible passe à travers les grilles 13 et 14 vers l'extérieur dans le sens des flèches 18, en don- nant lieu à un Jet de flamme radial, qui remplit l'espace inté- rieur en-dessous de la t8le perforée 8, en transmettant la chaleur vers le bas à travers les t8îes perforées 9 et 10, tandis que, vers le haut, la chaleur est transmise au matériau de remplissage isolant 12. Avantageusement, les t8les perforées 8, 9 et 10 sont réalisées en métal résistant à la chaleur, étant d'autre part partiellement munies de nervures annulaires, en particu- lier les tôles inférieures 8 et 9 qui doivent 9tre les plus robustes. En particulier, la '.8le intérieure 8 peut être réalisée au moyen d'une tôle fine, en acier qui, m9me exempt de perforation grâce à sa capacité thermique réduite, est rapidement portée à haute température par la flamme, et trans- met immédiatement la chaleur par rayonnement vers le bas. Une caractéristique importante réside dans la présence du perçage annulaire transversal 16, qui permet a la tale perforée intermédiaire 9 de se dilater librement par suite des fortes variations de température0 éliminant ainsi le risque d'une transmission de chaleur au tube de Venturi 2, qui doit rester froid au cours du fonctionnement du br leur. Des retours de la flamme à partir de la chambre de combustion vers le tube Venturi sont évités, grâce à la présence des manchons cylindriques 13 et 14, grâce à la conformation des grilles perforées 8, 9 et 10, qui délimitent la chambre de com- bustion et qui sont, en conséquence, portées à des températures assez élevées pendant le fonctionnement du brûleur. Le matériau thermiquement isolant 12 empêche la dispersion de la chaleur vers la surface de paroi extérieure, avant tout vers le haut, et s'oppose à une transmission indé- sirable de chaleur qui serait dangereuse aussi bien pour le personnel que pour l'appareil proprement dit. Les t8les perforées 8, 9 et 10 accumulent la température, et la chaleur se transmet vers le bas, par exem- ple vers le revêtement de la chaussée, avant tout par irradia- tion, mais également par convexion, par l'intermédiaire des produits de la combustion qui sortent à travers les perçages de la t8le 10. En résumé, les caractéristiques principales du dispositif conforme à l'invention sont les suivantes: a) Le tube de Venturi pour le mélange du gaz combustible avec l'air comburant primaire, refroidi par le passage de ce mélange lui-m9me. b) Le tube de Venturi monte verticalement et axialement avec symétrie par rapport au brûleur, de manière à former un ensemble symétrique. c) La chambre de combustion avec direction horizon- tale, dans laquelle est prévue au moins une tôle perforée inter- médiaire pour rendre la flamme plus uniforme. d) Le double tamis cylindrique disposé à la sortie du mélange combustible, qui s'oppose à tout retour de flamme de la chambre de combustion vers l'intérieur du tube Venturi. c) L'invention thermique au-dessus de la chambre de combustion qui protége l'environnement extérieur supérieur et le tube de Venturi. L'emploi d'une série de brûleurs, réalisé confor- mément à l'invention, est particulièrement avantageux pour irradier la chaleur vers le bas, par exemple en vue de ramollir un revêtement d'asphalte, sans s'exposer aux inconvénients graves qui accompagnent généralement les brûleurs quand ils sont retournés avec la flamme dirigée vers le bas, et sans que les brûleurs individuels interfèrent l'un contre l'autre lors- qu'ils sont disposés en batterie. R E V E N D I C A T I 0 N S ) Brûleur à gaz à rayonnement infrarouge retourné vers le bas, caractérisé en ce qu'il comprend un corps métalli- que (5) dans lequel est inséré un tube de Venturi (2) à axe vertical présentant une tète de sortie cylindrique dirigée vers le bas avec une large ouverture latérale, fermée par un double tamis métallique (13, 14) qui s'oppose au retour de la flamme, une série de tôles perforées (8, 9, 10) s'étendant horizontale- ment formant une chambre de combustion, recouverte à sa partie supérieure par un matériau thermiquement isolant (12), ladite chambre irradiant avant tout sa chaleur par rayonnement, mais également par convexion, vers le bas, à travers une tôle perfo- rée de fermeture inférieure (10). ) Brûleur à gaz suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de Venturi (2) dans lequel se produit le mélange de gaz combustible et d'air comburant pri- maire, présente un axe vertical qui constitue un axe de symé- trie pour l'ensemble intérieur du brûleur. ) Brûleur à gaz suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, à l'intérieur de la chambre de combustion, à la sortie de la bouche du tube Venturi (2), et isolée vers le haut par une épaisseur de matériau isolant de la chaleur (12), est insérée une t8le perforée (9), horizontale, suffisamment espacée de la bouche de sortie du brûleur, proté- gée par un couple de deux tamis cylindriques (13 et 14) desti- née à uniformiser la combustion de la flamme dans la chambre de combustion, et à s'opposer au retour de la flamme dans le tube de Venturi. ) Brûleur à gaz suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par un couple de manchons de tamis cylindriques (13 et 14) disposés en face de l'embouchure de sortie du tube de Venturi (2), permettant le passage du mélange de gaz combustible et d'air comburant primaire vers la chambre de combustion mais s'opposant à un retour de la flamme vers l'intérieur du tube de Venturi. ) Brûleur à gaz suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par une importante épaisseur de matériau thermiquement isolant (12) disposé au-dessus de la chambre de combustion, s'opposant à la transmission de la chaleur vers le haut, dangereuse pour le personnel et le matériel, de 6 2478266 la chaleur régnant au-dessus du brûleur, et s'opposant en outre à la transmission de chaleur au tube Venturi (2) qui est maintenu refroidi par le passage du mélange de carburant au cours du fonctionnement du br leur.