Brevet FR2683297A1 — publié le 19930507

La présente invention concerne un brûleur à mélange aéro-combustible du genre à coupelle annulaire surmontée d'un chapeau, avec un conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible à extension substantiellement radiale par rapport à ladite coupelle et débouchant dans une chambre distributrice formée entre coupelle et chapeau, ledit conduit d'alimentation débouchant dans la coupelle soit immédiatement après traversée de la paroi périphériquement extérieure de coupelle, soit après traversée de la coupelle jusqu'à déboucher dans ladite coupelle diamétralement à l'opposé de la traversée initiale. L'invention s'applique également aux coupelles de brûleur formées intérieurement d'une pièce massive avec une extension radiale, dans laquelle est ménagé le conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible. Dans ce type de brûleur, il se produit parfois des retours de flamme à l'intérieur du conduit annulaire entre coupelle et chapeau en remontant vers le conduit d'alimentation, et ce phénomène, qui se traduit par une légère déflagration est plus fréquent lors d'une utilisation de gaz combustible à grande vitesse de propagation de flamme. L'invention vise un brûleur aéro-combustible ne présentant pas cette défectuosité et cet objectif de l'invention est atteint par un déflecteur de coupelle à extension circonférentielle telle qu'elle recouvre angulairement le débouché dans ladite coupelle du conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible. Avantageusement le déflecteur s'étend radialement d'une paroi périphériquement intérieure de coupelle jusqu'à une paroi périphériquement extérieure de coupelle, mais, en variante, le déflecteur s'étend radialement d'une paroi périphériquement intérieure de coupelle jusqu'à faible distance d'une paroi périphériquement extérieure de coupelle. Selon une première forme de réalisation, l'extension circonférentielle du déflecteur est limitée à un angle inférieur à 180 , symétriquement de part et d'autre du débouché dans la coupelle du conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible. Le déflecteur peut présenter, dans un plan radial, une convexité orientée vers le chapeau surmontant la coupelle et, avantageusement, le déflecteur présente, dans un plan radial, une inclinaison vers le fond de coupelle depuis la paroi périphérique intérieure de coupelle vers la paroi périphériquement externe de coupelle, l'angle d'inclinaison étant inférieur à 45 . Selon une autre forme de réalisation le déflecteur s'étend sous forme hélicoïdale depuis une position de fond de coupelle jusqu'à une position de bord supérieur de coupelle et de préférence le déflecteur hélicoïdal a une extension angulaire d'au moins un tour et demi d'hélice. Avantageusement une extrémité angulaire du déflecteur hélicoïdal, située au niveau du bord supérieur de coupelle est diamétralement opposée au débouché du conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible, alors qu'une extrémité angulaire du déflecteur hélicoïdal située en fond de coupelle est à l'aplomb du débouché du conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible. Selon une réalisation, le déflecteur hélicoïdal s'étend radialement substantiellement parallèlement au plan du bord supérieur de coupelle. Mais, selon une variante, le déflecteur hélicoïdal présente dans un plan radial, une inclinaison vers le fond de coupelle depuis la paroi périphériquement intérieure de coupelle vers la paroi périphériquement extérieure de coupelle, l'angle d'inclinaison étant inférieur à 45 . Dans l'un et l'autre cas, le déflecteur hélicoïdal peut présenter, dans un plan radial, une convexité orientée vers le chapeau de coupelle. Pour éviter une trop grande perte de charge du mélange aérocombustible, le déflecteur hélicoïdal peut présenter des perforations réparties de diamètre inférieur à 3 mm. Selon une troisième forme de réalisation, le déflecteur se présente sous forme d'un bouchon tronconique poreux en tamis coaxial au conduit d'alimentation en gaz combustible, dont la grande base circonscrit le débouché dans la chambre distributrice dudit conduit d'alimentation. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés dans lesquels : -la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un brûleur selon l'invention ; -la figure 2 est une vue en coupe diamétrale au niveau du conduit d'alimentation ; -les figures 3 et 4 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 d'une variante de réalisation ; -les figures 5 et 6 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 d'une autre variante de réalisation. En se référant aux figures 1 et 2, un brûleur aérocombustible est constitué d'une coupelle annulaire 1 surmontée d'un chapeau non représenté formant les orifices distribués circonfrentiellement de sortie de flamme du mélange aéro-combustible. La coupelle annulaire 1 est formée d'une paroi de forme cylindrique périphériquement intérieure 2 et d'une paroi de forme cylindrique périphériquement extérieure 3 raccordées entre elles par un fond annulaire 4, le tout délimitant, avec le chapeau de brûleur, une chambre distributrice torique 5. Le bord supérieur 6 de la paroi extérieure de coupelle 3 s'étend à un niveau plus élevé que le bord supérieur 7 de la paroi intérieure de coupelle 2, qui d'ailleurs, se rejoint radialement vers l'intérieur en une paroi obturatrice 8. La chambre distributrice 5 est alimentée en mélange aéro-combustible par un conduit d'alimentation 9 qui s'étend radialement en passant d'abord au travers d'un premier passage 11 de la paroi extérieure 3, puis au travers d'un passage 12 de la paroi intérieure 2 pour déboucher finalement dans la chambre distributrice 5 à fleur d'un second passage 13 de la paroi intérieure 2. Un déflecteur 14, en forme de secteur annulaire, s'étend radialement de la paroi intérieure 2 jusqu'à la paroi extérieure 3. Ses bords radialement intérieur 15 et radialement extérieur 16 sont ici représentés comme contigus aux parois 2 et 3, mais le bord extérieur 16 du déflecteur 14 pourrait se terminer à faible distance radiale de la paroi extérieure 3. De préférence, le déflecteur 14 présente une convexité tournée vers le chapeau de brûleur, et également de préférence ce déflecteur 14 présente une inclinaison inférieure à 45 , orientée vers le fond de coupelle 4 et vers la paroi extérieure de coupelle 3. Son extension angulaire est inférieure à 180 et le déflecteur 14 s'étend symétriquement de part et d'autre du débouché 13 du conduit d'alimentation 9. Selon la forme de réalisation représentée aux figures 3 et 4, un brûleur, du type général décrit aux figures 1 et 2 en ce qui concerne la coupelle 1 et le conduit d'alimentation 9 avec son débouché 13 dans la chambre distributrice 5, incorpore un déflecteur 24 ayant une forme hélicoïdale s'étendant angulairement sur un tour et demi depuis une extrémité supérieure 25 à un niveau intermédiaire entre bords supérieurs 27 et 28 des parois intérieure 2 et extérieure 3 de coupelle jusqu'à une extrémité inférieure 26 au niveau du fond de coupelle 4. L'extrémité angulaire supérieure 25 du déflecteur 24 se situe substantiellement diamétralement à l'opposé du débouché 13 du conduit d'alimentation 9, tandis que l'extrémité angulaire inférieure 26 du déflecteur 24 se situe à l'aplomb médian de ce débouché 13. L'extension radiale du déflecteur 24 est soit horizontale, substantiellement parallèle aux bords supérieurs 27 et 28 des parois de coupelle intérieure 2 et extérieure 3, comme représenté aux figures 3 et 4, mais elle pourrait tre bombée et/ou inclinée comme le déflecteur 14 des figures 1 et 2. Ce déflecteur hélicoïdal 24 peut avantageusement tre pourvu de perforations réparties telles représentées partiellement en 29. En se référant aux figures 5 et 6 un brûleur à coupelle annulaire 31 et conduit d'alimentation 32 est équipé au niveau du débouché 33 du conduit 32 d'un bouchon de forme tronconique 34 en tamis, dont la grande base 35 circonscrit le débouché 33 du conduit d'alimentation 32. REVENDICATIONS 1. Brûleur à mélange aéro-combustible, du genre à coupelle annulaire (1,31) surmontée d'un chapeau, avec un conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible (9,32) à extension substantiellement radiale par rapport à ladite coupelle et débouchant dans une chambre distributrice (5) formée entre coupelle (1, 31) et chapeau, caractérisé par un déflecteur de coupelle (14,24,34) à extension circonférentielle telle qu'elle recouvre angulairement le débouché dans ladite coupelle (1,31) du conduit d'alimentation (9,32) en mélange aéro-combustible. 2. Brûleur à mélange aéro-combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur (14, 24,34) s'étend radialement d'une paroi priphériquement intérieure de coupelle (2) jusqu'à une paroi priphériquement extérieure de coupelle (3). 3. Brûleur à mélange aéro-combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur s'étend radialement d'une paroi priphériquement intérieure de coupelle jusqu'à faible distance d'une paroi priphériquement extérieure de coupelle. 4. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 1'extension circonférentielle du déflecteur (14) est limitée à un angle inférieur à 180 , symétriquement de part et d'autre du débouché (13) dans la coupelle (1) du conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible (9). 5. Brûleur à mélange aéro-combustible selon la revendication 4, caractérisé en ce que le déflecteur (14) présente, dans un plan radial, une convexité orientée vers le chapeau surmontant la coupelle (1). 6. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le déflecteur (14) présente, dans un plan radial, une inclinaison vers le fond de coupelle (4) depuis la paroi périphérique intérieure de coupelle (2) vers la paroi priphériquement externe de coupelle (3), l'angle d'inclinaison étant inférieur à 45 . 7. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le déflecteur s'étend sous forme hélicoïdale (24) depuis une position (26) de fond de coupelle (4) jusqu'à une position (25) substantiellement voisine du bord supérieur de coupelle. 8. Brûleur à mélange aéro-combustible selon la revendication 7, caractérisé en ce que le déflecteur hélicoïdal (24) a une extension angulaire d'au moins un tour et demi d'hélice. 9. Brûleur à mélange aéro-combustible selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une extrémité angulaire (25) du déflecteur (24), située substantiellement au niveau d'un bord supérieur de coupelle (27,28) est diamétralement opposée au débouché (13) du conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible (9). 10. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'une extrémité angulaire (26) du déflecteur hélicoïdal (24) située en fond de coupelle (4) est à l'aplomb du débouché (13) du conduit d'alimentation en mélange aéro-combustible (9). 11. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le déflecteur hélicoïdal (24) s'etend radialement substantiellement parallèlement au plan d'un bord supérieur (27,28) de coupelle. 12. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le déflecteur hélicoïdal (24) présente, dans un plan radial, une convexité orientée vers le chapeau de coupelle. 13. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 et 11, caractérisé en ce que le déflecteur hélicoïdal (24) présente, dans un plan radial, une inclinaison vers le fond de coupelle (4) depuis la paroi périphériquement intérieure de coupelle (2) vers la paroi périphériquement extérieure de coupelle (3), l'angle e d'inclinaison étant inférieur à 45 . 14. Brûleur à mélange aéro-combustible selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que le déflecteur hélicoïdal (24) présente des perforations réparties (29) de diamètre inférieur à 3 mm. 15. Brûleur à mélange aéro-combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur (34) se présente sous forme d'un bouchon tronconique poreux en tamis coaxial au conduit d'alimentation en gaz combustible (32), dont la grande base circonscrit le débouché (33) dudit conduit d'alimentation.