EP0234991A1 - Régulateur d'alimentation pour brûleur à gaz et sa combinaison avec un brûleur - Google Patents

Régulateur d'alimentation pour brûleur à gaz et sa combinaison avec un brûleur Download PDF

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EP0234991A1
EP0234991A1 EP87400147A EP87400147A EP0234991A1 EP 0234991 A1 EP0234991 A1 EP 0234991A1 EP 87400147 A EP87400147 A EP 87400147A EP 87400147 A EP87400147 A EP 87400147A EP 0234991 A1 EP0234991 A1 EP 0234991A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
air
outlet
inlet
burner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP87400147A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Joseph Le Mer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Thermotechnologie SAS
Original Assignee
Etude Et D Applic Generale D E
Geminox SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Etude Et D Applic Generale D E, Geminox SAS filed Critical Etude Et D Applic Generale D E
Publication of EP0234991A1 publication Critical patent/EP0234991A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/60Devices for simultaneous control of gas and combustion air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/30Inverted burners, e.g. for illumination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/027Regulating fuel supply conjointly with air supply using mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a supply regulator for a gas burner and its combination with a burner.
  • gas burners There are two basic types of gas burners: atmospheric burners and pre-mix flame burners.
  • Atmospheric burners allow combustion with an excess of air whose flow control is very difficult, so that it is not possible to maintain a ratio constant between the proportions of air and gas, the combustion efficiency thus being variable and not optimized.
  • control systems designed to regulate the ratio of air and gas flow rates while allowing a variation in the flow rate of the mixture. These systems allow regulation called “zero regulation” by controlling the flow of gas to the air intake, the latter being modulated as a function of the desired temperature.
  • a variation in the ratio of the feed rates does not cause the same variation in the ratio of the proportions of the fluids in the mixture so that, in order to obtain a variation in the flow rate of the combustion mixture while maintaining a stoichiometric proportion of said mixing, it is generally necessary to vary the air and gas supply flow rates according to a non-constant ratio.
  • Patent GB-2130357 also proposes a device provided with conical valves which move coaxially with respect to the direction of flow of the fluids, but here, the valves are integral with the same actuating rod so that a displacement of one of the valves causes an identical movement for the other valve.
  • valves are rigidly connected to each other by means of a U-shaped mount, said valves being in the form of shutters. which move transversely in front of lights.
  • the supply regulator for a gas burner which is the subject of the invention is provided with two separate circuits for air and gas respectively, each circuit comprising an inlet port and an outlet port, which communicate with each other by means of the minus a light, the inlet orifices being intended to be connected to means for supplying the air and gas fluids respectively and the outlet orifices being intended to be connected to the burner, while the lights can be more or less closed each as a function of the displacement of a shutter which is disposed in the regulator so as to be movable transversely to the direction of flow of the fluids by said openings, like the shutters described in the aforementioned patent DE-767486.
  • This regulator is remarkable in that the shutters of the two circuits of air and gas respectively are rigidly and longitudinally connected together to form a single drawer whose movement ensures the simultaneous and equal movement of the two shutters.
  • one of the lights may have, over at least part of its length, sides parallel so as to release a passage section during the movement of the shutter on this part which is directly proportional to said movement while the drawer can be moved by means of control and adjustment step by step or continuously.
  • the regulator has two identical air passage openings, coaxial with each other and with the air inlet and outlet orifices, and two gas inlet and outlet chambers respectively which communicate with the orifices respectively.
  • the regulator is formed by two shells assembled together and each provided with one of the air openings and its corresponding air inlet or outlet and one of the chambers respectively.
  • gas inlet or outlet and its corresponding gas inlet or outlet orifice while the gas light element and the sliding drawer are arranged between the shells in a groove provided for this purpose in each of the shells.
  • the light-carrying element for the gas has a shape adapted to the shape of the gas inlet and outlet chambers which it separates in sealed manner, and said element is provided with a slot, passing right through its central part, and a bore, of a diameter at least equal to the width of the slot and which is arranged in its thickness to communicate with said slot while the gas shutter is formed by a pin corresponding to said bore in which it slides to more or less close said slot and that the air shutter is formed by a plate integral with said pin.
  • the inlet and outlet openings gas outlets are arranged along parallel axes which are perpendicular to the common axis of the air openings and the air inlet and outlet openings.
  • the regulator according to the invention is adaptable to several types of burner. It is particularly well suited to equip a burner which is provided with an air inlet communicating with a mixing chamber into which a gas inlet opens centrally and under which a combustion grate is arranged.
  • the invention also relates to a burner equipped with a regulator according to the invention.
  • a burner of the type mentioned above is remarkable, according to one embodiment of the invention, in that the air and gas outlet orifices respectively of the regulator are connected to the air and gas inlets respectively of the burner while at least one annular deflector 'is arranged in the air circuit of the burner before the arrival of the latter in the mixing chamber and at least one annular deflector is arranged in the mixing chamber, so to constitute baffles in the paths traveled respectively by the air and by the air-gas mixture.
  • a gas burner 1 is supplied with gas and air by means of a regulator 2.
  • the regulator 2 is itself supplied with air by a fan 3 and returns the air to the burner by a sleeve 4, while the gas arrives at said regulator by a pipe 5, itself connected to a regulator (not shown) and returns the gas to the burner via a line 6.
  • the regulator 2 is formed by two similar shells 2 'and 2 "( Figures 1 to 4), assembled together by any means such as screws, screwed into corresponding threads shown at 7 in Figure 2 , this last figure representing as already said one of the shells (in this case the shell 2 ').
  • Said shells in particular each have a large groove 8,8 ', open on one side, intended to form, after assembly of the shells 2' and 2 ", a housing in which a drawer 9 can slide (see in particular FIG. 3).
  • Each shell 2 ', 2 has an orifice, respectively 10', 10" which opens onto a light 11 ', 11 ", the shells being assembled in such a way that the orifices 10', 10" and the lights 11 'and 11 "are coaxial as shown in Figure 3.
  • Each of the shells further comprises a chamber 12 ', 12' '( Figures 3 and 4) open in the corresponding groove 8', 8 "and which communicates with the outside via a lateral opening respectively 13 ', 13" whose axes are perpendicular to the common axis of the orifices 10 ', 10 "and the lights 11', 11", while the said chambers are arranged by their open part above one another and separated by a light-carrying element 14 which is housed at the end of the housing formed by said grooves 8 'and 8 ".
  • the light-carrying element 14 of suitable shape is disposed between the chambers 12 'and 12 "in a sealed manner by means of O-rings 17 (FIGS. 3 and 4) while it comprises a slot-shaped light 15 which passes right through it.
  • the element 14 further comprises in its thickness, a bore 16 ( Figure 4) with a diameter at least equal to the width of the slot 15 in which it extends.
  • the drawer 9 already mentioned comprises a plate 18, integral with a pin 19, of a diameter corresponding to the bore 16 of the element 14.
  • the plate 18 is arranged to slide between the grooves 8 'and 8 "by driving the pin 19 which slides in said bore 16.
  • the pin 19 is for example screwed into the plate 18, or else it is arranged as an insert during the molding of said plate, a groove 23 (FIG. 2) then ensuring good anchoring.
  • the holes 10 "and 10 '( Figure 3) respectively constitute the air inlet and outlet of the regulator and are connected respectively to the fan 3 and the sleeve 4 ( Figure 1) while the holes 13" ( Figures 3 and 4 ) and 13 '( Figures 2 and 4) respectively constitute the gas inlet and outlet of the regulator and are connected respectively in 20 "and 20' to the pipes 5 and 6 ( Figure 1), the chambers 12" and 12 'separated by element 14 serving as gas inlet and outlet chambers respectively.
  • the plate 18 and the pin 19 form shutters for the lights respectively 11 ', 11 "and 15 for passage of air and gas respectively.
  • said lights 11', 11" and 15 are more or less open.
  • FIG. 2 for example, one can see a free section 21 for air passage and a free section 22 for gas passage.
  • the slots 11 ′ and 11 “have here a substantially trapezoidal section so that the sliding of the drawer 9 varies the ratio of the sections of passage of air and gas and therefore the ratio of supply flow rates (at pressure assumed to be substantially constant).
  • the purpose of the regulator is in fact to allow a flow rate ratio between the two fluids which is substantially constant at the outlet of the burner, while varying the flow rate of the mixture (curves of the air and gas flow rates at the outlet of the burner which are substantially parallel), which implies generally, as already stated above, a ratio of the variable supply flow rates as a function of the air resistance of said burner and of the characteristics of the fan 3.
  • the shape of the lights 11 ′, 11 "and 15 is generally determined by successive experiments, seeking to obtain a rate of C0 2 at the outlet of the burner, which is substantially constant, which corresponds to stoichiometric combustion (one of the lights, here the light 15 can, as in the example described but without this being compulsory, be of constant section over at least part of its length, the other or the others above all then being defined by experiments).
  • the displacement of the drawer 9, therefore intended to vary the power of the burner is, for example, obtained by means of a small motor with two directions of rotation which rotates a threaded rod with a fixed longitudinal position which is screwed or unscrewed in a combined thread of a crank pin 24 ( Figures 2 and 3) arranged in the plate 18, while a bore 25 is provided for the passage of said screw, so that the drawer can slide in both directions.
  • the drive motor is for example a stepping or continuous motor, controlled by an electronic regulation system or an aquastat adapted according to the use of the burner which can be fitted in particular to a water boiler or a hot air generator.
  • the invention recommends the burner shown in FIG. 1. It is indeed clear from the above that a modulator according to the invention is a function of the burner to be fitted (shape of the lights) or vice versa, especially if you want to optimize the results.
  • the burner 1 of FIG. 1 has, as already said, a air inlet sleeve 4 which opens substantially tangentially into an outer circular envelope 26 provided with a base 27 comprising secondary air orifices 28 and passage orifices for an ignition electrode 29 and an electrode 30 flame control by ionization, both held by legs 46,46 ', with adjusting screw.
  • a combustion grate 31 provided with orifices 32 for passing the flame.
  • the combustion grate 31 is extended inwards by a cylindrical wall 33, capped by a disc 34, these two elements forming a mixing chamber 39.
  • the disc 34 has a central orifice 35 extended towards the inside of the mixing chamber by a sleeve 36, while a tube 37, connected to the pipe 6 supplying gas to the burner, crosses the orifice 35 to finish on the base, in the vicinity of which it is provided with calibrated orifices 38 for the passage of gas.
  • a cylindrical wall 40 integral with the casing 26 forms a deflector which delimits an annular zone 41, while the chamber 39 comprises a cylindrical deflector 42 which delimits an interior annular zone 43, itself provided with deflectors 44 and 45.
  • the air therefore flows tangentially through the cuff 4 into the annular zone 41 where it relaxes, distributing evenly during its circular movement, part of the air (secondary air), leaving through the orifices 28 arranged all around the combustion grate 31, while the other part of the air (primary air) arrives with a vortex movement in the mixing chamber 39 by passing through the orifice 35 and bypassing the sleeve 36.
  • the gas which arrives through the orifices 38 of the tube 37 mixes with the primary air and the said mixture thus reaches the annular zone 43 bypassing the deflector 42, then to the combustion grate 31 after having zigzagged between the deflectors 44 , 45.
  • the arrangement of the elements allows air movements and of air-gas mixture, swirling with sinuous paths thanks to the baffles formed by the various deflectors 40,42,44,45 and the sleeve 36, so that one obtains, in the vicinity of the orifices 32 of the combustion grate , an intimate fuel-oxidant mixture, distributed uniformly over 360 degrees, thus ensuring a regular flow.
  • the quality of the air gas mixture and of its flow rate is obviously important in order to allow an interesting modulation of power without there being any reentry or separation of the flame on one side or the other of the combustion grate 31.
  • the modulation range will of course be a function of the dimensions of the elements, the number and the sections of the orifices 28 for secondary air and 32 for the passage of the flame, etc.
  • the regulator according to the invention is simple, inexpensive and foolproof. It also makes it possible to achieve very low flow rates for both air and gas.

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Abstract

L'invention concerne un régulateur d'alimentation pour un brûleur à gaz et sa combinaison avec un brûleur.
Le régulateur selon l'invention est muni de deux circuits distincts pour respectivement l'air et le gaz, chaque circuit comportant un orifice d'entrée (10",13") et un orifice de sortie (10',13'), qui communiquent entre eux par au moins une lumière (11', 11" et 15), les orifices d'entrée étant destinés à être reliés à des moyens d'alimentation (3,5) des fluides respectivement air et gaz et les orifices de sortie étant destinés à être branchés sur le brûleur (1) tandis que les lumières peuvent être plus ou moins obturées chacune en fonction du déplacement d'un obturateur (18, 19) qui est disposé dans le régulateur de manière mobile transversalement à la direction d'écoulement des fluides par lesdites lumières. Ce régulateur est remarquable en ce que les obturateurs (18, 19) des deux circuits respectivement d'air et de gaz sont reliés rigidement et longitudinalement entre eux pour former un seul tiroir (9) dont le déplacement assure le déplacement simultané et égal des deux obturateurs.

Description

  • L'invention concerne un régulateur d'alimentation pour un brûleur à gaz et sa combinaison avec un brûleur.
  • Pour moduler la puissance moyenne d'un brûleur destiné, par exemple, à chauffer l'eau d'une installation de chauffage, il est évidemment connu de faire fonctionner ledit brûleur par intermittence, c'est-à-dire en fonctionnement en "tout ou rien" basé sur des séquences "marche-arrêt".
  • Ce type de fonctionnement est généralement néfaste à cause des chocs thermiques, des variations de dilatation et de pression et de l'usure des différents composants (électrodes, électrovannes, relais...) dont la durée de vie est généralement calculée sur un nombre maximal de manoeuvres. En outre, pour pouvoir atteindre rapidement une température désirée, il est parfois nécessaire de surdimensionner l'échangeur.
  • C'est pourquoi, même si l'on conserve un fonctionnement en "marche-arrêt", il est utile de pouvoir moduler la puissance du brûleur en fonctionnement.
  • Pour faire varier la puissance d'un brûleur à gaz, il suffit de modifier le débit de sortie du mélange de combustion air-gaz entre un minima et un maxima dont les limites sont constatées respectivement par des rentrées de flamme et un décrochage de flamme, au niveau de la grille de combustion.
  • En outre, il est connu que le rendement de combustion d'un brûleur à gaz dépend essentiellement du mélange stoechiométrique air-gaz et donc du rapport de proportions de ces deux fluides, qui doit rester sensiblement constant et égal, et à une valeur déterminée (par exemple rapport air-gaz égal à 10).
  • Comme il est très difficile ou impossible de moduler le débit de sortie du mélange au niveau de la grille de combustion, on a cherché à réaliser une modulation sur les débits d'alimentation du gaz et de l'air.
  • Il existe deux types essentiels de brûleurs à gaz: les brûleurs atmosphériques et les brûleurs à flamme de pré-mélange.
  • Les brûleurs atmosphériques permettent une combustion avec un excès d'air dont la maîtrise du débit est très difficile, de telle sorte qu'il n'est pas possible de maintenir un rapport constant entre les proportions d'air et de gaz, le rendement de combustion étant ainsi variable et non optimisé.
  • Dans les brûleurs à flamme de pré-mélanges, il existe des systèmes de régulation conçus pour réguler le rapport des débits d'air et de gaz tout en autorisant une variation du débit du mélange. Ces systèmes permettent une régulation dite "régulation à zéro" en asservissant le débit de gaz à l'arrivée d'air, cette dernière étant modulée en fonction de la température souhaitée.
  • Les régulateurs pour ces systèmes sont complexes et onéreux (nécessitant notamment des membranes et des clapets) et présentent des inconvénients, plus particulièrement à petite puissance. En outre et surtout, ces systèmes connus ne permettent de faire varier le débit du mélange air-gaz et donc la puissance, que dans des proportions réduites.
  • Il est également important de noter qu'un rapport des débits d'air et de gaz à l'entrée du brûleur n'entraîne pas nécessairement le même rapport de proportions air-gaz dans le mélange en sortie sur la grille de combustion étant donnée la résistance aéraulique du brûleur pour chacun de ces fluides.
  • De plus, une variation du rapport des débits d'alimentation n'entraîne pas la même variation du rapport de proportions des fluides dans le mélange de telle sorte que, pour obtenir une variation de débit du mélange de combustion tout en maintenant une proportion stoechiométrique dudit mélange, il est généralement nécessaire de faire varier les débits d'alimentation d'air et de gaz selon un rapport non constant.
  • C'est pourquoi l'inventeur a cherché et imaginé un régulateur d'alimentation d'un brûleur à gaz qui permet une modulation de puissance dans les meilleures conditions de rendements et dans une plage de variation importante, tout en étant simple, fiable et peu onéreux.
  • Il est connu de concevoir un dispositif d'ouverture et de fermeture de deux circuits distincts, par exemple d'air et de gaz, comportant deux clapets coniques indépendants, comme dans le brevet GB-329,370. Dans ces dispositifs, les clapets étant indépendants, il est possible de les actionner de manière à obtenir un déplacement différent pour chacun d'eux, chaque clapet étant mû coaxialement par rapport à la direction d'écoulement des fluides. Le brevet GB-2130357 propose aussi un dispositif muni de clapets coniques qui se déplacent coaxialement par rapport à la direction d'écoulement des fluides, mais ici, les clapets sont solidaires d'une même tige d'actionnement de telle sorte qu'un déplacement de l'un des clapets entraine un déplacement identique pour l'autre clapet. En dehors des problèmes importants d'étanchéité d'une telle réalisation, il est clair qu'alors on ne peut obtenir qu'un rapport constant entre les surfaces dégagées au fur et à mesure du déplacement des clapets. On peut faire d'ailleurs cette même constatation avec le dispositif décrit dans le brevet DE-767486, bien qu'ici, les clapets sont liés rigidement entre eux au moyen d'une monture en U, lesdits clapets se présentant sous forme d'obturateurs qui se déplacent transversalement devant des lumières.
  • Le régulateur d'alimentation pour brûleur à gaz objet de l'invention, est muni de deux circuits distincts pour respectivement l'air et le gaz, chaque circuit comportant un orifice d'entrée et un orifice de sortie, qui communiquent entre eux par au moins une lumière, les orifices d'entrée étant destinés à être reliés à des moyens d'alimentation des fluides respectivement air et gaz et les orifices de sortie étant destinés à être branchés sur le brûleur, tandis que les lumières peuvent être plus ou moins obturées chacune en fonction du déplacement d'un obturateur qui est disposé dans le régulateur de manière mobile transversalement à la direction d'écoulement des fluides par lesdites lumières, comme les obturateurs décrits dans le brevet DE-767486 précité. Ce régulateur est remarquable en ce que les obturateurs des deux circuits respectivement d'air et de gaz sont reliés rigidement et longitudinalement entre eux pour former un seul tiroir dont le déplacement assure le déplacement simultané et égal des deux obturateurs.
  • Selon un mode de réalisation préféré, l'une des lumières peut présenter, sur au moins une partie de sa longueur, des côtés parallèles de manière à dégager une section de passage au cours du déplacement de l'obturateur sur cette partie qui est directement proportionnelle audit déplacement tandis que le tiroir peut être déplaçable par un moyen de commande et de réglage pas à pas ou en continu.
  • Avantageusement, le régulateur présente deux lumières identiques de passage d'air, coaxiales entre elles et avec les orifices d'entrée et de sortie d'air, et deux chambres respectivement d'arrivée et de sortie de gaz qui communiquent chacune avec les orifices respectivement d'entrée et de sortie de gaz tandis que lesdites chambres d'arrivée et de sortie de gaz sont séparées entre elles de manière étanche par un élément porte lumière pour le gaz et que le tiroir est monté coulissant de manière telle que les obturateurs d'air et de gaz coulissent respectivement entre les lumières d'air et devant la lumière de gaz.
  • De préférence dans ce cas, le régulateur est formé par deux coquilles assemblées entre elles et pourvues chacune d'une des lumières d'air et de son orifice correspondant d'entrée ou de sortie d'air et d'une des chambres respectivement d'arrivée ou de sortie de gaz et de son orifice correspondant d'entrée ou de sortie de gaz tandis que l'élément porte lumière pour le gaz et le tiroir coulissant sont disposés entre les coquilles dans une rainure prévue à cet effet dans chacune des coquilles.
  • Selon un mode de réalisation particulier, l'élément porte lumière pour le gaz présente une forme adaptée à la forme des chambres d'arrivée et de sortie de gaz qu'il sépare de manière étanche, et ledit élément est muni d'une fente, traversant de part en part sa partie centrale, et d'un alésage, d'un diamètre au moins égal à la largeur de la fente et qui est ménagé dans son épaisseur pour communiquer avec ladite fente tandis que l'obturateur de gaz est formé par une broche de forme correspondante audit alésage dans lequel elle coulisse pour obturer plus ou moins ladite fente et que l'obturateur d'air est formé par une plaquette solidaire de ladite broche.
  • En outre, et de préférence, les orifices d'entrée et de sortie de gaz sont ménagés selon des axes parallèles qui sont perpendiculaires à l'axe commun des lumières d'air et des orifices d'entrée et de sortie d'air.
  • Le régulateur selon l'invention est adaptable à plusieurs types de brûleur. Il est notamment bien adapté pour équiper un brûleur qui est muni d'une entrée d'air communiquant avec une chambre de mélange dans laquelle débouche centralement une entrée de gaz et sous laquelle est aménagée une grille de combustion.
  • L'invention concerne aussi un brûleur équipé d'un régulateur selon l'invention.
  • Un brûleur du type mentionné ci-avant est remarquable, selon un mode de réalisation de l'invention, en ce que les orifices de sortie respectivement d'air et de gaz du régulateur sont branchés sur les entrées respectivement d'air et de gaz du brûleur tandis qu'au moins un déflecteur annulaire 'est aménagé dans le circuit d'air du brûleur avant l'arrivée de celui-ci dans la chambre de mélange et qu'au moins un déflecteur annulaire est aménagé dans la chambre de mélange, afin de constituer des chicanes dans les chemins parcourus respectivement par l'air et par le mélange air-gaz.
  • L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels:
    • - la figure 1 montre schématiquement en coupe un brûleur équipé d'un régulateur selon l'invention,
    • - la figure 2 montre en vue de dessus l'une des coquilles constitutives du régulateur équipé d'un tiroir et d'un élément porte lumière pour le gaz (représenté en coupe),
    • - la figure 3 est une coupe selon III-III de la figure 2 mais sur l'ensemble du régulateur (formé de ses deux coquilles) et,
    • - la figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 1, également de l'ensemble du régulateur.
  • Comme le montre la figure 1, un brûleur à gaz 1 est alimenté en gaz et en air au moyen d'un régulateur 2.
  • Le régulateur 2 est lui-même alimenté en air par un ventilateur 3 et renvoie l'air au brûleur par une manchette 4, tandis que le gaz arrive audit régulateur par une canalisation 5, elle-même branchée sur un détendeur (non représenté) et renvoie le gaz au brûleur par une canalisation 6.
  • Comme le montre les dessins, le régulateur 2 est formé de deux coquilles semblables 2' et 2" (figures 1 à 4), assemblées entre elles par tout moyen tel que des vis, vissées dans des taraudages correspondant représentés en 7 sur la figure 2, cette dernière figure représentant comme déjà dit l'une des coquilles (en l'occurence la coquille 2').
  • Dans chaque coquille 2',2" on a pratiqué divers évidements.
  • Lesdites coquilles comportent notamment chacune une large rainure 8,8', ouverte sur un côté, destinée à former, après assemblage des coquilles 2' et 2", un logement dans lequel peut coulisser un tiroir 9 (voir notamment figure 3).
  • Chaque coquille 2',2" présente un orifice, respectivement 10',10" qui débouche sur une lumière 11',11", les coquilles étant assemblées de manière telle que les orifices 10',10" et les lumières 11' et 11" sont coaxiales comme le montre la figure 3.
  • Chacune des coquilles comporte en outre une chambre 12',12'' (figures 3 et 4) ouverte dans la rainure correspondante 8',8" et qui communique avec l'extérieur par un orifice latéral respectivement 13',13" dont les axes sont perpendiculaires à l'axe commun des orifices 10',10" et des lumières 11',11", tandis que lesdites chambres sont disposées par leur partie ouverte au-dessus l'une de l'autre et séparées par un élément porte lumière 14 qui est logé en bout du logement formé par lesdites rainures 8' et 8".
  • L'élément porte lumière 14 de forme adéquate est disposé entre les chambres 12' et 12" de manière étanche au moyen de joints toriques 17 (figures 3 et 4) tandis qu'il comporte une lumière en forme de fente 15 qui le traverse de part en part.
  • L'élément 14 comporte en outre dans son épaisseur, un alésage 16 (figure 4) d'un diamètre au moins égal à la largeur de la fente 15 dans laquelle il s'étend.
  • Le tiroir 9 déjà cité comporte une plaquette 18, solidaire d'une broche 19, d'un diamètre correspondant à l'alésage 16 de l'élément 14. La plaquette 18 est aménagée pour coulisser entre les rainures 8' et 8" en entraînant la broche 19 qui coulisse dans ledit alésage 16. La broche 19 est par exemple vissée dans la plaquette 18, ou bien elle est disposée en insert lors du moulage de ladite plaquette, une gorge 23 (figure 2) assurant alors un bon ancrage.
  • Les orifices 10" et 10' (figure 3) constituent respectivement les entrée et sortie d'air du régulateur et sont branchés respectivement sur le ventilateur 3 et la .manchette 4 (figure 1) tandis que les orifices 13" (figures 3 et 4) et 13' (figures 2 et 4) constituent respectivement les entrée et sortie de gaz du régulateur et sont branchés respectivement en 20" et 20' sur les canalisations 5 et 6 (figure 1), les chambres 12" et 12' sépararées par l'élément 14 servant de chambres respectivement d'arrivée et de sortie du gaz. On réalise ainsi un circuit d'air, 10",11",11',10' (figure 3) et un circuit de gaz 13",12",15,12' et 13' (figure 4).
  • Il est clair que la plaquette 18 et la broche 19 forment des obturateurs pour les lumières respectivement 11',11" et 15 de passage respectivement d'air et de gaz. En fonction du coulissement du tiroir 9, lesdites lumières 11',11" et 15 sont plus ou moins ouvertes. Sur la figure 2 par exemple, on peut voir une section libre 21 de passage d'air et une section libre 22 de passage de gaz.
  • Si la fente 15 présente une section constante sur toute sa longueur, on peut constater sur la figure 2 que les lumières 11' et 11" présentent ici une section sensiblement trapézoidale de telle sorte que le coulissement du tiroir 9 fait varier le rapport des sections de passage d'air et de gaz et donc le rapport des débits d'alimentation (à pression supposée sensiblement constante).
  • Le but du régulateur est en effet de permettre un rapport de débit entre les deux fluides sensiblement constant en sortie du brûleur, tout en faisant varier le débit du mélange (courbes des débits air et gaz en sortie du brûleur sensiblement parallèles), ce qui implique généralement, comme déjà dit ci-avant, un rapport des débits d'alimentation variable en fonction de la résistance aéraulique dudit brûleur et des caractéristiques du ventilateur 3.
  • La forme des lumières 11', 11" et 15 est généralement déterminée par expériences successives, en cherchant à obtenir un taux de C02 en sortie du brûleur, sensiblement constant, ce qui correspond à une combustion stoechiométrique (l'une des lumières, ici la lumière 15 pouvant, comme dans l'exemple décrit mais sans que cela soit obligatoire, être de section constante sur au moins une partie de sa longueur, l'autre ou les autres surtout étant alors définies par expériences).
  • Le déplacement du tiroir 9, destiné donc à faire varier la puissance du brûleur est, par exemple, obtenu au moyen d'un petit moteur à deux sens de rotation qui entraîne en rotation une tige filetée à position longitudinale fixe qui se visse ou se dévisse dans un taraudage conjugué d'un maneton 24 (figures 2 et 3) aménagé dans la plaquette 18, tandis qu'un perçage 25 est prévu pour le passage de ladite vis, de telle sorte que le tiroir peut coulisser dans les deux sens.
  • Le moteur d'entraînement est par exemple un moteur pas à pas ou en continu, commandé par un système électronique de régulation ou un aquastat adapté selon l'usage du brûleur qui peut équiper notamment une chaudière à eau ou un générateur d'air chaud.
  • Si le modulateur qui vient d'être décrit s'adapte à de nombreux types de brûleurs, l'invention préconise le brûleur représenté à la figure 1. Il est en effet clair d'après ce qui précéde qu'un modulateur selon l'invention est fonction du brûleur a équiper (forme des lumières) ou réciproquement, surtout si l'on veut optimiser les résultats.
  • Le brûleur 1 de la figure 1 présente, comme déjà dit, une manchette d'arrivée d'air 4 qui débouche de manière sensiblement tangentielle dans une enveloppe circulaire extérieure 26 munie d'une embase 27 comprenant des orifices d'air secondaire 28 et des orifices de passage pour une électrode d'allumage 29 et une électrode 30 de contrôle de flamme par ionisation, toutes deux maintenues par des pattes 46,46', à vis de réglage.
  • Au centre de l'embase 27 est disposée une grille de combustion 31 pourvue d'orifices 32 de passage de flamme.
  • La grille de combustion 31 se prolonge vers l'intérieur par une paroi cylindrique 33, chapotée par un disque 34, ces deux éléments formant une chambre de mélange 39.
  • Le disque 34 présente un orifice central 35 prolongé vers l'intérieur de la chambre de mélange par un manchon 36, tandis qu'un tube 37, relié à la canalisation 6 d'arrivée de gaz au brûleur, traverse l'orifice 35 pour finir sur l'embase, au voisinage de laquelle il est pourvu d'orifices calibrés 38 de passage de gaz.
  • Une paroi cylindrique 40 solidaire de l'enveloppe 26, forme un déflecteur qui délimite une zone annulaire 41, tandis que la chambre 39 comporte un déflecteur cylindrique 42 qui délimite une zone annulaire intérieure 43, elle-même pourvue de déflecteurs 44 et 45.
  • L'air arrive donc de manière tangentielle par la manchette 4 dans la zone annulaire 41 où il se détend en se répartissant de manière régulière au cours de son mouvement circulaire, une partie de l'air (air secondaire), sortant par les orifices 28 disposés tout autour de la grille de combustion 31, tandis que l'autre partie de l'air (air primaire) parvient avec un mouvement tourbillonnaire dans la chambre de mélange 39 en passant par l'orifice 35 et en contournant le manchon 36.
  • Le gaz qui arrive par les orifices 38 du tube 37 se mélange à l'air primaire et ledit mélange parvient ainsi dans la zone annulaire 43 en contournant le déflecteur 42, puis jusqu'à la grille de combustion 31 après avoir zigzagué entre les déflecteurs 44,45.
  • La disposition des éléments permet des mouvements d'air et de mélange air-gaz, tourbilonnant avec des parcours sinueux grâce aux chicanes formées par les divers déflecteurs 40,42,44,45 et le manchon 36, de telle sorte que l'on obtient, au voisinage des orifices 32 de la grille de combustion, un mélange intime carburant-comburant, réparti de manière uniforme sur 360 degrés, assurant ainsi un débit régulier.
  • La qualité du mélange air gaz et de son débit est évidemment importante pour permettre une modulation intéressante de puissance sans qu'il y ait de rentrée ou de décollement de flamme d'un côté ou de l'autre de la grille de combustion 31.
  • La plage de modulation sera bien entendu fonction des dimensions des éléments, du nombre et des sections des orifices respectivement 28 d'air secondaire et 32 de passage de flamme...
  • Il est clair en outre que le brûleur qui vient d'être décrit peut être utilisé sans régulateur et avoir un fonctionnement en tout ou rien.
  • Comme on peut le constater dans la description qui précède, le régulateur selon l'invention est simple, peu onéreux et indéréglable. Il permet en outre d'atteindre des débits très bas tant pour l'air que pour le gaz.
  • Enfin, il est évidemment possible de réaliser les divers éléments dans des matières les plus diverses comme l'aluminium, le plastique, les matériaux composites...

Claims (8)

1) Régulateur d'alimentation pour brûleur à gaz,muni de deux circuits distincts pour respectivement l'air et le gaz, chaque circuit comportant un orifice d'entrée (10",13") et un orifice de sortie (10',13'), qui communiquent entre eux par au moins une lumière (11',11" et 15), les orifices d'entrée étant destinés à être reliés à des moyens d'alimentation (3,5) des fluides respectivement air et gaz et les orifices de sortie étant destinés à être branchés sur le brûleur (1), tandis que les lumières peuvent être plus ou moins obturées chacune en fonction du déplacement d'un obturateur (18,19) qui est disposé dans le régulateur de manière mobile transversalement à la direction d'écoulement des fluides par lesdites lumières, régulateur caractérisé en ce que les obturateurs (18,19) des deux circuits respectivement d'air et de gaz sont reliés rigidement et longitudinalement entre eux pour former un seul tiroir (9) dont le déplacement assure le déplacement simultané et égal des deux obturateurs.
2) Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une (15) des lumières présente, sur au moins une partie de sa longueur, des côtés parallèles de manière à dégager une section de passage au cours du déplacement de l'obturateur sur cette partie qui est directement proportionnelle audit déplacement.
3) Régulateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tiroir (9) est déplaçable par un moyen de commande et de réglage pas à pas ou en continu.
4) Régulateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente deux lumières identiques (11",11') de passage d'air, coaxiales entre elles et avec les orifices d'entrée (10") et de sortie (10') d'air, et deux chambres respectivement d'arrivée (12") et de sortie (12') de gaz qui communiquent chacune avec les orifices respectivement d'entrée (13") et de sortie (13') de gaz tandis que lesdites chambres d'arrivée et de sortie de gaz sont séparées entre elles de manière étanche par un élément porte lumière (14) pour le gaz et que le tiroir (9) est monté coulissant de manière telle que les obturateurs d'air (18) et de gaz (19) coulissent respectivement entre les lumières d'air et devant la lumière de gaz.
5) Régulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' il est formé par deux coquilles (2",2') assemblées entre elles et pourvues chacune d'une des lumières (11",11') d'air et de son orifice correspondant d'entrée (10") ou de sortie (10') d'air et d'une des chambres respectivement d'arrivée (12") ou de sortie (12') de gaz et de son orifice correspondant d'entrée (13") ou de sortie (13') de gaz tandis que l'élément porte lumière (14) pour le gaz et le tiroir coulissant (9) sont disposés entre les coquilles dans une rainure (8",8') prévue à cet effet dans chacune des coquilles.
6) Régulateur selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'élément porte lumière (14) pour le gaz présente une forme adaptée à la forme des chambres (12",12') d'arrivée et de sortie de gaz qu'il sépare de manière étanche, et que ledit élément est muni d'une fente (15), traversant de part en part sa partie centrale, et d'un alésage (16), d'un diamètre au moins égal à la largeur de la fente et qui est ménagé dans son épaisseur pour communiquer avec ladite fente tandis que l'obturateur de gaz est formé par une broche (19) de forme correspondante audit alésage (16) dans lequel elle coulisse pour obturer plus ou moins ladite fente et que l'obturateur d'air est formé par une plaquette (18) solidaire de ladite broche (19).
7) Régulateur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les orifices (13",13') d'entrée et de sortie de gaz sont ménagés selon des axes parallèles qui sont perpendiculaires à l'axe commun des lumières (11",11') d'air et des orifices (10",10') d'entrée et de sortie d'air.
8) Brûleur à gaz combiné avec un régulateur selon l'une des revendications 1 à 7 et qui est muni d'une entrée d'air (4) communiquant avec une chambre de mélange (39) dans laquelle débouche centralement une entrée de gaz (37) et sous laquelle est aménagée une grille de combustion (32), caractérisé en ce que les orifices de sortie (10',13') respectivement d'air et de gaz du régulateur sont branchés sur les entrées (4,37) respectivement d'air et de gaz du brûleur tandis qu'au moins un déflecteur (40) annulaire est aménagé dans le circuit d'air du brûleur avant l'arrivée de celui-ci dans la chambre de mélange (39) et qu'au moins un déflecteur annulaire (42) est aménagé dans la chambre de mélange, afin de constituer des chicanes dans les chemins parcourus respectivement par l'air et par le mélange air-gaz.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0926439A2 (fr) * 1997-12-23 1999-06-30 Renato Montini Chaudière à gaz
US6206687B1 (en) * 1997-01-24 2001-03-27 Aaf-Mcquay Inc. High turndown modulating gas burner

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2685447B1 (fr) * 1991-12-20 1998-01-02 Gaz De France Bruleur perfectionne a grille ainsi qu'installation de chauffage equipee d'un tel bruleur.
FR2687459B1 (fr) * 1992-02-14 1994-04-01 Geminox Grille de combustion pour bruleur a gaz.
FR2689212A1 (fr) * 1992-03-26 1993-10-01 Geminox Brûleur à gaz à plusieurs têtes de combustion.
CN113531526B (zh) * 2021-06-23 2024-03-22 无锡路程科技有限公司 一种高效燃烧器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB329370A (en) * 1929-02-16 1930-05-16 Cecil Featherstone Hammond Improvements in and connected with valves
GB580421A (en) * 1944-02-21 1946-09-06 Joseph Samuel Lowe Improvements in gas and air proportioning valves
DE767486C (de) * 1936-10-03 1952-09-08 Wistra Ofenbau G M B H Vorrichtung zur AEnderung der Menge des Gasluftgemisches von Gasbrennern
DE2114964A1 (de) * 1971-03-27 1972-09-28 Karl Kloeckner & Co Regeleinrichtung für Brenngas-Luft-Gemische
GB2130357A (en) * 1982-11-12 1984-05-31 British Gas Corp Apparatus for flow ratio control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB329370A (en) * 1929-02-16 1930-05-16 Cecil Featherstone Hammond Improvements in and connected with valves
DE767486C (de) * 1936-10-03 1952-09-08 Wistra Ofenbau G M B H Vorrichtung zur AEnderung der Menge des Gasluftgemisches von Gasbrennern
GB580421A (en) * 1944-02-21 1946-09-06 Joseph Samuel Lowe Improvements in gas and air proportioning valves
DE2114964A1 (de) * 1971-03-27 1972-09-28 Karl Kloeckner & Co Regeleinrichtung für Brenngas-Luft-Gemische
GB2130357A (en) * 1982-11-12 1984-05-31 British Gas Corp Apparatus for flow ratio control

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6206687B1 (en) * 1997-01-24 2001-03-27 Aaf-Mcquay Inc. High turndown modulating gas burner
EP0926439A2 (fr) * 1997-12-23 1999-06-30 Renato Montini Chaudière à gaz
EP0926439A3 (fr) * 1997-12-23 2000-07-12 Renato Montini Chaudière à gaz

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