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DESCRIPTION Brûleur amélioré, particulièrement approprié pour chauffe-eau pour montage mural
Cette invention concerne un brûleur qui, en assurant un mélange air-gaz parfait et économique avec une très faible perte de pression, une parfaite distribution de la vitesse du mélange dans la zone de combustion, un très faible volume de mélange en amont de ladite chambre de combustion, en ne laissant aucune possibilité de bruit induit et en assurant une totale absence de déformation anormale dans ladite zone de combustion, produit un fonctionnement rationnel, efficace, silencieux et fiable avec une pollution minimale de l'environnement.
Comme on le sait, les chauffe-eau pour chauffage central et/ou pour la production domestique d'eau chaude, montés sur le sol ou au mur, à tirage induit ou à tirage forcé, ou les types à combustion de gaz naturel ou de LPG, donnent des produits de combustion comptant parmi les causes les plus courantes de pollution atmosphérique. A cet égard, en plus de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau, ces produits de combustion contiennent également, en raison de la non-uniformité de la flamme, qui comporte une zone centrale très riche en mélange et d'une température très élevée, des oxydes d'azote qui, outre le fait qu'ils irritent les yeux et la muqueuse nasale, exercent des effets néfastes sur le système cardio-vasculaire et le système rénal et sont
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responsables des pluies acides bien connues en cas d'humidité atmosphérique.
Pour limiter la formation de ces oxydes, il est donc nécessaire de limiter la température de combustion, ce que l'on réalise en substance en mélangeant préalablement l'air et le combustible pour former un mélange suffisamment pauvre, c'est-à-dire avec un excès d'air minimal par rapport à la quantité stoechiométrique, capable de brûler correctement, mais à la température la plus basse possible.
Pour cela, le brûleur comprend généralement une zone de mélange air/gaz avec un excès d'air, une zone d'expansion et une zone de distribution et une grille métallique au-delà de laquelle la combustion a lieu. Ce type connu de brûleur possède toutefois une série d'inconvénients dont le plus grave est particulier aux faibles charges, lorsque la flamme touche pratiquement la grille.
D'autres inconvénients sont la difficulté de réaliser un bon mélange air-gaz et de distribuer uniformément le mélange en amont de la grille de combustion, le danger imminent d'explosion en cas de retour de la flamme à travers les perforations à cause de la présence d'un grand volume de mélange combustible en amont de ladite grille, et un niveau de bruit élevé causé par les pulsations de pression induites dans le brûleur par l'interaction mélange/flamme.
On connaît déjà dans l'état actuel de la technique des moyens pour remédier à certains de ces inconvénients ; par exemple, pour empêcher la déformation de la grille de combustion, on a utilisé des grilles en céramiques ou des grilles métalliques recouvertes d'un écran thermique ; ici également, un bon mélange air-gaz et une distribution uniforme du mélange peuvent être obtenus au prix d'une forte perte de pression, au moyen de
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déflecteurs et ventilateurs coûteux.
Toutefois, aucun des brûleurs connus de l'état de la technique n'est actuellement capable de remédier à tous les inconvénients cités ci-dessus par des moyens rationnels et économiques, ce qui est le but de la présente invention. Ce but de l'invention est atteint en pratique en ce que le brûleur, comportant une conduite d'amenée de gaz, une conduite d'amenée d'air de combustion et une chambre de mélange est pourvu en sa partie supérieure, selon une caractéristique de la présente invention, d'une chambre perforée en sa partie basse et ouverte en sa partie haute, remplie de petits éléments substantiellement sphériques pouvant être en céramique ou en un autre matériau, métallique ou nonmétallique, et ayant des dimensions identiques ou des dimensions différentes,
à travers les insterstices desquels on fait passer le mélange et au-dessus duquel la combustion a lieu. De cette manière, un mélange parfait et une distribution uniforme du mélange sont assurés par les chemins sinueux que le gaz et l'air doivent emprunter entre les interstices des éléments substantiellement sphériques, la présence desdits éléments réduisant substantiellement le volume de substance combustible présent en amont de la zone de combustion et donc le
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risque de retour de flamme.
Comme il n'y a plus de grille, il n'y a donc pas de déformation nuisible dans la zone de combustion, dans laquelle les éléments substantiellement sphériques peuvent se dilater librement sans aucune entrave, et, de plus, comme les essais expérimentaux l'ont amplement démontré, le système ne permet pas l'induction de bruit, ce qui a pour résultat que le brûleur est totalement silencieux dans toutes les conditions de charge.
Selon des exécutions préférées de l'invention, lesdits petits éléments substantiellement
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sphériques sont tenus ensemble soit dans un conteneur approprié comportant des perforations dans sa partie inférieure, soit par soudage en leurs points de contact de manière à former une sorte de "nougat" composé d'élément substantiellement sphériques.
L'invention est décrite en détail ci-dessous avec référence au dessin annexé qui illustre une exécution préférée citée à titre d'exemple non limitatif, en ce sens que des modifications techniques ou des modifications de construction peuvent y être apportées, sans toutefois sortir du cadre de la présente invention.
Dans ledit dessin, 1 indique un brûleur pourvu d'une conduite d'alimentation de gaz 2, une conduite d'alimentation d'air 3 et une chambre de mélange 4. Ledit brûleur 1 comporte en sa partie supérieure une chambre 5 qui est ouverte vers le haut et dont la base comporte des perforations 6, ladite chambre étant remplie de petits éléments en céramique sphériques ou substantiellement sphériques 7 de dimensions identiques, soudés ensemble en leurs points de contact de manière à former un seul "nougat" d'éléments sphériques 7.
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DESCRIPTION Improved burner, particularly suitable for water heaters for wall mounting
This invention relates to a burner which, by ensuring a perfect and economical air-gas mixture with a very low pressure loss, a perfect distribution of the speed of the mixture in the combustion zone, a very small volume of mixture upstream of said chamber combustion, leaving no possibility of induced noise and ensuring a total absence of abnormal deformation in said combustion zone, produces a rational, efficient, quiet and reliable operation with minimal pollution of the environment.
As is known, water heaters for central heating and / or for domestic hot water production, mounted on the floor or on the wall, induced draft or forced draft, or combustion types of natural gas or LPG, give combustion products as one of the most common causes of air pollution. In this respect, in addition to carbon dioxide and water vapor, these combustion products also contain, due to the non-uniformity of the flame, which has a central zone very rich in mixture and a very high temperature. nitrogen oxides which, in addition to irritating the eyes and the nasal mucosa, have adverse effects on the cardiovascular and renal systems and are
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well known acid rain responsible for atmospheric humidity.
To limit the formation of these oxides, it is therefore necessary to limit the combustion temperature, which is achieved in substance by mixing the air and the fuel beforehand to form a sufficiently lean mixture, that is to say with an excess of minimal air compared to the stoichiometric quantity, capable of burning properly, but at the lowest possible temperature.
For this, the burner generally comprises an air / gas mixing zone with an excess of air, an expansion zone and a distribution zone and a metal grate beyond which combustion takes place. This known type of burner, however, has a series of drawbacks, the most serious of which is particular to low loads, when the flame practically touches the grate.
Other drawbacks are the difficulty of achieving a good air-gas mixture and of uniformly distributing the mixture upstream of the combustion grate, the imminent danger of explosion in the event of the flame returning through the perforations due to the presence of a large volume of combustible mixture upstream of said grid, and a high noise level caused by the pressure pulses induced in the burner by the mixture / flame interaction.
We already know in the current state of the art means to remedy some of these drawbacks; for example, to prevent deformation of the combustion grate, ceramic grates or metal grates covered with a heat shield have been used; here too, a good air-gas mixture and a uniform distribution of the mixture can be obtained at the cost of a high pressure loss, by means of
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expensive deflectors and fans.
However, none of the burners known from the state of the art is currently capable of remedying all the drawbacks mentioned above by rational and economical means, which is the aim of the present invention. This object of the invention is achieved in practice in that the burner, comprising a gas supply line, a combustion air supply line and a mixing chamber is provided in its upper part, according to a characteristic of the present invention, of a chamber perforated in its lower part and open in its upper part, filled with small substantially spherical elements which may be made of ceramic or another material, metallic or non-metallic, and having identical dimensions or different dimensions ,
through the interstices through which the mixture is passed and above which combustion takes place. In this way, a perfect mixture and a uniform distribution of the mixture are ensured by the winding paths that the gas and the air must borrow between the interstices of the substantially spherical elements, the presence of said elements substantially reducing the volume of combustible substance present upstream. of the combustion zone and therefore the
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risk of flashback.
Since there is no longer a grate, there is therefore no harmful deformation in the combustion zone, in which the substantially spherical elements can expand freely without any obstacle, and, moreover, like the experimental tests l 'have amply demonstrated, the system does not allow noise induction, which results in the burner being completely silent under all load conditions.
According to preferred embodiments of the invention, said small elements substantially
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spherical are held together either in a suitable container with perforations in its lower part, or by welding at their contact points so as to form a kind of "nougat" composed of substantially spherical element.
The invention is described in detail below with reference to the accompanying drawing which illustrates a preferred embodiment cited by way of nonlimiting example, in the sense that technical modifications or construction modifications can be made thereto, without however departing from the scope of the invention. part of the present invention.
In said drawing, 1 indicates a burner provided with a gas supply line 2, an air supply line 3 and a mixing chamber 4. Said burner 1 has in its upper part a chamber 5 which is open upwards and the base of which has perforations 6, said chamber being filled with small spherical or substantially spherical ceramic elements 7 of identical dimensions, welded together at their points of contact so as to form a single "nougat" of spherical elements 7.