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La présente invention a pour objet un brûleur pour gaz combustibles à flamme stabilisée.
Il est connu qu'un grave problème qui se présente dans le fonctionnement des appareils utilisateurs de gaz com- bustibles, cuisinières, chauffe-eau, réchauds et autres, spé- cialement quand le gaz utilisé est du gaz liquéfié de pétrole, ; est constitué par l'impossibilité de maintenir une flamme homo- gène, c'est-à-dire stabilisée, quand varient les conditions d'a- limentation du brûleur, spécialement les conditions de la près- sion d'alimentation. Jusqu'à présent on a cru résoudre ce pro- blême en agissant sur le réglage de l'air primaire, à savoir en prévoyant des dispositifs, souvent délicats, lesquels doivent être étalonnés et réglés pour le type de gaz particulier que l'on utilise et pour les particulières conditions de fonctionnement.
Evidemment, la présence de ces dispositifs de réglage, outre à rendre le brûleur plus coûteux, en réduit le rendement thermique et en augmente la fragilité, même en ce qui concerne les opéra- tions de nettoyage auxquelles doit souvent être soulis le brûleur.
Une des causes principales pour lesquelles on n'est pas encore parvenu à obtenir une stabilisation satisfaisante de la flamme, quand varient les conditions de pression et les caractéristiques physico-chimiques du gaz, est celle qui fait qu'au - dessus et au-dessous de certaine3 valeurs critiques, le gaz qui s'échappe est sur le point d'être brûlé prend un mouve- ment turbulent lequel produit des altérations de la flamme qui vibre et même.se détache du brûleur, pouvant se produire, à la limite, la cessation de la combustion et partant la sortie de gaz non brulé.
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Une autre raison du manque de stabilité de la flamme pont être identifiée dans l'effet d'air secondaire, à savoir ce- lui qui participe à la combustion, tandis que l'air primaire est ecli qui est aspiré dans le brûleur pour constituer le mélange combustible; en effet, l'air primaire peut, dans certains cas, refroidir des parties du brûleur qui vont donc se trouver dans deo conditions plus défavorables que d'autres, déterminant ainai 1 un moindre appel de gaz et donc une sortie non uniforme de gaz.
L'invention objet du présent brevet se propose le but d'obvier aux inconvénients cités et à d'autres encore ; elle consiste en un brûleur de gaz combustibles, en particulier de gaz liquéfiés de pétrole, applicable à un appareil utilisateur, comme une cuisinière, un réchaud ou autre., caractérisé par le fait d'être constitué parun conduit ou tube d'aspiration (Ven- turi) du mélange gaz-air primaire à pas-sage parfaitement libre et par une tête ou chambre d'arrivée et de distribution du mé- lange gazeux, ladite chambre d'arrivée présentant une pluralité d'ouvertures ou trous d'échappement du mélange,
opportunément di- mensionnés et disposés de manière que la combustion du gaz s'é- chappant à travers lesdits trous donne lieu à la présence de flammes principales et' de flammes auxiliaires, la fonction des- dites flammes auxiliaires, la fonction desdites flammes auxiliai- res étant double, à savoir d'empêcher l'arrivée d'air secondaire froid à la base des flammes principales et de surchauffer ladite chambre de manière à lui conférer un état thermique ' aussi constant que possible, obtenant ainsi un régime substantiellement laminaire dans la sortie du gaz à l'intérieur de ladite chambre et par con- séquent la stabilisation des flammes.
Evidemment, ce résultât est obtenu sans que le brû- lour présonte de dispositifs de réglage de l'air primaire, ce brû-
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leur venant au contraire à présenter une composition et une structure extrêmement simples qui en réduisent grandement le coût.
Le concept inventif exposé ci-dessus peut se prêter aux plus diverses formes de réalisation soit en ce qui concerne la forme et la structure du brûleur, soit en ce qui concerne les parties constitutives soit enfin en ce qui concerne son utilisa- tion sur les plus différentes appareil à gaz.
Suivant une importante caractéristique de l'inven- tion, le brûleur breveté est réalisé moyennant assemblage de trois éléments seulement opportunément prédisposés, à savoir le tube de Venturi, un couvercle supérieur et un contre-couvercle inférieur, ces deux derniers éléments étant assemblés entre eux pour constituer la tête ou chambre du brûleur qui est ensuite reliée au Venturi, tous lesdits assemblages se faisant, de préfé- , rence, sans soudures, en les forçant.
La tête du brûleur prend une forme substantiellement à cylindre creux de peu de hauteur, la paroi cylindrique laté- rale de ladite tête, dont l'axe coïncide avec l'axe longitudinal du Venturi, présentant une pluralité de trous de sortie du mé- lange combustible, disposés de préférence suivant des séries super-0 posées l'une à l'autre, la lumière de chaque trou de la série inférieure considérée étant inférieure à la lumière de chaque trou de la série se trouvant au-dessus de la susdite série infé- rieure.
Avantageusement, la section diamétrale de la tête du brûleur, formée par lesdits couvercle et contra-couvercle, pré- sente une hauteur substantiellement constante quelle que soit la direction choisie pour ladite section, les parois respectives doadite couvercle et contra-couvercle présentant une distance sub- stantiollement constante en chaque point, cette condition faisant
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que, à débit constant du gaz provenant du Venturi, l'on ait toujours les mémes valeurs de vitesse et de pression pour la sortie du gaz à travers les trous présentés par la tête cylin- drique.
Avantageusement, la série de trous de sortie sont deux, chaque série comportant une pluralité de trous à égale distance l'un de l'autre et pratiqués le long d'une circonfé- rence de la paroi latérale cyclindrique de la tête, les trous de la circonférence inférieure présentant une lumière plus pe- tite que celle de la circonférence supérieure.
La tête du brûleur est avantageusement divisée en uno zone cylindrique périphérique et en une zone conique centrale, à petite conicité, à la paroi inférieure de ladite zone conique centrale aboutissant le tube d'amenée du mélange gazeux entrant dans le brûleur, cette paroi présentant un raccordement ou embou- chure pour ledit tube.
Le brûleur breveté est avantageusement réalisé en tôle d'acier estampée et l'assemblage des divers éléments con- stitutifs se fait moyennant insertion par blocage d'une rela- tive zone périmétrale du contre--couvercle dans la relative zone périmétrale du couvercle de la tête qui vient ainsi à être for- mée en présentant une étanchéité parfaite dans la zone d'assem- blage desdits éléments, ainsi que moyennant l'insertion par blo- cage du raccord central ménagé dans le contre-couvercle de la tête dans la respective embouchure supérieure du tube de venturi.
Les zones d'assemblage étanche desdits couvercle et contre-couvercle sont constituées par des parois cylindriques et olles vont constituer une couronne pour l'appui du brûleur sur le siège de support respectif de l'appareil utilisateur tel
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qne cui3inièe un réchaud ou autre.
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Ces caractéristiques et d'autres encore du présent brevet seront maintenant illustrées moyennant la description suivante qui se réfère au dessin annexé, description et des- sin étant fournis à titre purement indicatif et non limitatif de la portée de l'invention.
Dans le dessin, l'unique figure représente en per- spective et en partie en coupe diamétrale, un brûleur à gaz réa- lisé suivant l'invention.
Avec référence au dessin, le brûleur A spécialement utilisable pour la combustion de gaz liquéfiés de pétrole, mais éventuellement aussi pour celle de gaz de ville, gaz pauvres ou autre, est applicable seul ou avec d'autres brûleurs identiques à un appareil utilisateur tel qu'une cuisinière, un réchaud ou autre.
Le,brûleur A est substantiellement constitué par une tête B de distribution et de sortie du mélange gazeux et par un conduit ou tube'de Venturi C, perpendiculaire à ladite tête, pour l'amenée du mélange gazeux à la tête, mélange qui est formé par un certain débit de gaz provenant de la buse D, alignée avec le tube C et par un certain débit d'air primaire qui est entraîna dans le tube C par effet d'injection de la part du débit de gaz, le débit total résultant du mélange combustible entrant dans le Venturi C à travers la lumière inférieure conique convergente 10.
Le tube C (qui est obtenu, comme toutes les autres . parties constituantes en tôle d'acier estampé) présente le pas- sage pour le débit du fluide complètement libre, c'est-à-dire sans que sur ce passage se trouvent des dispositifs de ré glage de l'air primaire ou de toute façon des aspérités susceptibles de produire des variations dans les grandeurs physiques de la aortie et de l'éventuelle turbulence du mélange.
Le Venturi C présente inférieurement le cane d'entrée
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12 convergent auquel fait suite la partie légèrement divergente 14 beaucoup plus longue que la 12, à la partie 14 faisant suite l'embouchure cylindrique 16 de plus grand diamètre que celle du tronçon 14.
La distance d entre la lumière d'entrée 10 du brûleur A et la lumière de sortie 18 de la buse D est calculée de manière opportune et exacte en vue d'obtenir les meilleures conditions pour la composition du mélange gaz-air primaire.
La tête B, réalisée elle aussi en tôle d'acier estam- pé, est constituée par l'accouplement d'un couvercle supérieur F avec un contre-couvercle inférieur G, cette tête étant assem- blée forcée moyennant le collier 20 au tube de Venturi C, comme on le précisera par la suite.
La. tête ou chambre B vient à créer dans son intérieur une cavité 22 où arrive le débit du mélange combustible qui doit être envoyé à la combustion, la section diamétrale de ladite cham- bre présentant une hauteur h constante quelle que soit la direc- tion le long de laquelle cette section est considérée.
Le couvercle F est constitué par un disque ayant un plateau principal 24 qui se dispose, en position d'usage du brû- leur, en position horizontale, du périmètre circulaire 26 duquel dérive la paroi cylindrique 28 ayant une hauteur h opportune de préférence plus grande d'une certaine distance de la hauteur h; on obtient ainsi une zone périmétrale cylindrique inférieure 30 du couvercle F qui sert pour l'assemblage forcé dudit couvercle avec le contre-couvercle G.
La paroi cylindrique 28 présente les ouvertures ou trous de sortie du mélange combustible H-H', lesdits trous ap- partnant dans ce cas à deux séries dont celle composée par les
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trous H" inférieure et celle composée par les trous H supérieure, lesdites séries étant circonférentielles, du fait que les trous sont pratiquée le long de circonférences de la paroi 28.
Les trous en question sont opportunément espacés en- tre eux suivant d'opportuns calculs therminques, et chaque trou
H' de la série inférieure présente une ampleur moindre de cha- que trou H de la série supérieure; évidemment, les trous H-H' mettent en communication directe la cavité 22 de la tête B avec l'atmosphère et à travers ces trous sort le mélange combustible qui s'incendie quand on fait fonctionner le brûleur,
Le contre-couvercle G présente un plan principal an- nulaire 32, une couronne périmétrale 34 ainsi qu'une couronne cylindrique centrale 36, lesdites couronnes étant perpendiculaires au plan 32 et co-axialesentre elles et avec 1!axe du tube C.
Le diamètre externe de la couronne 34 est légèrement supérieur au diamètre interne de la partie 28, tandis que le diamètre externe de la couronne 36 est légèrement plus grand que le diamètre in- terne de l'embouchure cylindrique 16.
Comme on peut le noter, la tête B est substantielle- ment constituée par une zone annulaire périphérique M parfaite- ment cylindrique et par une zone centrale interne M' légèrement conique avec la conicité dirigée vers le bas, ceci étant dû au fait que les plans principaux 24-32 sont formé de manière à pré- senter extérieurement des tronçons parallèles plans et à ltinté- rieur des tronçons parallèles inclinés.
Aux fins de la formation du brûleur B, la couronne
36 est insérée forcée dans l'embouchure 16 tandis que la cou- ronne 34 est insérée forcée à l'intérieur du couvercle F et pré- cisément en correspondance de la zone 30 de la paroi 28 de telle manière que, dans l'aide de soudures, rivetages ou autres, on
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obtient un assemblage à étanchéité parfaite entre les trois élé- ments constitutifs du brûleur.
Le contact entre la zone 30 et la couronne 34 produit la formation d'un anneau saillant vers le bas moyennant lequel le brûleur est confié à la zone respective du fourneau à la dis- tance nécessaire de la buse respective pour réaliser les condi- tiens de meilleur mélange entre le gaz sortant de la buse D et l'air primaire entraîné par le gaz dans le tube C.
Après ce qui a été dit, l'usage et les prestations du. brûleur en question sont évidents et se résument ci-dessous.
Après l'ouverture de l'obturateur, non illustré, qui contrôle l'arrivée du gaz à la buse D, dans la mesure voulue pour obtenir un certain débit de mélange combustible et donc un certain rendement de combustion, il se produira l'arrivée du mélange pour son passage à travers le tube C dans la meilleure composition prédisposée ; le mélange envahira la cavité 22 de la tête B et il ira à la distribution à travers les trous H-H' dans les conditions meilleures de sortie à cause de la constance de la section de sortie, à savoir de la hauteur h de la cavité 22. Le mélange commencera à s'échapper à travers les susdits trous et une fois commencée la combustion procédera avec des flammes sta-- ' bilisées et non vibrantes ou se détachant de la paroi 28.
Ceci à cause de la structure du brûleur comme décrite même par le fait qu'en plus des flammes principales dérivant des trous supérieurs H, existent des flammes auxiliaires dérivant des trous inférieurs H'. La fonction de ces flammes auxiliaires est très importante et elle est double ; effet, outre à empêcher l'arrivée d'air secondaire froid à la base des flammes principales, le brûleur est surchauffé et il est donc maintenu à une température homogène et telle à rappeler constamment le même débit de combustible à incendiera
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De cette façon, en utilisant un brûleur de fabrica- . tion simple et de coût réduit, on obtient une flamme stabilisée sans avoir besoin de dispositifs de réglage mais en se basant exclusivement sur la structure particulière des éléments consti- tuant le brûleur.
Dans la pratique, les détails de réalisation pourront varier de toute façon sans pour cela sortir du cadre de l'inven-' tion et donc du domaine du présent brevet d'invention.
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1.- Brûleur de gaz combustibles en particulier de gaz .liquéfiés de pétrole, applicable à un appareil utilisateur, com- me une cuisinière, un réchaud ou autres, caractérisé en ce qu'il est constitué par un conduit ou tube d'aspiration (Venturi) du mélange gaz-air primaire à passage parfaitement libre et par une tête ou chambre d'arrivée et de distribution du mélange gazeux, ladite chambre présentant une pluralité d'ouvertures ou trous de sortie du mélange de dimensions convenables et disposés de manié- re que la combustion du gaz s'échappant à travers lesdits trous donne lieu à la présence de flammes principales et de flammes auxiliaires, la fonction desdites flammes auxiliaires étant dou- ble,
à savoir d'empêcher l'arrivée d'air secondaire froid à la base des flammes principales et de surchauffer ladite chambfe de telle manière à lui conférer un état thermique aussi constant que possible, obtenant ainsi un régime substantiellement laminai- re dans l'arrivée du gaz à l'intérieur de ladite chambre et donc la stabilisation de la flamme.