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PERFECTIONNEMENTS AUX;BECS POUR,BRULEURS A GAZ.
L'invention se rapporte aux brûleurs à gaz et plus particuliè- rement aux brûleurs à gaz butane, employés dans les appareils de chauffage de l'eau ,et concerne des perfectionnements aux becs dont sont munis ces brûleurs.
Pour les appareils de chauffage et principalement pour les appa-. reils de chauffage de l'eau au gaz de houille, on connaît des brûleurs à flammes blanches constitués par un certain nombre de becs à flamme en forme de papillon, diversement disposés en lignes parallèles ou concentriques sur des collecteurs en tubes ou à plateau. '
Lorsque le butane a fait son apparition, la grande quantité d' air nécessaire à la combustion de ce gaz a nécessité de remplacer ces becs par des becs à appel d'air primaire, genre Bunsen.
Différents types ont été réalisés dans ce sens mais n'ont pas donné les résultats escomptés, parce qu'en gé- néral leur grande hauteur ne permettait pas de les employer dans les appa- reils constitués normalement pour le gaz de houille; il a cependant été réa- lisé une amélioration en créant des becs aérés, de hauteur réduite, surmon- tés d'une cheminée aplatie dont l'orifice rectangulaire en forme de fente conservait à la flamme la forme approximative du papillono Ces becs occupent une surface importante et leur orientation est difficile, si l'on veut en dispo- ser le nombre nécessaire pour alimenter un appareil de puissance nominale à respecter, et l'on nuit à la bonne combustion de l'ensemble.
Dans cette al- ternative il fallait donc, pour conserver une bonne combustion, réduire le nombre de becs et se contenter d'une puissance nominale'moins grande.
Les perfectionnements aux becs faisant l'objet de l'invention consistent à prévoir une cheminée portant, à sa base se fixant sur le brûleur, l'injecteur de diamètre convenable et les orifices d'entrée d'air en nombre approprié, cette cheminée étant surmontée d'un chapeau formant chambre de mé-
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lange, de volume déterminé et présentant un certain nombre d'orifices de sortie du mélange air primaire et gaz disposés de façon particulière.
Ces orifices sont orientés obliquement par rapport à l'axe du bec sur le pour- tour du chapeau, de telle façon que les jets de gaz de la cheminée sortant de ces orifices forment un cône ouvert vers le haut suivant un angle con- venablement déterminé, Pour la réalisation de cette couronne d'orifices de sortie du mélange pri- maire, la partie supérieure du chapeau est usinée de manière à présenter, sur un pourtour, une surface tronconique dans laquelle sont percés norma- lement les orifices.
Le bec est obtenu de préférence en deux pièces: une cheminée et un chapeau se fixant sur cette dernière par tous moyens conve- nables le rendant facilement amovible, par vissage par exemple, Les orifi- ces qui sont en forme de fente ou circulaires sont orientés comme il a été expliqué ci-dessus pour dévier les flammes élémentaires latéralement et sont convenablement écartés les uns des autres de manière à favoriser 1' oxygénation de ces flammes élémentaireso
L'ensemble du bec présente une hauteur réduite par rapport aux becs existant actuellement sur le marché, ce qui rend utilisable dans les brûleurs d'appareils normaux et plus particulièrement des chauffe-eaux.
Il est bien entendu que la disposition des fentes ou orifices du chapeau et que le nombre de becs employés dans un brûleur peuvent être variables. Le bec peut être obtenu dans des pièces décolletées, embouties, fondues en deux ou plusieurs pièceso
Le gros débit de ces becs (environ trois fois celui des becs aérés actuels), intéressant une surface relativement restreinte, permet une puissance de chauffe maximum pour un encombrement diminué par suite d'une meilleure utilisation de la surface disponible.
La possibilité de réduire le nombre de becs comparativement avec les becs connus conduit à un prix de revient sensiblement inférieur, auquel il faut ajouter une grosse économie de main-d'oeuvre pour la pose, d'autant plus qu'il est inutile de procéder à l'orientation des flammes.
Le faible encombrement non seulement de la flamme, mais aussi des becs et des collecteurs qui les supporte, permet de réaliser un ensem- ble très fortement aéré, ce qui améliore encore la combustion en permettant d'obtenir une flamme bleue ne décollent pas.
La grande souplesse de fonctionnement de ce type de becs permet son adaptation à tous les gaz tels que : gaz de houille gaz butane gaz propane gaz naturel mélanges de différents gaz ou de certains de ceux-ci additionnés d'air.
Il suffit simplement de donner un diamètre d'injecteur en rapport avec le pouvoir calorifique du combustible pour obtenir une combustion parfaite pour des pressions variables entre 20 et 500 mm de hauteur d'eauo A noter également que pour les gaz à puissance calorifique élevée, tels que le butane par exemple, et par suite du débit relativement élevé du bec, il n'est plus nécessaire:de percer les injecteurs à un diamètre microsco- pique, il en résulte une facilité d'exécution plus grande et moins de ris- que d'obstruction à l'usage.
Au dessin annexé on a représenté, à titre d'exemple, une forma de réalisation du bec conforme à l'inventiono
La fig. 1 est une coupe par l'axe d'un bec.
La fig. 2 est une vue par dessus du bec.
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La figo 3 est une vue également par dessus du bec montrant la répartition des flammes élémentaires dont-l'aspect général rappelle assez bien la disposition des pétales d'une margueriteo
La figo 4 montre l'aspect de ces flammes en élévation.-
La fig. 5 représente en plan un brûleur à rangées circulaires de becs, montrant dans la partie droite de la figure une ancienne disposi- tion, des becs et dans la partie gauche la disposition des becs de l'in- ventiona
Si l'on se reporte au dessin, on voit que le bec comporte une cheminée circulaire 1 dont la base., qui porte par exemple un filetage 2 pour la fixation, dans le brûleur, est percée de l'orifice calibré 3 d'in- jection pour le gaz.
La cheminée 1, à sa partie inférieure, présente les orifices d'entrée d'air primaire 4 en nombre convenable et reçoit à sa partie supérieure un chapeau 5, se fixant par vissage par exemple, et dé- terminant une chambre de mélange 6. Le bord supérieur du chapeau 5 est usiné de manière à présenter sur tout son pourtour une surface tronconi- que 7 suivant un angle convenablement déterminé et les orifices'8 de sor- tie de gaz sont percés dans cette surface 7 suivant un angle tel que les flammes élémentaires 9 s'échappant par ces orifices forment un cône évasé ou ouvert vers le haut de manière à dévier et à rabattre ces flammes laté- ralemento Le diamètre, ainsi que le nombre des orifices sont également choi- sis suivant les conditions à remplir,,
La figure 5 montre, à la partie droite de la figure,
le monta- ge dans un brûleur à rangées circulaires de becs 10 à flammes papillon du type usuel, et à la partie gauche des becs 11 conformes à l'invention.
On voit immédiatement que,, pour obtenir la même surface de chauffe, il est nécessaire de monter un nombre moins important de becs.
REVENDICATIONS.
1 )- Perfectionnements aux becs pour brûleurs à gaz et plus particulièrement pour brûleurs à gaz butane, propane, gaz naturel ou de mélanges de différents gaz ou de certains de ceux-ci additionnés d'air, consistant à prévoir une réalisation dans laquelle le bec comporte une cheminée à la base de laquelle sont prévus d'une part l'orifice calibré d'injecteur et des orifices d'entrée d'air primaire tandis que la partie supérieure reçoit un chapeau faisant chambre de mélange dont le bord su- périeur présente une rangée circulaire d'orifices de sortie en nombre convenable, dirigés suivant un angle approprié de manière à dévier et à rabattre les flammes élémentaires, ce qui permet d'obtenir un bec de hauteur réduite utilisable dans les appareils de chauffe actuels et particulièrement les chauffe-eau,
en diminuant le nombre de becs utilisés dans ces brûleurs.
2 ) - Dans un bec comportant les perfectionnements d'après 1 ) la réalisation sur le bord supérieur du chapeau d'une surface tronconi- que suivant un angle convenablement dans laquelle sont percés les orifices de sortie du mélange gaz et air primaire.
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IMPROVEMENTS TO; NOZZLES FOR, GAS BURNERS.
The invention relates to gas burners and more particularly to butane gas burners, used in water heaters, and relates to improvements to the burners with which these burners are fitted.
For heating appliances and mainly for appliances. Reils for heating water with coal gas, white flame burners are known constituted by a certain number of flame burners in the shape of a butterfly, variously arranged in parallel or concentric lines on manifolds in tubes or with plates. '
When butane made its appearance, the large quantity of air necessary for the combustion of this gas made it necessary to replace these burners by burners with primary air intake, of the Bunsen type.
Different types have been produced for this purpose but have not given the expected results, because in general their great height does not allow them to be used in apparatus normally constituted for coal gas; however, an improvement was made by creating ventilated spouts, of reduced height, surmounted by a flattened chimney, the rectangular orifice of which in the form of a slit preserved in the flame the approximate shape of the butterfly These spouts occupy a surface important and their orientation is difficult, if we want to have the necessary number to supply an appliance of nominal power to be respected, and the good combustion of the assembly is impaired.
In this alternative it was therefore necessary, to maintain good combustion, to reduce the number of nozzles and to be satisfied with a lower nominal power.
The improvements to the nozzles forming the subject of the invention consist in providing a chimney carrying, at its base fixing to the burner, the injector of suitable diameter and the air inlet orifices in appropriate number, this chimney being surmounted by a cap forming a metal chamber
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swaddle, of determined volume and having a certain number of outlet orifices for the primary air and gas mixture arranged in a particular manner.
These orifices are oriented obliquely with respect to the axis of the spout on the circumference of the cap, so that the gas jets of the chimney leaving these orifices form a cone open upwards at a suitably determined angle. For the production of this crown of outlet orifices for the primary mixture, the upper part of the cap is machined so as to present, on one periphery, a frustoconical surface in which the orifices are normally drilled.
The spout is preferably obtained in two parts: a chimney and a cap fixed to the latter by any suitable means making it easily removable, by screwing for example, The orifices which are slit-shaped or circular are oriented as explained above to deflect the elementary flames laterally and are suitably separated from each other so as to promote the oxygenation of these elementary flames.
The entire spout has a reduced height compared to spouts currently on the market, which makes it usable in burners of normal appliances and more particularly water heaters.
It is understood that the arrangement of the slots or orifices in the cap and that the number of nozzles used in a burner can be variable. The nozzle can be obtained in parts turned, stamped, cast in two or more parts.
The high flow rate of these nozzles (about three times that of current ventilated nozzles), involving a relatively small surface area, allows maximum heating power for a reduced bulk as a result of better use of the available surface.
The possibility of reducing the number of nozzles compared to known nozzles leads to a significantly lower cost price, to which must be added a large saving in labor for the installation, especially since it is unnecessary to proceed the orientation of the flames.
The small size not only of the flame, but also of the nozzles and the collectors which support them, makes it possible to produce a very highly ventilated assembly, which further improves combustion by making it possible to obtain a blue flame that does not take off.
The great flexibility of operation of this type of nozzle allows it to be adapted to all gases such as: coal gas butane gas propane gas natural gas mixtures of different gases or some of these with the addition of air.
It suffices simply to give an injector diameter in relation to the calorific value of the fuel to obtain perfect combustion for variable pressures between 20 and 500 mm of water height o Also note that for gases with high calorific power, such as than butane for example, and owing to the relatively high flow rate of the nozzle, it is no longer necessary: to drill the injectors to a microscopic diameter, this results in greater ease of execution and less risk obstruction to use.
In the accompanying drawing there is shown, by way of example, one embodiment of the spout according to the invention.
Fig. 1 is a section through the axis of a beak.
Fig. 2 is a view from above of the spout.
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Figo 3 is a view also from above of the beak showing the distribution of the elementary flames, the general appearance of which is quite reminiscent of the arrangement of the petals of a daisy.
Fig. 4 shows the aspect of these flames in elevation.
Fig. 5 shows a plan of a burner with circular rows of nozzles, showing in the right part of the figure an old arrangement, of the nozzles and in the left part the arrangement of the nozzles of the invention.
If we refer to the drawing, we see that the nozzle has a circular chimney 1, the base of which, which carries for example a thread 2 for fixing, in the burner, is pierced with the calibrated orifice 3 in - jection for gas.
The chimney 1, at its lower part, has the primary air inlet openings 4 in a suitable number and receives at its upper part a cap 5, which is fixed by screwing for example, and which defines a mixing chamber 6. The upper edge of the cap 5 is machined so as to present over its entire circumference a frustoconical surface 7 at a suitably determined angle and the gas outlet orifices'8 are drilled in this surface 7 at an angle such that the elementary flames 9 escaping through these orifices form a flared cone or open upwards so as to deflect and lower these flames laterally o The diameter and the number of orifices are also chosen according to the conditions to be fulfilled, ,
Figure 5 shows, on the right side of the figure,
mounting in a burner with circular rows of burners 10 with butterfly flames of the usual type, and on the left side of the burners 11 according to the invention.
We see immediately that ,, to obtain the same heating surface, it is necessary to mount a smaller number of nozzles.
CLAIMS.
1) - Improvements to burners for gas burners and more particularly for burners with butane, propane, natural gas or mixtures of different gases or some of these with added air, consisting in providing an embodiment in which the burner comprises a chimney at the base of which are provided on the one hand the calibrated injector orifice and primary air inlet orifices while the upper part receives a cap forming a mixing chamber, the upper edge of which has a circular row of outlet openings in a suitable number, directed at an appropriate angle so as to deflect and lower the elementary flames, which makes it possible to obtain a nozzle of reduced height which can be used in current heating devices and particularly heaters -water,
by reducing the number of nozzles used in these burners.
2) - In a spout comprising the improvements according to 1) the realization on the upper edge of the cap of a truncated surface at a suitable angle in which the outlet orifices for the gas and primary air mixture are drilled.