Brevet FR2587787A1 — publié le 19870327

L'invention est du domaine des brûleurs radiants. Elle vise plus précisément un brûleur radiant pourvu d'un cadre céramique. Jusqu'à présent les brûleurs radiants étaient constitués d'un corps limitant une chambre de pré-mélange sur lequel étai(en)t disposée(s) une (ou plusieurs) plaquette(s), par exemple, a face rayonnante alvéolée audessus de laquelle était disposée ou non une grille, ces trois éléments étant é- ventuellement solidarisés par des moyens appropriés. Le mon- tage de ces divers éléments se faisait par le dessus, c'est- à-dire que la grille était fixée en dernier par lesdits mo- yens au corps. Une telle disposition dans laquelle la grille et la plaquette étaient en contact direct avec le corps se tra- duisait par des pertes caloriques importantes et par ailleurs, les surchauffes locales dues aux contraintes thermiques di- rectes provoquaient une détérioration plus rapide de la gril- le et de la plaquette. Un objet de la présente invention est de proposer un brûleur radiant de conception différente des brûleurs ra- diants de la technique antérieure, et qui obvie dans une très large mesure aux inconvénients précités dus aux contraintes thermiques et aux pertes caloriques. Un autre objet de l'invention est de réaliser un brûleur radiant, dont la conception permet d'obtenir de meil- leurs rendements au niveau de l'énergie rayonnée. Encore un autre objet de la présente invention est de fournir un brûleur radiant dont le montage est plus aisé et plus fonctionnel que celui des brûleurs radiants de la technique antérieure. La présente invention a donc pour objet de propo- ser un nouveau brûleur radiant ayant pour avantage thermique de limiter les pertes caloriques latérales et donc, arrières par conduction, brûleur qui permet une meilleure concentration de l'énergie calorifique à l'intérieur de la chambre de com- bustion,. ce qui se traduit par un bilan radiatif amélioré en partie frontale du brûleur. La caractéristique essentielle de 264 FR 2. 2587787 ce brûleur réside dans le fait qu'il est pourvu d'un cadre périphérique interne en matériau céramique dans la partie frontale du brûleur. La présente invention vise plus précisément un brûleur radiant du type comportant une grille et au moins une plaquette radiante enveloppée par un bandeau périphéri- que, lui-même associé dans sa partie inférieure à un corps limitant la chambre de pré-mélange du brûleur, caractérisé en ce qu' est prévu, en appui contre une bride supérieure dudit bandeau, un cadre céramique présentant une structure périphérique interne lui permettant de supporter la grille et éventuellement la plaquette. Selon une forme de réalisation de l'invention, le cadre céramique est constitué d'un moulage continu présentant au moins une gouttière interne. Selon une variante de cette forme de réalisation, le cadre céramique a un profil continu présentant en outre sur sa face interne un épaulement supérieur. Selon une seconde forme de réalisation de l'inven- tion, le cadre céramique est constitué de barres profilées présentant au moins une gouttière d'appui interne. Selon une première variante de cette seconde forme de réalisation, le cadre céramique est constitué de barres profilées présentant un épaulement supérieur destiné à rece- voir la grille. Selon une seconde variante de cette seconde forme de réalisation, le cadre céramique présente un épaulement in- férieur pour recevoir la plaquette radiante et une gouttière pé4riphérique susjacehte dans laquelle vient se loger la grille. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description non-limitati- ve de formes et modes de réalisation du brûleur radiant à ca- dre céramique de l'invention, faite en référence aux dessins annexes dans lesquels: - Fig. 1 est une vue de dessus, partiellement ar- rachée d'un brûleur radiant, selon la présente invention; - Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la Fig. 1; - Fig. 3 est une vue en coupe transversale d'un élément de cadre céramique, selon l'invention; Fig. 4 est une vue en coupe transversale d'une autre forme de réalisation d'éléments de cadre céramique, selon l'invention; - Fig. 5 est une vue en coupe transversale d'une troisième forme de réalisation de cadre céramique selon l'in- vention; - Fig. 6 est une vue en coupe transversale d'une quatrième forme de réalisation de cadre céramique, selon l'invention; - Fig. 7 est une vue de dessus d'un détail A de la plaquette radiante incorporée au brûleur. Comme représenté sur les Fig. 1 et 2, le brûleur radiant selon l'invention est constitué d'un bandeau périphé- rique 1 solidarisé par sa zone inférieure avec un corps de brûleur 2 et délimitant une chambre de pré-mélange et présen- tant intérieurement une structure déflectrice 3. Sur ce corps 2 est également posée une plaquette radiante 4 sur laquelle repose un cadre céramique 7 en contact étroit par sa face su- périeure avec le bandeau 1 et présentant sur sa face interne, une rainure ou gouttière périphérique 7a dans laquelle vient s'engager l'écran 5. Ce cadre céramique 7 (n appui contre la plaquette radiante 4) est maintenu par la bride interne la du bandeau 1. Sur l'ouverture inférieure du corps 2 est fixé un embout 6. La Fig. 3 représente à plus grande échelle, et en coupe transversale, un élément du cadre céramique 7 avec sa rainure destinée à recevoir la zone externe de l'écran ra- diant 5. Dans la forme de réalisation de la Fig. 4, l'élé- ment 9 du cadre céramique présente une gouttière supérieure 9a et destinée à recevoir le bord périphérique de l'écran ra- diant 5'et une gouttière inférieure 9b destinée à recevoir la zone périphérique de la plaquette radiante 4, et qui est 3. 4. 2587787 pourvue d'un joint céramique d'étanchéité 11. On notera que l'épaisseur de l'élément céramique va en décroissant de son bord inférieur jusqu'au bord supérieur de la gouttière 9b. Dans la forme de réalisation de la Fig. 5, l'élé- ment du cadre céramique a sensiblement la même forme que l'élément céramique de la Fig. 4, notamment en ce qui concer- ne les gouttières respectives 9b et lOb des corps 9 et 10, tandis que la gouttière 9a est remplacée par un épaulement a sur lequel viendra prendre appui l'écran radiant 5. Dans la forme de réalisation de la Fig. 6, l'élé- ment de cadre céramique 8 présente un épaulement 8a supérieur pour recevoir l'écran radiant 5. La plaquette radiante 4 présente, dans le cas d'une face rayonnante alvéolée, une structure telle que reven- diquée dans le brevet français 82/17.070 du 11 Octobre 1982, structure dans laquelle les alvéoles présentent une structure hexagonale avec un trou central 12b et six trous périphéri- ques 12a qui, dans cette forme de réalisation, sont obturés. En ce qui concerne les matériaux constitutifs du bri- leur radiant, on notera que la plaquette radiante est en matière réfractaire, par exemple à base de céramique, l'écran en alliage réfractaire, par exemple un alliage Ni/Cr dans la proportion de 70 à 30 %, respectivement.Bien que les éléments constitutifs du cadre céramique peuvent être obtenus par extrusion de matière céramique, il est préférable de les mouler de façon à respecter dans une plus large mesure, les tolérances de fabrication, sans exclure une éventuelle rectification. On notera que le montage des divers éléments cons- titutifs du brûleur radiant de l'invention peut se faire par empilement soit par le dessus, soit par le dessous, et permet un montage automatisé, ne nécessitant pas d'éléments d'assem- blage, le bandeau étant rendu solidaire du corps par pointage ou bien par un système élastique, par exemple par écrasement d'une lame de ressort de forme appropriée entre le corps et une bride arrière du bandeau. Outre les avantages résultant du contrôle et de la diminution des contraintes thermiques, exposés ci-dessus, on 5. notera également les avantages technologiques que procure la structure du brûleur radiant de l'invention: - liberté de débattement de l'écran à l'intérieur de la rainure lors des contraintes de dilatation;et le corps du brûleur; - isolation thermique de l'écran vis-à-vis des au- tres éléments constitutifs; - isolation thermique de la chambre de combustion vis-à-vis des éléments constitutifs non impliqués dans la production du rayonnement, comme par exemple le bandeau métal- lique; et - suppression des contraintes mécaniques exercées sur la ou les plaquettes. Il est clair que l'invention n'est nullement limi- tée aux formes et modes de réalisation décrits ci-dessus, dont elle englobe toutes les modifications et variantes issues du même principe de base. C'est ainsi que l'on peut utiliser pour les éléments constitutifs du brûleur radiant de l'inven- tion tous les alliages et compositions réfractaires pourvu qu'ils présentent les caractéristiques appropriées à l'usage. 6.2 2587787 REVENDICATIONS. 1. Brûleur radiant du type comportant un écran et au moins une plaque radiante enveloppée par un bandeau péri- phérique associée à un corps limitant la chambre de pré-mélan- ge dudit brûleur, caractérisé en ce qu'il est prévu en appui contre une bride supérieure du bandeau périphérique (1) un cadre céramique (7, 8, 9, 10) présentant une structure péri- phérique interne (7a, 8a, 9a, 10a; 9b, lOb) permettant de supporter l'écran (5) et éventuellement la plaquette (4). 2. Brûleur radiant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le cadre céramique est un moulage continu présentant au moins une gouttière interne. 3. Brûleur radiant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le cadre céramique a un profil continu pré- sentant sur sa face interne un épaulement supérieur et une gouttière périphérique. 4. Brûleur radiant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le cadre céramique (7) est constitué d'élé- ments profilés présentant au moins une gouttière d'appui in- terne (7a). 5. Brûleur céramique selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le cadre céramique (8) est constitué d'é- léments profilés présentant un épaulement supérieur (8a). 6. Brûleur radiant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le cadre céramique (9) est constitué d'élé- ments profilés présentant une gouttière périphérique supérieu- re (9a) et une gouttière périphérique inférieure (9b). 7. Brûleur céramique selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le cadre céramique (10) est constitué de barres profilées présentant un épaulement supérieur (10a) et une gouttière périphérique inférieure (lOb). 8. Brûleur céramique selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le cadre céramique présente un épaulement inférieur pour recevoir la plaquette radiante et une gouttiè- re périphérique susjacente dans laquelle vient se loger la grille. - 9. Brûleur céramique selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le bandeau est rendu solidaire du corps par pointage ou bien par un système élastique, par exemple par écrasement d'une lame de ressort de forme appropriée en- tre le corps et une bride arrière dudit bandeau. 10. Brûleur radiant selon l'une quelconque des re- vendications I à 8, caractérisé en ce que la plaquette ra- diante (4) est constituée d'une structure hexagonale alvéolée rayonnante avec un trou central et six trous péri- phériques, certains trous étant obturés.