Brevet FR2655711A1 — publié le 19910614

La présente invention concerne un brûleur à prémélange aéro-combustible, du genre à coupelle surmontée d'un chapeau avec une couronne de perforations de flarmes principales et un conduit d'alimentation en prémélange aéro-combustible à extension substantiellement radiale par rapport à ladite coupelle et débouchant dans une chambre distributrice formée entre coupelle et chapeau, le conduit d'alimentation en prémélange aérocatustible est du type comprenant côté amont un injecteur de gaz combustible à l'entrée d'un convergent d'induction d'air amodiant, le tout agencé de façon que les proportions d'air et de gaz coMbustible soient celles requises pour la combustion. Ce type de brûleur est particulièrement robuste et efficace. I1 présente toutefois l'inconvénient que le conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible doit avoir une dimension longitudinale suffisante, ou plus précisément le rapport entre cette dimension longitudinale et son diamètre interne moyen doit être suffisamment élevé de façon à assurer la qualité de mélange des constituants combustible et air qui soit appropriée à la combustion ultérieure. Ainsi, par exemple pour un diamètre interne moyen de 26 an, il convient que le conduit ait une longueur de 170 on. Cette dimension longitudinale relativement importante, qui se compte à partir du bord externe de coupelle, fait que l'ensemble brûleur avec son conduit d'alimentation est d'envergure relativement importante, ce qui est souvent génant lors de sa mise en place dans l'appareil d'utilisation. oe a bien proposé de réduire cet inconvénient en disposant le conduit d'alimentation de façon à ce qu il s'tende sous la coupelle avec une partie terminale coudée remontant vers le haut au travers du fond de coupelle, ce qui permet de gagner de la place dans ce sens de l'extension radiale, mais entraîne un encombrement accru dans le sens de l'extension verticale du brûleur. La présente invention vise à réduire l'encoebrement radial de tels brûleurs sans pour autant accroître d'aucune manière son encombrement selon la verticale, et cet objectif est atteint selon l'invention en ce que le conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible s'étend largement à l'intérieur de la dite coupelle pour déboucher à faible distance de la paroi externe de coupelle substantiellement à l'opposé de la traversée de paroi de coupelle. Cet agencement très simple s'avère tout à fait satisfaisant et les craintes que l'on pouvait avoir sur la distribution homogène du prémélange aéro-combustible vers la ou les couronne(s) de flammes se sont avérées sans fondement, car le prémélange aéro-contustible, qui débouche alors en regard et à faible distance de la paroi externe de coupelle se trouve subdivisé en deux courants de répartition de part et d'autre de la direction initiale d'éjection du jet de prémélange aéro-coibustible précisément par l'effet d'obstacle de ladite paroi, en sorte que l'on reconstitue ainsi une distribution équilibrée. Dans une forme de réalisation particulière, où la coupelle est à double parois annulaires coaxiales entre elles formant ainsi une chambre annulaire distributrice, le conduit d'alimentation en mélange aéro-cozbustible traverse en deux passages substantiellement diamétralement opposés la paroi intérieure de coupelle pour déboucher dans ladite chanbre distributrice annulaire au niveau du deuxième passage de traversée de paroi annulaire intérieure. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit à titre d'exemple en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue de dessus avec arrachement partiel d'un brûleur selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale de ce même brûleur. En se référant au dessin, un brûleur comporte une coupelle 1 en métal massif (par exemple bronze ou fonte) de forme annulaire, avec une paroi de fond 2, et deux parois cylindriques 3 et 4, l'une 3 coaxialement à l'intérieur de l'autre 4, définissant ainsi une cavité annulaire 5 de distribution circonférentielle du mélange gazeux combustible. Cette coupelle 1 est surmontée d'un chapeau 11 également de forme annulaire avec une paroi annulaire supérieure 12 et deux parois cylindriques de faible hauteur 13 et 14, l'un 13 vers l'intérieur, l'autre 14 vers l'extérieur. La paroi intérieure 13 est agencée pour s'appuyer à coulissement contre la paroi intérieure 3 de la coupelle 1 jusqu'à buter sur un épaulement intérieur 15 de cette paroi 3, tandis que la paroi extérieure 14 du chapeau 12 présente également un épaulement de butée 16 d'appui sur le bord supérieur frontal de la paroi extérieure 4 de la coupelle 1. La paroi supérieure 12 présentant deux parties annulaires de forme tronconique 17 et 18 s'évasant vers le bas et formant chacune une sorte de gorge annulaire relativement fermée 20 et 21. Une couronne de larges perforations 22 sont ménagées dans la partie évasée 14 circonscrivant une seconde couronne annulaire de fines perforations 23 ménagées en fond de gorge 20, ces dernières formant ainsi, de façon bien connue, une couronne de flamnes "pilote", à l'endroit des perforations 23 et une série de flammes de chauffe à l'endroit des perforations 22. L'alimentation en mélange combustible s'effectue par une tubulure 30 à extension substantiellement radiale par rapport à la coupelle 1, qui comprend un tronçon tubulaire externe 31 engagé au travers d'un passage 32 à manchon de positionnement 33 au travers de la paroi extérieure 4 et, doublement, au travers de la paroi intérieure 3 de la coupelle 1 par deux passages diamétralement opposés 34 et 35. Le tronçon tubulaire externe 30 est fixé par brasage au niveau des manchon 33 et des passages 32, 34 et 35 et se termine à fleur de la face externe de la paroi interne 3 de la coupelle 1. A l'intérieur du tronçon tubulaire externe 31 est monté par vissage en 36 une pièce tubulaire interne 37 avec une partie amont d'extrémité 38 de formation d'un prémélange combustible à partir de gaz combustible et d'air ambiant, qui est, de façon connue en soi, du type à Venturi. Ce dispositif est formé à cet effet d'un embout amont à fort convergent 38 qui est suivi d'une partie aval 39 faiblement divergente. Sur le tube 30 est vissé un collier 40, qui comprend une potence 41 de maintien d'un porte-injecteur 42 à injecteur 43 de forme cônique convergent axialement légèrement à l'intérieur de la partie convergente 38 et présentant un raccord 44 pour un tube d'alimentation en gaz combustible. Avantageusement, on peut favoriser la subdivision du flux aéro-contustible en deux courants de répartition égaux de part et d'autre de la direction initiale d'injection au moyen d'un double déflecteur 45 représenté en pointillé à la figure 1 comprenant deux pièces de déflection symétriques par rapport à un plan passant par l'axe de conduit 31 et normal au plan d'extension circonférentielle de la coupelle 1. REVENDICArICNS 1. Brûleur à mélange aéro-combustible gazeux, du genre à coupelle (1) surmontée d'un chapeau (11), avec au moins une couronne de perforations de flamnes principales (22) et un conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible (30) à extension substantiellement radiale par rapport à ladite coupelle (1) et débouchant dans une chambre distributrice (5), ledit conduit (30) ayant une extension substantiellement radiale par rapport à ladite coupelle (1) et débouchant dans une chambre distributrice (5) formée entre coupelle (1) et chapeau (11), du type comprenant côté amont un injecteur de gaz combustible (43) à l'entrée d'un convergent d'injection (38), caractérisé en ce que le conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible (30) s'étend largement à l'intérieur de la dite coupelle (1) pour déboucher à faible distance de la paroi externe (4) de coupelle (1) substantiellement à l'opposé de la traversée (32) de paroi (4) de coupelle (1). 2. Brûleur selon la revendication 1, du genre où ladite coupelle (1) est à double parois annulaires coaxiales entre elles (3) et (4) formant wle chantre distributrice annulaire (5), caractérisé en ce que le conduit d'alimentation en mélange aéro-conbustible (30) traverse en deux passages substantiellement dianétralement opposés (34) (35) la paroi intérieure (3) de coupelle (1) pour déboucher dans ladite chantre distributrice annulaire (5) au niveau du deuxième passage de traversée (35) de paroi annulaire intérieure (3). 3. Brûleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un double déflecteur (45) contre la paroi (4) en regard du débouché du conduit d'alimentation (30-31), ledit déflecteur (45) présentant dew; faces de déflection symétriques à Utl plan axial du conduit (30-31) qui est normal à l'extension circonférentielle de la coupelle (1).