Brevet FR2490319A1 — publié le 19820319

La présente invention concerne les appareils à gaz mé nagers et notamment les bradeurs à gaz des réchauds. On connatt toute une multitude de conceptions de brû- leurs à gaz. En règle générale, ces brûleurs comportent une chambre de mélange formée par un chapeau amovible et une tête. On connaît un brûleur à gaz de réchaud dans la tête duquel sont prévues deux rangées de trous de flamme décalées l'une par rapport a' l'autre, la rangée supérieure étant la rangée principale par laquelle débouche la plus grande portion de mélange gaz-aix, tandis que la rangée inférieure fait fonction de stabilisateur de combustion. Les trous de flamme sont exécutis dans ce brûleur sous la forme de fentes (cf. le brevet d'invention Français n 766 815). Les inconvénients de la conception envisagée résident en une faible stabilité de la combustion, résultant des vitesses élevées auxquelles le mélange gaz-air débouche par les trous de flamme de la rangée inférieure et en une fabrication difficile nécessitant une main d'oeuvre importante. On connut un broyeur à gaz pour réchaud dans le chapeau duquel sont pratiquées deux rangées de trous de flamme et dans lequel le chapeau et la toute délimitent un espace annulaire à travers lequel débouche un mélange gaz-air arrivant des trous de flamme de la rangée inférieure (cf. le brevet d'invention de Grande-Bretagne n 1208510). Cependant, ces brtleurs sont caractérisés par un faible rendement évalué en moyenne a 62 %, la teneur des produits de la combustion du gaz en CO étant d'environ 0,2 %. Dans une grande mesure, cet inconvénient est dt â ce que le mélange gaz-air sortant de la rangée inférieure de trous de flamme pénètre dans l'espace entre le chapeau et la tête et brûle en formant une petite flamme annulaire au-dessous de la rangée principale de trous de flamme, ce qui empoche l'air secondaire d'arriver librement vers la zone de combustion formée par les trous de la rangée supérieure.De plus, l'importante résistance dynamique créée pendant le déplacement du mélange gaz-air a travers la rangée inférieure de trous de flamme, aux petits débits de gaz, augmente la teneur des produits de combustion du gaz en CO. On connaSt également un brtleur à gaz pour réchaud comprenant une chambre de mélange délimitée par un chapeau et une tête démontables et ayant deux rangées de trous de flamme ff m es par des rainures pratiquées dans le chapeau et dans la tête, la surface de la section de sortie des trous de la rangée inférieure étant supérieure à la surface de la section d'entrée dans ces trous du mélange gaz-air (ef. la demande de brevet Français n0 80 07 661) L'inconvénient du bradeur ainsi envisagé réside en une stabilité relativement médiocre de la combustion, due aux vitesses élevées auxquelles le mélange gaz-air sort des trous de flamme de la rangée inférieure, ce qui ne permet pas d' aug- menter la quantité d' air primaire arrivant dans la chambre de mélange et aboutit, en définitive, à une combustion insuffisamment efficace du mélange gaz-air. La présente invention a dont pour but d'accrottre l'ef- ficacité de la combustion du ga en diminuant la vitesse de sortie du mélange gaz-air par les trous de flamme de la rangée inférieure, la teneur en CO étant réduite, a tous les régimes de consommation du gaz y compris aux petits débits. Pour résoudre ce problème, cette invention a pour objet un brflleur à gaz comprenant un chapeau et une toute démontables, qui sont réalisés de manière à délimiter, apres qu'ils sont assemblés, une chambre annulaire mise en communication avec les entrées des trous de la rangée inférieure et avec la chambre de mélange à travers les trous de flamme de la rangée supérieure, les entrées des trous de la rangée inférieure étant plus éloignées , dans la direction radiale, du centre de la chambre de mélange que celles des trous de la rangée supérieure. Un avantage de cette construction est que le mélange gaz-air arrive à l'entrée des trous de flamme de la rangée inférieure en se séparant des courants principaux de mélange gaz-air qui vont de la chambre de mélange aux trous de flamme de la rangée supérieure. Dans ce cas, avant que le mélange gazair ne sortent des trous de la rangée inférieure il change plusieurs fois de direction ce qui accrort la résistance rencontrée sur son parcours et réduit sa vitesse de sortie. Tout cela assure une combustion stable du mélange, sans raté, des flammes de la rangée inférieure qui assurent, leur tour, une combustion stable des flammes de la rangée supérieure en maintenant leur combustion stable.La stabilité élevée de la combustion permet d augmenter le débit d'air primaire dans le brûleur et d'amener, par conséquent, aux trous de flamme un mélange gaz-air parfaitement adapté pour la combustion. LI aug- mentation de la teneur en air du mélange gaz-air raccourcit les flammes, ce qui permet de rapprocher le brûleur de la vaisselle et d'augmenter ainsi le rendement de la combustion du gaz, la teneur des produits de combustion en CO étant réduite. Quand le brûleur ci-dessus fonctionne avec de faibles débits de gaz, la portion de mélange gaz-air arrivant â travers les trous de flamme de la rangée inférieure crott du fait que la vitesse à laquelle le mélange gaz-air s' échappe en brûlant à travers les trous de flamme de la rangée supérieure diminue et le mélange gaz-air se répartit d'une autre fa çon qui entre l'augmentation de sa portion arrivant dans les trous de flamme de la rangée inférieure, ce qui conduit å une combustion plus totale du gaz non seulement en régime nominal mais aussi en régime de faibles débits. Selon l'invention, ce régime de fonctionnement est assuré par l'arrivée du mélange gaz-air à l'entrée des trous de la rangée inférieure non pas directement de la chambre de mélange mais grâce au fait qutil est dévié des trous de la rangée supérieure. Tant la tête que le chapeau du brûleur peuvent être fabriqués par coulée sous pression d'alliages d'aluminium ou par des procédés de la métallurgie des poudres, donc, à l'ai de de methodes hautement efficaces, du point de vue de la technologie. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumiére de la description explicative qui va suivre, dtun mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins non limitatffs annexés, sur lesquels - la Fig. 1 représente un brfileur & gaz pour réchaud, selon l'invention vue en plan ; avec arrachement partiel ; - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La figure 1 représente un brûleur à gaz complet désigné par la référence I. I1 comporte une tjete 2 et un chapeau 3 monté amovible sur la toute 2. La toute 2 et le chapeau 3 délimitent une chambre de mélange 4. Dans la tête 2 sont prévus des trous de fla e d'une rangée inférieure réalisés sous la forme de rainures 5 tandis que dans le chapeau 3 les trous de flamme d'une rangée supérieure sont formés par des rainures 6. Le chapeau 3 est muni d'une saillie 7 s'engageant dans un évidement annulaire 8 pratique dans la tête 2. Le chapeau 3 ferme après son montage sur la tête une chambre annulaire 9. Cette chambre est formée gr ce à un petit évidement pratique dans la tête 2. Les rainures 6 formant les trous de flamme de la rangée supérieure traversent aussi la saillie 7 formée sur le chapeau 3 sur toute la longueur de sa circonférence. Dans l'évidement 8 de la tête 2 est prévue une cloison 10 s' engageant dans chacune des rainures 6 en établissant le décalage requis entre les trous de flamme des rangées supérieure et inférieure constituées par les rainures 5 et 6.Le chapeau 3 est muni d'un épaulement 11 destiné à protéger les trous de flamme contre le débordement des liquides bouillants pendant l'utilisation du brûleur b gaz de réchaud. La tête 2 abrite un mélangeur 12 à travers lequel le mélange gaz-air ar rive dans la chambre de mélange 4. Pendant le fonctionnement du brtleur, les rainures 6 forment la rangée supérieure de flammes 13 tandis que les rainures 5 forment la rangée inférieure de flammes 14.La chambre annulaire 9 est mise en communication avec les entrées 15 des trous de la rangée inférieure et avec la chambre de mélange 4 à travers les trous de flammes de la rangée supérieure, les entrées 15 des trous de la rangée inférieure étant éloignées dans la direction radiale, du centre de la chambre de mélange dtune distance plus grande que celle dont sont éloignées les entrées 16 des trous de la rangée supérieure. Le brûleur & gaz pour réchaud selon l'invention fonctionne selon un principe identique à celui des brtleurs connus. Pour cette raison on n'indiquera que certaines particularités principales de son fonctionnement. Le mélange gaz-air arrive par le mélangeur 12 dans la chambre de mélange 4 et ensuite débouche à l'extérieur à travers les trous formés par les rainures 6 en constituant une rangée de flammes 13. Une portion du mélange gaz-air ayant circulé dans les rainures 6 descend et pénètre dans la chambre annulaire 9 d'od il arrive dans les rainures 5 en formant une rangée inférieure de flammes 14. DU fait que les rainures 5 sont décalées par rapport aux rainures 6 le mélange gaz-air entré dans la chambre annulaire 9 tourne à droite et à gauche avant de s'échapper à l'extérieur par les rainures 5 et c'est après cela qu'il débouche & l'extérieur par ces rainures 5. Le mélange gaz-air ne peut pas arriver directement de la chai- bre de mélange 4 dans les rainures 5 car elles sont masquées par la saillie annulaire 7 engagée dans l'évidement annulaire 8. La portion du mélange gaz-air qui arrive dans les rainures de la rangée inférieure de trous 5 dépend de la dimension de la chambre annulaire 9 formée par l'espace entre le chapeau 3 et la tête 2. Par suite, pour assurer un fonctionnement efficace du brtleur, il faut que la portion du mélange gaz-air arrivant dans la rangée inférieure de trous 5 soit sensible ment inférieure à la portion du mélange gaz-air arrivant dans les trous de la rangée supérieure 6. Pendant le fonctionnement du brtleur, les flammes de la rangée supérieure 13 sont sensiblement plus longues que les flammes 14 formées par la rangée inférieure de trous.Ceci est du an fat que le melange gaz- air va de la chambre de mélange 4 à la sortie des trous 6 sans changer de directions ce qui assure queute faible résistance est opposée au mélange sortant de ces trous et que la vitesse a laquelle le mélange débouche des trous 6 est notablement su- périeure & la vitesse à laquelle le mélange gaz-air s'échappe des rainures 5. Aux petits débits de gazS la vitesse de déplacement du mélange ga-air à travers les rainures 6 diminue, ce qui facilite son arrivée dans la chambre 9; les courants de mélange gaz-air se répartissent donc d'une autre façon et la portion du mélange gazoair s'échappant des trous de la rangée inférieure 5 croit . C'est ainsi qu'on assure un fonctionnement stable et efficace du brOleur en régime de faibles débits de gaz. Les rainures S divergent suivant le mouvement du mélange gazair ce qui est nécessaire pour obtenir des dimensions minimales des flammes 14 et améliorer l'arrivée de l'air secondaire pour les flammes 13 de la rangée supérieure. Le chapeau 3 est muni d'un épaulement ll destiné à éliminer le risque d'extinction du brûleur par un liquide de bordant apres ébullition et tombant sur le brtleur. On vient de décrire un mode de réalisation préféren tiel du bradeur de réchaud, toutefois, il est possible d'utiliser un autre mode de réalisation selon lequel le chapeau est fabriqué sans saillie annulaire et la tête est dépourvue de l'évidement. La chambre annulaire est alors formée par une cavité ménagée soit dans le chapeau soit dans la tête du brûleur, le plan de contact du chapeau et de la tete (plan d'assemblage) se trouvant de chaque caté de cette chambre annulaire. L'invention ci-dessus permet d'augmenter le rendement du bradeur aux petits débits de gaz, d'élever la stabilité de la combustion et d'obtenir un rendement compris entre 65 et 66 So, la teneur des produits de combustion du gaz en CO étant d'environ 0,01 So. REVENDICATIONS 1 - Brûleur à gaz pour réchaud comportant une chambre de mélange (4) délimitée par un chapeau amovible (3) et une tête (2) et ayant deux rangées de trous de flammes formées par des rainures pratiquées dans le chapeau et dans la tête, caractérisé en ce que le chapeau (3) et la tette (2) sont réalisés de manière à délimiter, après leur assemblage, une chambre annulaire mise en communication avec les entrées des trous de la rangée inférieure et avec la chambre de mélange à tra-vers les trous de la rangée supérieure, les entrées des trous de flammes de la rangée inférieure étant éloignée, dans la direction radiale, du centre de la chambre de mélange d'une distance supérieure à celle dont les entrées des trous & flamme de la rangée supérieure, sont éloignées. 2 - Br & eur à gaz pour réchaud conforme à la revendication I, caractérisé en ce qu'un évidement annulaire (8) est pratiqué dans la tête (2) du brûleur et en ce qu'unie saillie (7), s'engageant dans cet évidement, est portée par le chapeau (3).