FR2855868A1 - Bruleur a gaz perfectionne comportant des moyens de commande thermoelectrique incluant un thermocouple interne - Google Patents
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Abstract
Brûleur (1) à gaz perfectionné comportant :- des moyens d'alimentation (2) en mélange air et gaz du brûleur, comprenant un conduit (3) d'alimentation dudit mélange,- une chambre de diffusion (4) du mélange dans une chambre de combustion (5), placée à l'intérieur de la chambre de combustion, et à la sortie (6) du conduit d'alimentation,- des moyens de commande (7) thermo-électrique incluant un thermocouple (8) dit interne, afin d'assurer la sécurité chaude et la sécurité froide du brûleur, comprenant un conducteur électrique (9) placé au moins en partie à l'intérieur du conduit d'alimentation, à une première (10) extrémité duquel est connecté un embout-sonde (11) comportant une jonction froide (12) suivie d'une jonction chaude (13) formant l'extrémité du thermocouple, la deuxième (14) extrémité du conducteur électrique étant connectée à une valve de sécurité (15),- la jonction chaude étant disposée à l'intérieur de la chambre de diffusion, et- la jonction froide étant disposée en sorte de se trouver à l'intérieur des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air-gaz,- la jonction chaude étant en outre placée dans une partie (16) spécifique de la chambre de diffusion, définie par une configuration géométrique appropriée des parois de la chambre de diffusion, de sorte que la jonction chaude se situe :- dans une zone de décollement des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air-gaz, provoqué par la configuration géométrique appropriée des parois de la chambre de diffusion, et- au moins à proximité immédiate d'une paroi (17) ajourée de la chambre de diffusion.
Description
Brûleur à gaz perfectionné comportant des moyens de commande
thermoélectrique incluant un thermocouple interne
La présente invention se rapporte au domaine des brûleurs à gaz, et plus 05 particulièrement aux brûleurs à gaz comportant: - des moyens d'alimentation en mélange air et gaz dudit brûleur à gaz, comprenant un conduit d'alimentation dudit mélange air-gaz, - une chambre de diffusion du mélange air-gaz dans une chambre de combustion, placée à l'intérieur de ladite chambre de combustion, et à la sortie dudit conduit d'alimentation en 10 mélange air-gaz, - des moyens de commande thermo-électrique incluant un thermocouple dit interne, afin d'assurer la sécurité chaude et la sécurité froide dudit brûleur à gaz, comprenant un conducteur électrique placé au moins en partie à l'intérieur dudit conduit d'alimentation en mélange air-gaz, à une première extrémité duquel est connecté un embout-sonde 15 comportant une jonction froide suivie d'une jonction chaude formant l'extrémité du theimocouple, la deuxième extrémité dudit conducteur électrique étant connectée à une valve de sécurité, - ladite jonction chaude étant disposée à l'intérieur de la chambre de diffusion, et - ladite jonction froide étant disposée en sorte de se trouver à l'intérieur de l'écoulement 20 du flux de mélange air-gaz.
L'art antérieur enseigne avec les documents FR 2 807 147 ou WO 01/75367 au nom de la demanderesse un tel brûleur à gaz. La jonction chaude doit nécessairement être en contact avec une paroi de la chambre de diffusion du brûleur, ou par défaut en créer une appropriée, et l'embout-sonde du thermocouple est calé au moyen d'une plaquette 25 fixée transversalement à la section du débouché du conduit air-gaz, ladite plaquette présentant une surface de dimension appropriée pour remplir une fonction d'écran de ralentissement localisé du flux air-gaz au niveau de la zone de contact avec la surface interne de la chambre de diffusion. Un tel brûleur à gaz fonctionne parfaitement.
Cependant, la demanderesse a poursuivi ses travaux de recherche et 30 développement dans ce domaine dans le but d'améliorer encore de tels brûleurs, qui ont abouti a une simplification de ce type de brûleur, de manière à rendre leur constitution encore moins complexe et leur montage plus facile, et diminuer ainsi les coûts de revient, sans pour autant diminuer le rendement ou la sécurité de fonctionnement du thermocouple notamment.
Plus précisément, l'invention consiste en un brûleur à gaz perfectionné comportant: - des moyens d'alimentation en mélange air et gaz dudit brûleur à gaz, comprenant un conduit d'alimentation dudit mélange air-gaz, - une chambre de diffusion du mélange air-gaz dans une chambre de combustion, placée à 40 l'intérieur de ladite chambre de combustion, et à la sortie dudit conduit d'alimentation en mélange air-gaz, - des moyens de commande thermoélectrique incluant un thermocouple dit interne, afin d'assurer la sécurité chaude et la sécurité froide dudit brûleur à gaz, comprenant un conducteur électrique placé au moins en partie à l'intérieur dudit conduit d'alimentation en mélange air-gaz, à une première extrémité duquel est connecté un embout-sonde comportant une jonction froide suivie d'une jonction chaude formant l'extrémité du 05 thermocouple, la deuxième extrémité dudit conducteur électrique étant connectée à une valve de sécurité, - ladite jonction chaude étant disposée à l'intérieur de la chambre de diffusion, et - ladite jonction froide étant disposée en sorte de se trouver à l'intérieur des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air- gaz, caractérisé en ce que ladite jonction chaude est en outre placée dans une partie spécifique de ladite chambre de diffusion, définie par une configuration géométrique appropriée des parois de ladite chambre de diffusion, de sorte que ladite jonction chaude se situe: - dans une zone de décollement des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air-gaz, ledit décollement étant provoqué par ladite configuration géométrique appropriée 15 des parois de la chambre de diffusion, et - au moins à proximité immédiate d'une paroi ajourée de la chambre de diffusion.
Ainsi, la présente invention permet notamment de supprimer la nécessité d'une plaquette écran spécifique ayant fonction de ralentir le flux airgaz tout en permettant que la jonction chaude du thermocouple adopte une température suffisamment élevée pour 20 assurer un fonctionnement correct du thermocouple. En effet, de manière surprenante, la demanderesse a constaté qu'en logeant la jonction chaude dans certaines parties spécifiques d'une chambre de diffusion aux formes appropriées, il était possible de se dispenser de l'usage d'une plaquette écran sans que le fonctionnement du thermocouple soit altéré.
Selon une caractéristique avantageuse, ladite jonction chaude est placée contre ladite paroi ajourée de la chambre de diffusion.
Ainsi, les conditions de placement de la jonction chaude du brûleur selon l'invention, dans une zone de décollement des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air-gaz, sont telles qu'il n'est pas nécessaire que cette jonction chaude soit en 30 contact avec une paroi de la chambre, la proximité immédiate de celle-ci avec une paroi de la chambre de diffusion derrière laquelle à lieu la combustion suffisant pour assurer un fonctionnement correct du thermocouple. Ceci étant dû à l'obtention, par la configuration géométrique appropriée des parois de la chambre de diffusion, d'une température plus élevée dans la zone de placement de la jonction chaude par rapport à la température 35 obtenue avec l'utilisation de la plaquette écran.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite jonction chaude se situe dans une zone proche d'un point d'arrêt de l'écoulement du flux de mélange air-gaz, ledit point d'arrêt de l'écoulement étant provoqué par ladite configuration géométrique appropriée des parois de la chambre de diffusion.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite partie spécifique de la chambre de diffusion dans laquelle est placée la jonction chaude, est située à proximité de la sortie du conduit d'alimentation du mélange airgaz dans la chambre de diffusion.
Selon une caractéristique avantageuse, ladite partie spécifique de la chambre de diffusion dans laquelle est placée la jonction chaude, est définie par un élargissement brusque de la section de passage du flux de mélange air-gaz à l'entrée de celui-ci dans la chambre de diffusion.
Selon une alternative, ladite partie spécifique de la chambre de diffusion dans laquelle est placée la jonction chaude est située à une extrémité de la chambre de diffusion, opposée à la sortie du conduit d'alimentation du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion.
Selon une caractéristique avantageuse de l'alternative qui précède, ledit conducteur 10 électrique du thermocouple comporte, au moins dans sa partie placée dans la chambre de diffusion, un revêtement de protection thermique.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite partie spécifique de la chambre de diffusion dans laquelle est placée la jonction chaude, est définie par une convergence des parois de la chambre de diffusion vers l'extrémité de cette dernière opposée à la sortie 15 du conduit du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite chambre de diffusion adopte une forme de cône dont la base est raccordée au conduit d'alimentation en mélange airgaz, et dont le sommet formant l'extrémité de la chambre de diffusion opposée à la sortie du conduit d'alimentation du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion constitue le 20 fond de ladite chambre de diffusion.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite chambre de diffusion adopte une forme cylindrique dont une première base est raccordée au dit conduit d'alimentation en mélange air-gaz, et dont la deuxième base à l'extrémité de la chambre de diffusion opposée à la sortie du conduit d'alimentation du mélange air-gaz dans la chambre de 25 diffusion constitue le fond de ladite chambre de diffusion.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite deuxième base constituant le fond de ladite chambre de diffusion adopte une forme convexe.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite partie spécifique de la chambre de diffusion dans laquelle est placée la jonction chaude, est définie par la convergence 30 d'une paroi définissant la bordure circulaire de ladite forme convexe adoptée par la deuxième base constituant le fond de la chambre de diffusion, avec la paroi formant la partie cylindrique de la chambre de diffusion.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite forme convexe adoptée par la deuxième base constituant le fond de la chambre de diffusion, correspond à une partie 35 d'ellipsoïide, de sphère, ou de cône.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture qui suit de plusieurs exemples de mode de réalisation d'un brûleur à gaz perfectionné selon l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemples donnés à titre illustratif non limitatif.
La figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un premier 40 exemple de mode de réalisation d'un brûleur à gaz perfectionné selon l'invention comportant des moyens de commande thermoélectrique incluant un thermocouple interne.
La figure 2 représente une vue schématique en coupe partielle longitudinale d'un deuxième exemple de mode de réalisation d'un brûleur à gaz perfectionné comportant des moyens de commande thermoélectrique incluant un thermocouple interne selon l'invention.
La figure 3 représente une vue schématique en coupe partielle longitudinale d'un troisième exemple de mode de réalisation d'un brûleur à gaz perfectionné comportant des moyens de commande thermoélectrique incluant un thermocouple interne selon l'invention.
La figure 4 représente une vue schématique en coupe partielle longitudinale d'un 10 quatrième exemple de mode de réalisation d'un brûleur à gaz perfectionné comportant des moyens de commande thermoélectrique incluant un thermocouple interne selon l'invention.
Le brûleur 1 à gaz perfectionné représenté sur la figure 1 comporte: - des moyens d'alimentation 2 du brûleur à gaz en mélange air et gaz, comprenant un 15 conduit d'alimentation 3 du mélange air-gaz, un injecteur de gaz 18, une entrée d'air 19 et un venturi 20, - une chambre de diffusion 4 du mélange air-gaz dans une chambre de combustion 5, placée à l'intérieur de cette dernière, et à la sortie 6 du conduit d'alimentation 3 en mélange air-gaz, - des moyens 7 de commande thermoélectrique de l'injecteur 18, incluant un thermocouple 8 dit interne, afin d'assurer la sécurité chaude et la sécurité froide du brûleur 1 à gaz, comprenant un conducteur électrique 9 placé au moins en partie à l'intérieur du conduit d'alimentation 3 en mélange air-gaz, à une première 10 extrémité duquel est connecté un embout-sonde 11 comportant une jonction froide 12 suivie d'une 25 jonction chaude 13 formant l'extrémité du thermocouple 8, la deuxième 14 extrémité du conducteur électrique 9 étant connectée à une valve de sécurité 15 agissant sur l'alimentation en gaz de l'injecteur 18, - la jonction chaude 13 étant disposée à l'intérieur de la chambre de diffusion 4, dans une partie 16 spécifique de celle-ci, définie par une configuration géométrique appropriée des 30 parois 17, 21 de la chambre de diffusion 4, de sorte que la jonction chaude 13 se situe: - dans une zone de décollement des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air-gaz, ledit décollement étant provoqué par la configuration géométrique appropriée des parois 17, 21 de la chambre de diffusion 4, comme représenté sur la figure 1 et comme cela sera expliqué plus en détail plus loin, et - au moins à proximité immédiate d'une paroi 17 ajourée de la chambre de diffusion 4, comme cela sera également expliqué en détail plus loin, - la jonction froide 12 étant disposée en sorte de se trouver dans des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air-gaz, afin d'être suffisamment refroidie.
Comme représenté sur la figure 1, le gaz pénètre dans le conduit d'alimentation 3 40 du brûleur 1 par l'injecteur 18 et entraîne par adhérence l'air provenant de l'extérieur du brûleur dans le conduit d'alimentation 3 via l'entrée d'air 19, aidée de l'effet du venturi situé en aval de l'entrée d'air 19 et de l'injecteur 18, qui accélère la vitesse du mélange; le mélange air-gaz après avoir traversé le venturi 20, s'achemine dans la chambre de diffusion 4, à partir de laquelle il traverse la paroi 17 ajourée de celle-ci pour enfin pénétrer dans la chambre de combustion 5 o il s'enflamme dans une zone proche de la paroi 17 de la chambre de diffusion, cette paroi 17 ajourée étant par exemple, conique sur 05 les figures 1 et 2, ou cylindrique sur les figures 3 et 4. La chambre de combustion 5 est dans l'exemple représenté sur la figure 1, délimitée à l'extérieur par une paroi 23 émettant un rayonnement infrarouge, le brûleur représenté ayant une fonction d'émetteur d'un rayonnement infrarouge dirigé vers le sol.
Le conduit d'alimentation 3 du mélange détermine la section d'écoulement du flux 10 de mélange air-gaz jusqu'à l'entrée dans la chambre de diffusion 4, cette dernière adoptant une forme de cône dont la base 21 est raccordée au conduit d'alimentation 3 en mélange air-gaz, et dont le sommet 22 formant l'extrémité de la chambre de diffusion opposée à la sortie 6 du conduit d'alimentation 3 du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion, constitue le fond de celle-ci, comme représenté sur la figure 1. La partie 15 spécifique de la chambre de diffusion 4 dans laquelle est placée la jonction chaude 13, est située à proximité de la sortie 6 du conduit d'alimentation 3 du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion, c'est à dire en partie supérieure de cette dernière.
La section circulaire formant la base 21 de la chambre de diffusion conique possède une surface supérieure à la surface de la section circulaire du conduit 20 d'alimentation 3, et est concentrique avec celleci. Ainsi, il est crée à la sortie du conduit d'alimentation 3 dans la chambre de diffusion un élargissement brusque définissant la partie spécifique de la chambre de diffusion dans laquelle est placée la jonction chaude 13, cet élargissement brusque de la section de passage du flux de mélange air-gaz à l'entrée dans la chambre de diffusion entraînant un décollement systématique des lignes de 25 courant dudit flux dès l'entrée de celui-ci dans la partie 16 supérieure de la chambre de diffusion, de forme annulaire, formée d'une part par l'anneau 24 de paroi 21 constitutif de la base du cône et situé radialement au delà de la section transversale du conduit d'alimentation 3 et dans le plan de celle-ci, et d'autre part par une partie 25 de la paroi 17 ajourée de la chambre de diffusion, de forme tronconique, contiguë à l'anneau 24, 30 délimitée en partie supérieure par lajonction circulaire à l'anneau 24 et en partie inférieure à l'endroit o les lignes de courant du flux de mélange atteignent la paroi 17 ajourée conique de la chambre de diffusion 4. En pratique, cette partie 16 annulaire ainsi définie adopte une section transversale sensiblement triangulaire comme représenté sur la figure 1, à tout endroit de laquelle la jonction chaude 13 du thermocouple peut être placée. les 35 dimensions de la partie annulaire 16 sont déterminées de sorte que la jonction chaude puisse y être placée sans difficulté particulière. Ainsi, le diamètre extérieur de la base 21 aura à cet effet une dimension suffisante pour que la hauteur de la zone de décollement qui en découle permette le logement de la jonction chaude. De manière avantageuse, cette partie 16 annulaire offre un grand choix de possibilités pour le placement de la jonction 40 chaude 13, et ainsi permet un montage plus aisé puisque la jonction chaude peut se trouver à n'importe quel endroit dans cette partie annulaire, alors que la jonction froide reste dans les lignes de courant du flux de mélange sans qu'aucun accessoire supplémentaire ne vienne entraver le flux de mélange air-gaz.
Il n'est pas nécessaire que la jonction chaude 13 du thermocouple touche la paroi 17 ajourée de la chambre de diffusion derrière laquelle se produit la combustion du mélange, mais celle-ci sera de préférence placée contre la paroi de la chambre de diffusion, 05 par simple sécurité, le dispositif acceptant parfaitement un léger éloignement de la pointe chaude de la paroi, par exemple suite à des effets de dilatation différentielle ou de chocs, dans la mesure o la pointe chaude reste à proximité immédiate de la paroi, ce qui constitue un autre avantage important procuré par l'invention. Il peut en effet s'avérer difficile d'assurer tout au long de la durée de fonctionnement de l'émetteur, le maintien 10 d'un contact entre la jonction chaude 13 et la paroi 17 de la chambre de diffusion 4 compte tenu notamment des dilatations thermiques différentielles entre les éléments et du vieillissement des matériaux. Par proximité immédiate, on entend ici, une distance à la paroi inférieure à 1,5 millimètre, de préférence inférieure àun millimètre. La paroi 17 de la chambre de diffusion est ajourée selon toute manière connue, par exemple de manière 15 régulière sur toute sa surface à l'exception d'un cordon de soudure placé généralement sur une génératrice de la paroi, mais de sorte que la pression statique régnant dans la chambre de diffusion soit supérieure à celle régnant dans la chambre de combustion ceci de manière connue, la combustion étant ainsi également assurée derrière la zone de paroi 17 définissant la partie 16 supérieure de la chambre de diffusion.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le conducteur électrique 9 est placé en partie à l'intérieur du conduit d'alimentation, traverse sa paroi derrière laquelle il est ensuite acheminé jusqu'à la valve de sécurité 15 par l'extérieur du brûileur. La sortie du conducteur peut par exemple être effectuée dans une zone située juste au dessus de l'émetteur comme représenté sur la figure 1. Ainsi, le conducteur électrique 9, et plus 25 particulièrement la jonction froide 12, est refroidi par le flux de mélange air-gaz dans lequel il est immergé. L'extrémité 10 du conducteur 9 à laquelle est connecté l'embout sonde 11 est de préférence disposée sensiblement radialement dans le conduit d'alimentation selon une légère inclinaison vers l'amont du conduit d'alimentation comme représenté sur la figure, de sorte que la jonction chaude plonge dans la partie 30 annulaire 16 de la chambre de diffusion décrite plus haut. Le conducteur électrique 9 sera fixé par toute liaison étanche appropriée au niveau de la traversée de la paroi du conduit d'alimentation, par exemple une traversée étanche à l'air afin d'éviter toute entrée d'air intempestive dans le conduit d'alimentation à l'endroit de la traversée. Un tel agencement du conduit électrique pourra être adopté dans le cas de la figure 1 comme dans celui de la 35 figure 4, c'est à dire lorsque le thermocouple est placé dans la partie supérieure de la chambre de diffusion, ceci que le conduit d'alimentation soit droit ou coudé.
Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les éléments identiques à ceux du premier exemple de mode de réalisation d'un brûleur à gaz selon l'invention portent la même référence additionnée du nombre 100. Les éléments du brûleur à gaz, non 40 représentés sur la figure 2 peuvent être identiques à ceux correspondants du brûleur de la figure 1. La figure 2 représente une chambre de diffusion 104 de forme conique comme celle de l'exemple de la figure 1, mais dans laquelle la partie 131 spécifique de la chambre de diffusion 104 dans laquelle est placée la jonction chaude 113 est située à une extrémité de la chambre de diffusion, opposée à la sortie 106 du conduit d'alimentation 103 du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion, c'est à dire en partie inférieure de la chambre de diffusion 104.
La partie spécifique 131 de la chambre de diffusion 104 dans laquelle est placée la jonction chaude 113, est définie par une convergence de la paroi 117 ajourée de la chambre de diffusion vers l'extrémité 122 de cette dernière opposée à la sortie du conduit 106 du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion, c'est à dire dans la partie de sommet du cône formant la chambre de diffusion. L'extrémité 122 du cône est 10 généralement peu ajourée du fait de la présence de la ligne de soudure (non représentée) de la paroi conique, qui s'étend sur une grande surface relative dans cette zone de la chambre de diffusion. Compte tenu des parois 117 de la chambre 104 dirigées vers l'amont de l'écoulement divergent du mélange autour du point d'arrêt constitué par l'extrémité du cône, il existe dans la zone formant cette extrémité du cône, un décollement 15 de l'écoulement dans lequel la jonction chaude pourra avantageusement être placée. Cette configuration de placement de la jonction chaude est rendue possible du fait de la convergence des parois de la chambre de diffusion qui permet d'atteindre une température suffisamment élevée pour un fonctionnement correct du thermocouple, la combustion de mélange se faisant à proximité directe de cette partie 131 de l'autre côté de la paroi 117.
Dans le cas de l'exemple selon la figure 2, le conducteur électrique 109 du thermocouple traverse la chambre de diffusion 104 dans l'axe de symétrie de celle-ci. La traversée de ce conducteur 109 se fait dans la zone la moins chaude de la chambre, ventilée par le mélange air-gaz, alors que la jonction chaude 113 est placée dans une zone chaude non ventilée comme expliqué ci-dessus, l'écoulement étant décollé dans cette zone. Cette 25 élévation relativement faible de température de la jonction froide par rapport à l'exemple de la figure 1 a montré expérimentalement qu'elle n'avait aucune conséquence sur le fonctionnement du thermocouple, c'est à dire qu'elle n'affectait ni le temps de coupure en sécurité froide, ni le fonctionnement de la sécurité chaude. Cependant, la température régnant dans la chambre de diffusion étant plus élevée que celle régnant dans le conduit 30 d'alimentation 103, le conducteur externe du thermocouple 108 comportera avantageusement, afin d'augmenter sa longévité et sa résistance à l'oxydation, au moins dans sa partie placée dans la chambre de diffusion 104, un revêtement de protection thermique, par exemple à base de nickel. Bien entendu, sur la figure 2, la chambre de diffusion conique a été représentée avec un élargissement brusque à la sortie du conduit 35 d'alimentation 103; cet élargissement brusque n'a pas un caractère nécessaire dans l'exemple de la figure 2 à l'égard de sa fonction de logement de la jonction chaude qui n'y est pas logée. Le conducteur électrique 109 comme l'embout-sonde 111 sont avantageusement disposés sensiblement le long de l'axe de symétrie de la chambre de diffusion, comme représenté sur la figure 2; ensuite, le conducteur électrique 109 pourra 40 suivre des cheminements différents selon que le conduit d'alimentation est droit ou coudé.
Dans le cas d'un conduit d'alimentation coudé, le conducteur électrique 109 pourra par exemple être logé dans le conduit d'alimentation 103, parcourant celui-ci jusqu'à sa sortie o il est ensuite acheminé à la valve de sécurité par l'extérieur du brûleur. La sortie du conducteur 109 peut par exemple être effectuée dans la zone de fixation de l'injecteur.
Dans le cas d'un conduit d'alimentation coudé, de manière alternative, le conducteur électrique 109 pourra par exemple être logé dans l'axe de symétrie de la chambre de 05 diffusion et de la partie de conduit en aval du coude, c'est à dire entre le coude et l'entrée de la chambre de diffusion, et sortir du conduit dans le rayon extérieur de la partie coudée, par une traversée de paroi appropriée, par exemple similaire à celle de la figure 1, de sorte que le trajet du conducteur électrique dans le conduit d'alimentation puis dans la chambre de diffusion soit sensiblement rectiligne. Dans le cas d'un conduit d'alimentation droit, le 10 conducteur électrique 109 pourra par exemple être logé, soit dans l'axe de symétrie du conduit et de la chambre de diffusion alignée avec ce dernier, soit suivre l'axe de symétrie de la chambre puis d'une partie du conduit d'alimentation et sortir de celui-ci à travers sa paroi constitutive selon un angle de sortie fermé, l'orifice de sortie étant munie d'une traversée étanche à l'air. Comme pour l'exemple de la figure 1, dans l'exemple de la 15 figure 2, la jonction chaude peut ne pas entrer en contact avec la paroi 117 de la chambre 104.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, les éléments identiques à ceux du premier exemple de mode de réalisation d'un brûleur à gaz selon l'invention, portent la même référence additionnée du nombre 200. Les éléments du brûleur à gaz, non 20 représentés sur la figure 3, peuvent être identiques à ceux correspondants du brûleur de la figure 1, à l'exception de la chambre de combustion et de sa paroi extérieure qui peuvent être ajustées de toute manière connue à la forme cylindrique de la chambre de diffusion.
La figure 3 représente une chambre de diffusion 204 de forme cylindrique, dans laquelle la partie 232 spécifique de la chambre de diffusion 204 dans laquelle est placée la jonction 25 chaude 213 est située, comme dans l'exemple de la figure 2, à une extrémité de la chambre de diffusion, opposée à la sortie 206 du conduit d'alimentation 203 du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion, c'est à dire en partie inférieure de la chambre de diffusion 204.
Selon l'exemple de la figure 3, la chambre de diffusion 204 adopte une forme 30 cylindrique dont une première base 221 est raccordée au conduit d'alimentation 203 en mélange air-gaz, et dont la deuxième base 222 à l'extrémité de la chambre de diffusion opposée à la sortie 206 du conduit d'alimentation 204 du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion constitue le fond, plein de préférence, de la chambre de diffusion. La deuxième base 222 adopte avantageusement une forme convexe, par exemple 35 correspondant à une partie d'ellipsoïde, de cône, ou de sphère comme montré sur la figure 3. Ainsi, la partie spécifique 232 de la chambre de diffusion 204 dans laquelle est placée la jonction chaude 213, est définie par la convergence de la paroi 230 de préférence non ajourée définissant la bordure circulaire du fond de la chambre de diffusion 204, avec la paroi 217 ajourée formant la partie cylindrique de la chambre de diffusion. Cette partie 40 232 convergente vers la ligne circulaire de jonction entre la calotte sphérique et la paroi cylindrique adopte la forme d'un volume annulaire sensiblement de section triangulaire à l'intérieur duquel peut être logée, à n'importe quel endroit, la jonction chaude, sans indexation particulière le long de ladite ligne circulaire. Dans l'exemple de la figure 3, les parois du conduit d'alimentation 203 peuvent être sensiblement alignées avec celles 217 ajourées de la chambre de diffusion 204. Comme pour l'exemple de la figure 2, le conducteur électrique 209 pourra suivre des cheminements différents selon que le conduit 05 d'alimentation 203 est droit ou coudé. Dans le cas d'un conduit d'alimentation coudé, le conducteur électrique 209 pourra par exemple être logé dans le conduit d'alimentation 203, parcourant celui-ci jusqu'à sasortie o il est ensuite acheminé à la valve de sécurité par l'extérieur du brûleur. La sortie du conducteur 209 peut par exemple être effectuée dans la zone de fixation de l'injecteur. Dans le cas d'un conduit d'alimentation coudé, de 10 manière alternative, le conducteur électrique 209 pourra par exemple traverser la chambre de diffusion en biais de façon à pénétrer dans la partie de conduit en aval du coude, et sortir du conduit dans le rayon extérieur de la partie coudée, par une traversée de paroi appropriée, par exemple similaire à celle de la figure 1, de sorte que le trajet du conducteur électrique dans le conduit d'alimentation puis dans la chambre de diffusion soit 15 sensiblement rectiligne. Dans le cas d'un conduit d'alimentation droit, le conducteur électrique 209 pourra par exemple, soit traverser de biais la chambre de diffusion et le conduit droit de sorte que le conducteur électrique suit un trajet sensiblement rectiligne dans le brûleur, soit traverser de biais la chambre de diffusion 204 puis une partie du conduit d'alimentation 203, également de façon à suivre un trajet dans le brûleur 20 sensiblement rectiligne et sortir de celui-ci à travers la paroi constitutive du conduit 203 selon un angle de sortie fermé, l'orifice de sortie étant munie d'une traversée étanche à l'air. Comme pour l'exemple de la figure 2, le conducteur électrique sera de préférence revêtu d'une protection thermique de type revêtement nickelé ou analogue au moins dans sa partie se trouvant dans la chambre de diffusion.
Dans l'exemple représenté sur la figure 4, les éléments identiques à ceux du premier exemple de mode de réalisation d'un brûleur à gaz selon l'invention portent la même référence additionnée du nombre 300. Les éléments du brûleur à gaz, non représentés sur la figure 4 peuvent être identiques à ceux correspondants du brûleur de la figure 1. La figure 4 représente une chambre de diffusion de forme cylindrique comme 30 celle de l'exemple de la figure 3, mais dans laquelle la partie 316 spécifique de la chambre de diffusion 304 dans laquelle est placée la jonction chaude 313 est située en partie supérieure de la chambre de diffusion, comme dans la figure 1. Dans l'exemple selon la figure 4, la zone de décollement est formée par un élargissement brusque de la chambre de combustion à la sortie du conduit d'alimentation, de manière similaire à l'exemple de la 35 figure 1. Comme pour l'exemple de la figure 1, le conducteur électrique 309 est placé en partie à l'intérieur du conduit d'alimentation 303, traverse sa paroi derrière laquelle il est ensuite acheminé jusqu'à la valve de sécurité par l'extérieur du brûleur. La partie du conducteur électrique pénétrant dans le brûleur est ainsi sensiblement rectiligne.
Dans le cas du positionnement du thermocouple en partie supérieure de la 40 chambre de diffusion, comme représenté sur la figure 4, la convexité du fond de la chambre de diffusion n'intervient pas, c'est à dire que le fond de la chambre de diffusion peut adopter toute forme appropriée pour l'usage du dispositif selon l'invention.
Claims (13)
1. Brûleur (1) à gaz perfectionné comportant: - des moyens d'alimentation (2) en mélange air et gaz dudit brûleur à gaz, comprenant un 05 conduit (3, 103, 203, 303) d'alimentation dudit mélange air-gaz, - une chambre de diffusion (4, 104, 204, 304) du mélange air-gaz dans une chambre de combustion (5), placée à l'intérieur de ladite chambre de combustion, et à la sortie (6, 106, 206, 306) dudit conduit d'alimentation en mélange air-gaz, - des moyens de commande (7) thermoélectrique incluant un thermocouple (8, 108, 208, 10 308) dit interne, afin d'assurer la sécurité chaude et la sécurité froide dudit brûleur à gaz, comprenant un conducteur électrique (9, 109, 209, 309) placé au moins en partie à l'intérieur dudit conduit d'alimentation en mélange air-gaz, à une première (10) extrémnité duquel est connecté un embout-sonde (11) comportant une jonction froide (12) suivie d'une jonction chaude (13, 113, 213, 313) formant l'extrémité dudit thermocouple, la 15 deuxième (14) extrémité dudit conducteur électrique étant connectée à une valve de sécurité (15), - ladite jonction chaude étant disposée à l'intérieur de la chambre de diffusion, et ladite jonction froide étant disposée en sorte de se trouver à l'intérieur des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange air- gaz, caractérisé en ce que ladite jonction chaude est en outre placée dans une partie (16, 131, 232, 316) spécifique de ladite chambre de diffusion, définie par une configuration géométrique appropriée des parois de ladite chambre de diffusion, de sorte que ladite jonction chaude se situe: - dans une zone de décollement des lignes de courant de l'écoulement du flux de mélange 25 air-gaz, ledit décollement étant provoqué par ladite configuration géométrique appropriée des parois de la chambre de diffusion, et - au moins à proximité immédiate d'une paroi (17, 117, 217, 317) ajourée de la chambre de diffusion.
2. Brûleur à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite jonction 30 chaude (13, 113, 213,313) est placée contre ladite paroi (17, 117, 217, 317) ajourée de la chambre de diffusion (4, 104, 204, 304).
3. Brûleur à gaz selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite jonction chaude (113) se situe dans une zone proche d'un point d'arrêt de l'écoulement du flux de mélange air-gaz, ledit point d'arrêt de l'écoulement étant provoqué par ladite 35 configuration géométrique appropriée des parois de la chambre de diffusion (104).
4. Brûleur à gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie spécifique (16, 316) de la chambre de diffusion (4, 304) dans laquelle est placée la jonction chaude (13, 313), est située à proximité de la sortie (6, 306) du conduit d'alimentation (3, 303) du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion.
5. Brûleur à gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite partie spécifique (16, 316) de la chambre de diffusion (4, 304) dans laquelle est placée la jonction chaude (13, 313), est définie par un élargissement brusque de la section de passage du flux de mélange air-gaz à l'entrée de celui-ci dans la chambre de diffusion.
6. Brûleur à gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie spécifique (131, 232) de la chambre de diffusion (104, 204) dans laquelle est placée la jonction chaude (113, 213) est située à une extrémité de la chambre 05 de diffusion, opposée à la sortie (106, 206) du conduit d'alimentation (103, 203) du mélange airgaz dans la chambre de diffusion.
7. Brûleur à gaz selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit conducteur électrique (109, 209) du thermocouple (108, 208) comporte, au moins dans sa partie placée dans la chambre de diffusion (104, 204), un revêtement de protection thermique.
8. Brûleur à gaz selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite partie spécifique (131) de la chambre de diffusion (104) dans laquelle est placée la jonction chaude (113), est définie par une convergence des parois de la chambre de diffusion vers l'extrémité de cette dernière opposée à la sortie (106) du conduit (103) du mélange airgaz dans la chambre de diffusion.
9. Brûleur à gaz selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite chambre de diffusion (104) adopte une forme de cône dont la base (121) est raccordée au conduit d'alimentation (103) en mélange air-gaz, et dont le sommet (122) formant l'extrémité de la chambre de diffusion opposée à la sortie du conduit d'alimentation du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion constitue le fond de ladite chambre de diffusion.
10. Brûleur à gaz selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite chambre de diffusion (204, 304) adopte une forme cylindrique dont une première base (221, 321) est raccordée au dit conduit d'alimentation (203, 303) en mélange air-gaz, et dont la deuxième (222, 322) base à l'extrémité de la chambre de diffusion opposée à la sortie du conduit d'alimentation du mélange air-gaz dans la chambre de diffusion 25 constitue le fond de ladite chambre de diffusion.
11. Brûleur à gaz selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite deuxième base (222) constituant le fond de ladite chambre de diffusion adopte une forme convexe.
12. Brûleur à gaz selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite partie spécifique (232) de la chambre de diffusion (204) dans laquelle est placée la jonction 30 chaude (213), est définie par la convergence d'une paroi (230) définissant la bordure circulaire de ladite forme convexe adoptée par la deuxième base (222) constituant le fond de la chambre de diffusion, avec la paroi (217) formant la partie cylindrique de la chambre de diffusion.
13. Brûleur à gaz selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que ladite 35 forme convexe adoptée par la deuxième base (222) constituant le fond de la chambre de diffusion, correspond à une partie d'ellipsoïide, de sphère, ou de cône.
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2003
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 267 (M - 722) 26 July 1988 (1988-07-26) * |
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