Brevet FR2909162A1 — publié le 20080530

DISPOSITIF DE BRULEUR RADIANT COMPACT A DEUX SURFACES DE CHAUFFE, ET APPLICATION. L'invention concerne, de façon générale, le domaine de l'énergie et notamment de l'exploitation du gaz. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de brûleur radiant à gaz comprenant une première chambre cylindrique et un premier injecteur d'alimentation de la première chambre en un mélange combustible gazeux, la première chambre comprenant une surface de chauffe périphérique externe. Un brûleur de ce type est par exemple décrit dans le document de brevet BE 1 005 739. A chaque géométrie de brûleur correspond des caractéristiques spécifiques de chauffe, liées à la façon dont la chaleur est concentrée et dont elle se disperse. Dans certaines applications, qui requièrent l'utilisation de différentes caractéristiques de chauffe, il est donc nécessaire de prévoir des brûleurs de géométries différentes. Or, cette exigence conduit traditionnellement à un agencement de brûleurs dont l'encombrement total est supérieur à la somme des encombrements des différents brûleurs. La présente invention, qui se situe dans ce contexte, a pour but de proposer un dispositif de brûleur exempt de ce défaut. A cette fin, le brûleur de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre une deuxième chambre, cylindrique et creuse, et un second injecteur 2 2909162 d'alimentation de la deuxième chambre en mélange combustible gazeux, en ce que la deuxième chambre est disposée à l'intérieur de la première chambre et présente une surface de chauffe interne, et en ce que les premier 5 et second injecteurs sont conçus pour alimenter les première et seconde chambres séparément et indépendamment l'un de l'autre. Les première et deuxième chambres sont de préférence coaxiales, chacune des première et deuxième 10 chambres étant en outre par exemple conformée en un cylindre de révolution. L'invention concerne également l'application du dispositif tel que précédemment défini à une installation autonome de production de chaleur et d'électricité 15 utilisant une pile à combustible. Dans cette application, la pile à combustible peut être disposée à l'intérieur de la surface de chauffe interne. En outre, l'installation peut comprendre un 20 échangeur de chaleur entourant la surface de chauffe périphérique externe et recevant donc tout le flux thermique produit par cette surface de chauffe externe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui 25 en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective schématique du dispositif de l'invention; et 30 - la figure 2 est une vue écorchée du dispositif illustré à la figure 1. 3 2909162 Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif de brûleur radiant à gaz comprenant une chambre cylindrique 1 et un injecteur 2 permettant d'alimenter cette chambre en un mélange combustible 5 gazeux par exemple composé d'air A et d'un gaz naturel GN. La chambre 1 est fermée par une paroi cylindrique 50 et par des parois frontales 51 et présente une surface de chauffe périphérique externe 10 par exemple constituée 10 de fils d'acier tressés, d'une plaque d'acier percée ou de céramique. Le dispositif de l'invention comprend en outre une deuxième chambre 3 et un deuxième injecteur 4 d'alimentation en mélange gazeux, dédié à cette deuxième 15 chambre 3. La deuxième chambre qui est cylindrique, creuse, et disposée à l'intérieur de la première chambre 1, est fermée par la paroi cylindrique 50 et les parois frontales 51, et présente une surface de chauffe interne 20 30 par exemple constituée de fils d'acier tressés, d'une plaque d'acier percée ou de céramique. Les chambres 1 et 3 sont par exemple coaxiales et chacune d'elles prend essentiellement la forme d'un cylindre de révolution. 25 Par ailleurs, les injecteurs 2 et 4 d'alimentation en mélange combustible sont conçus pour alimenter, indépendamment l'un de l'autre, les chambres 1 et 3 de manière séparée. Il est ainsi possible de régler séparément les flux 30 thermiques respectivement produits par les surfaces de chauffe 10 et 30. 4 2909162 Compte tenu des géométries différentes des surfaces de chauffe 10 et 30, les flux thermiques respectivement produits par ces surfaces présentent des propriétés de dissipation différentes, le flux thermique émanant de la 5 surface externe 10 présentant un gradient de température important alors que le flux thermique émanant de la surface interne 30 est propice à l'obtention d'une température élevée et homogène. Le dispositif de l'invention s'avère ainsi 10 idéalement applicable à la réalisation d'une installation autonome de production de chaleur et d'électricité utilisant une pile à combustible, la pile à combustible étant placée à l'intérieur de la surface de chauffe interne 30, et la surface de chauffe externe 10 étant 15 placée à l'intérieur d'un échangeur de chaleur équipant cette installation. 5 REVENDICATIONS . 1. Dispositif de brûleur radiant à gaz comprenant une première chambre cylindrique (1) et un premier injecteur (2) d'alimentation de la première chambre en un mélange combustible gazeux, la première chambre (1) comprenant une surface de chauffe périphérique externe (10), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une deuxième chambre (3), cylindrique et creuse, et un second injecteur (4) d'alimentation de la deuxième chambre en mélange combustible gazeux, en ce que la deuxième chambre (3) est disposée à l'intérieur de la première chambre (1) et présente une surface de chauffe interne (30), et en ce que les premier et second injecteurs (2, 4) scnt conçus pour alimenter les première et seconde chambres (1, 3) séparément et indépendamment l'un de l'autre. 2. Dispositif de brûleur radiant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les première et 20 deuxième chambres (1, 3) sont coaxiales. 3. Dispositif de brûleur radiant suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacune des première et deuxième chambres (1, 3) est conformée en un cylindre de révolution. 25 4. Application d'un dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes à une installation autonome de production de chaleur et d'électricité utilisant une pile à combustible. 5. Application suivant la revendication 4, caractérisée 30 en ce que la pile à combustible est disposée à l'intérieur de la surface de chauffe interne (30). 6 2909162 6. Application suivant la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'installation comprend un échangeur de chaleur entourant la surface de chauffe périphérique externe (10). 5