Brevet FR2875583A1 — publié le 20060324

La présente invention se rapporte à un brûleur à gaz à flamme interne perfectionné. On connaît de la demande de brevet FR 02 16041 un brûleur à gaz à flamme interne, du type comprenant: - un pot muni d'une arrivée de mélange à brûler, et - un chapeau coiffant ledit pot, ledit pot et ledit chapeau délimitant: - une zone centrale de combustion dudit mélange à brûler, et une chambre périphérique s'étendant autour de ladite zone centrale et communiquant avec ladite arrivée, ledit brûleur comprenant en outre: - une pluralité de passages permettant la circulation dudit mélange de ladite chambre périphérique vers ladite zone centrale, et - un déflecteur s'étendant dans au moins une partie de ladite chambre. Bien qu'il présente un certain nombre d'avantages incontestables, ce brûleur n'offre pas tout à fait satisfaction. En effet, on a pu constater à l'usage que la flamme n'est pas répartie de façon régulière autour de la zone centrale (ou cheminée ), et qu'elle est assez instable, c'est-à-dire que son débit fluctue au cours du temps. La présente invention a pour but de perfectionner ce brûleur de la technique antérieure de manière à supprimer les inconvénients susmentionnés. On atteint ce but avec un brûleur à gaz à flamme interne, du type comprenant: - un pot muni d'une arrivée de mélange à brûler, et - un chapeau coiffant ledit pot, ledit pot et ledit chapeau délimitant: - une zone centrale de combustion dudit mélange à brûler, et - une chambre périphérique s'étendant autour de ladite zone centrale et communiquant avec ladite arrivée, ledit brûleur comprenant en outre: - une pluralité de passages permettant la circulation dudit mélange de ladite chambre périphérique vers ladite zone centrale, et - un déflecteur s'étendant dans au moins une partie de ladite chambre, ce brûleur étant remarquable en ce que ledit déflecteur sépare de manière non-étanche ladite chambre en une sous-chambre inférieure située sensiblement dans le prolongement de ladite arrivée, et en une sous- chambre supérieure adjacente auxdits passages. Dans ce brûleur selon l'invention, le mélange à brûler arrive dans la sous-chambre inférieure et remplit celle-ci avant de s'échapper vers la sous-chambre supérieure puis vers les passages débouchant dans la zone centrale ( cheminée ) du brûleur. Le remplissage de la sous-chambre inférieure permet d'assurer une bonne répartition du mélange à brûler autour de la zone centrale avant que ce mélange ne pénètre dans cette zone. On peut de la sorte obtenir une bonne répartition de la flamme autour de la zone centrale. De plus, le remplissage préalable de la sous-chambre inférieure par le mélange à brûler permet d'assurer la continuité du débit de ce mélange vers la sous-chambre supérieure puis vers les passages débouchant dans la zone centrale, ce qui permet in fine d'obtenir une excellente stabilité de combustion. Suivant d'autres caractéristiques du brûleur selon l'invention: - ledit déflecteur s'étend sur tout le périmètre de ladite chambre périhpérique, ladite zone centrale est circulaire, et ledit déflecteur est annulaire, ledit déflecteur est fixé sur ledit pot, - ledit déflecteur est disposé de manière à ménager un passage avec la paroi radialement extérieure de ladite chambre périphérique, - ladite arrivée débouche dans ladite chambre périphérique sous ledit déflecteur, - la section de ladite chambre périphérique diminue lorsqu'on s'éloigne de ladite arrivée, D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention résulteront de la description qui va suivre et des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un brûleur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective du pot de ce brûleur, et - la figure 3 est une vue en coupe axiale de ce brûleur. On se reporte à présent à la figure 1 sur laquelle on voit que le brûleur à gaz selon l'invention comprend un pot 1, un chapeau 3, un déflecteur annulaire 5 et une plaque intercalaire annulaire 7. Le pot 1 et le chapeau 3 sont conformés de manière qu'une fois assemblés, ils définissent une conduite convergente-divergente 9, ou conduite à effet Venturi. Dans l'exemple représenté, le pot 1 et le chapeau 3 présentent une forme généralement circulaire, à l'exception de la zone définissant la conduite à effet Venturi 9. Ce pot et ce chapeau sont en outre conformés de manière à définir, lorsque qu'ils sont assemblés, d'une part une zone centrale de combustion 11, et d'autre part une chambre périphérique 13 s'étendant autour de la zone centrale 11 et communiquant avec la conduite à effet Venturi 9. On notera par ailleurs que le pot 1 et le chapeau 3 comportent chacun une pluralité de bossages respectifs 15a, 15b répartis autour de la zone centrale 11. Ces bossages sont disposés de manière à prendre la plaque intercalaire annulaire 7 en sandwich une fois le brûleur assemblé, et à définir ainsi une pluralité de passages 17 permettant d'établir une communication entre la chambre périphérique 13 et la zone centrale 11 (voir figure 3). Selon des variantes possibles et non représentées, ces passages 17 pourraient être formés uniquement dans le pot 1, ou bien uniquement dans le chapeau 3, ou bien encore dans une pièce intermédiaire que l'on viendrait placer entre ce pot et ce chapeau. Comme cela est visible notamment sur la figure 3, le déflecteur annulaire 5 s'étend à l'intérieur de la chambre périphérique 13 une fois que le chapeau 3 est monté sur le pot 1. Dans l'exemple représenté, ce déflecteur présente une section en L dont une branche est fixée sur la paroi radialement intérieure 19 de la chambre périphérique 13, sur le pot 1, et dont l'autre branche est sensiblement parallèle au plan général de ce pot. Ce déflecteur 5 ménage de la sorte un passage 21 avec la paroi radialement extérieure 23 de la chambre périphérique 13. De préférence, la largeur radiale du passage 21 est sensiblement égale à la moitié de la largeur radiale de la chambre périphérique 13. Comme on peut donc le comprendre, le déflecteur 5 sépare de la sorte la 30 chambre périphérique 13 en deux sous-chambres, à savoir une sous- chambre inférieure 25 s'étendant sous ce déflecteur, et une sous-chambre supérieure 27 s'étendant au-dessus de ce déflecteur. On comprendra bien entendu que les termes inférieure et supérieure s'entendent par rapport à la position normale d'utilisation du brûleur, c'est-à-dire une position dans laquelle le pot 1 se trouve en bas et le chapeau 3 se trouve en haut. Comme cela est visible notamment sur la figure 3, la sous-chambre inférieure 25 communique avec la sortie 29 de la conduite à effet Venturi 9, et la sous-chambre supérieure 27 communique avec les passages 17. Dans l'exemple représenté, le pot 1 et le chapeau 3 présentent une forme sensiblement circulaire, de sorte que le déflecteur 5 présente quant à lui une forme sensiblement annulaire. Cet exemple n'est nullement limitatif, et l'on pourrait envisager un déflecteur 5 de forme quelconque, adaptée à celle du pot 1 et du chapeau 3. C'est ainsi également que l'on pourrait envisager une autre variante dans laquelle, au lieu de faire le tour complet de la chambre périphérique 13, le déflecteur 5 ne s'étendrait que sur une partie de cette chambre. On pourrait également envisager une variante dans laquelle au lieu d'être fixé sur la paroi radialement intérieure 19 du pot 1, le déflecteur 5 serait fixé sur la paroi radialement extérieure 23 de ce pot. On pourrait aussi envisager une autre variante dans laquelle le déflecteur 5 s'étendrait de la paroi radialement intérieure 19 à la paroi radialement extérieure 23, et comporterait une pluralité d'orifices permettant la communication entre la sous-chambre inférieure 25 et la sous-chambre supérieure 27. Comme on l'aura compris en effet, l'essentiel est que le déflecteur 5 réalise une séparation non-étanche entre les sous-chambres inférieure 25 et supérieure 27. De préférence, comme cela est représenté, l'arrivée 29 débouche dans la chambre périphérique 13 sous le déflecteur 5. On peut en outre prévoir, comme cela est également représenté sur la figure 3, que le fond 31 du pot 1 remonte légèrement au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'arrivée 29, engendrant ainsi une réduction de la section de la sous-chambre inférieure 25 lorsqu'on s'éloigne de cette arrivée. Le mode de fonctionnement et des avantages du brûleur à gaz selon l'invention résultent directement de la description qui précède. Il faut imaginer qu'en fonctionnement, un injecteur de gaz est placé à l'entrée de la conduite à effet Venturi 9. Cette conduite a pour fonction d'assurer un mélange intime du gaz sortant de l'injecteur avec l'air environnant. A la sortie 29 de cette conduite, on a un mélange combustible de gaz et d'air environnant. Ce mélange débouche dans sa totalité sous le déflecteùr 5, et commence ainsi par remplir la sous-chambre inférieure 25. Une fois ce remplissage effectué, le mélange à brûler emprunte le passage 21 sur toute la périphérie du pot 1, puis traverse la sous-chambre supérieure 27 et les passages 17, débouchant ainsi finalement dans la zone centrale 11 où il s'enflamme et brûle, dégageant ainsi la chaleur nécessaire. Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, le rôle du déflecteur 5 est de permettre une bonne répartition du mélange à brûler dans toute la chambre périphérique 13 avant que ce mélange n'atteigne les passages 17. On peut de la sorte obtenir une bonne répartition de la flamme autour de la zone centrale 11. De plus, le remplissage préalable de la sous-chambre inférieure 25 par le mélange à brûler permet d'assurer la continuité du débit de ce mélange vers la sous-chambre supérieure 27 puis vers les passages 17, ce qui permet d'obtenir une excellente stabilité de combustion. On notera que le fait de prévoir que l'arrivée 29 débouche sous le déflecteur 5 permet de s'assurer que la totalité du mélange à brûler vienne remplir la sous-chambre inférieure 25 avant de migrer vers la souschambre supérieure 27. On notera que le fait de prévoir que la section de la chambre périphérique 13 diminue en s'éloignant de l'arrivée 29 permet de créer une perte de charge entre la partie de cette chambre située au voisinage de l'arrivée 29 et la partie de cette chambre située à l'opposé de cette arrivée. Ceci permet de rééquilibrer les débits de mélange à brûler dans ces deux zones, et ainsi d'optimiser la répartition de ce mélange dans l'ensemble de la 25 chambre 13. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif. C'est ainsi par exemple que l'on pourrait envisager, dans l'hypothèse où la partie supérieure de la conduite 9 déboucherait dans la chambre 13 à une hauteur supérieure à celle du déflecteur 5, de prévoir un bossage dans cette partie supérieure de conduite, permettant de diriger le flux de mélange à brûler sous le déflecteur 5. REVENDICATIONS 1. Brûleur à gaz à flamme interne, du type comprenant: - un pot (1) muni d'une arrivée (29) de mélange à brûler, et - un chapeau (3) coiffant ledit pot (1), ledit pot (1) et ledit chapeau (3) délimitant: - une zone centrale (11) de combustion dudit mélange à brûler, et - une chambre périphérique (13) s'étendant autour de ladite zone centrale (11) et communiquant avec ladite arrivée (29), ledit brûleur comprenant en outre: - une pluralité de passages (17) permettant la circulation dudit mélange de ladite chambre périphérique (13) vers ladite zone centrale (11), et un déflecteur (5) s'étendant dans au moins une partie de ladite chambre (13), ce brûleur étant caractérisé en ce que ledit déflecteur (5) sépare de manière non-étanche ladite chambre (13) en une sous-chambre inférieure (25) située sensiblement dans le prolongement de ladite arrivée (29), et en une sous-chambre supérieure (27) adjacente auxdits passages. 2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit déflecteur (5) s'étend sur tout le périmètre de ladite chambre périphérique (13). 3. Brûleur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite zone centrale (11) est circulaire, et en ce que ledit déflecteur (5) est annulaire. 4. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit déflecteur (5) est fixé sur ledit pot (1). 5. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit déflecteur (5) est disposé de manière à ménager un passage (21) avec la paroi radialement extérieure (23) de ladite chambre périphérique (13). 6. Brûleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la largeur radiale dudit passage (21) est sensiblement égale à la moitié de la largeur radiale de ladite chambre périphérique (13). 7. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite arrivée (29) débouche dans ladite chambre périphérique (13) sous ledit déflecteur (5). 8. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section de ladite chambre périphérique (13) diminue lorsqu'on s'éloigne de ladite arrivée (29).