FR2934888A3

FR2934888A3 - FLAME BURNER FLAT

Info

Publication number: FR2934888A3
Application number: FR0955486A
Authority: FR
Inventors: Jean-Marie Felden
Original assignee: FELDEN IND
Current assignee: FELDEN IND
Priority date: 2008-08-05
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2010-02-12
Anticipated expiration: 2015-08-04
Also published as: FR2934887A1; FR2934887B1; FR2934888B3; FR2934886A1

Abstract

L'invention concerne un Brûleur à flamme (1) comportant, en aval d'un raccord d'alimentation (2) en gaz combustible et d'au moins une buse de vaporisation (3) dudit gaz combustible en vue de sa combustion, un carter (6) entourant une chambre de combustion (5). Il est caractérisé par le fait que ladite buse de vaporisation (3) est à jet plat. L'invention concerne encore un dispositif de désherbage ou de défoliage comportant au moins un tel brûleur (1).The invention relates to a flame burner (1) comprising, downstream of a fuel gas supply connection (2) and at least one vaporization nozzle (3) of said fuel gas for combustion, a housing (6) surrounding a combustion chamber (5). It is characterized in that said spray nozzle (3) is flat jet. The invention also relates to a weeding or defoliating device comprising at least one such burner (1).

Description

L'invention concerne un brûleur à flamme comportant, en aval d'un raccord d'alimentation en gaz combustible et d'au moins une buse de vaporisation dudit gaz combustible en vue de sa combustion, un carter entourant une chambre de combustion. The invention relates to a flame burner comprising, downstream of a fuel gas supply connection and at least one vaporization nozzle of said fuel gas for combustion, a casing surrounding a combustion chamber.

L'invention concerne encore un dispositif de désherbage ou de défoliage comportant au moins un tel brûleur. La présente invention entre dans le domaine des appareils de chauffe par combustion de gaz, notamment liquéfiés, tels que des chalumeaux, lampes à souder, réchauds, désherbeurs, ou similaires. L'invention concerne plus particulièrement les applications agricoles pour le désherbage ou le défoliage de plants, par exemple de houblon, ces applications n'étant nullement limitatives. The invention also relates to a weeding or defoliating device comprising at least one such burner. The present invention is in the field of gas-fired heating appliances, especially liquefied, such as torches, soldering lamps, stoves, weeders, or the like. The invention relates more particularly to agricultural applications for weeding or defoliating plants, for example hops, these applications being in no way limiting.

Pour ces applications, il est nécessaire de disposer de brûleurs à flamme plate. Les brûleurs connus maîtrisent mal les flux de gaz, connaissent des problèmes de refroidissement. Il se produit souvent, surtout en utilisation avec du propane, des phénomènes de cracking. Certains composants du mélange de gaz brûlent plus vite que d'autres, la combustion n'est pas parfaite, et, surtout, la température maximale n'est pas obtenue dans la zone souhaitée, au niveau de l'orifice d'une buse plate. Ces combustions médiocres amènent, encore, au bouchage des buses. For these applications, it is necessary to have flat flame burners. Known burners have poor control of gas flow and have problems with cooling. It often occurs, especially in use with propane, phenomena of cracking. Some components of the gas mixture burn faster than others, the combustion is not perfect, and, above all, the maximum temperature is not obtained in the desired area, at the orifice of a flat nozzle . These poor combustions lead, again, to the clogging of the nozzles.

L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant un brûleur à flamme plate à fort rendement, évitant tout problème de refroidissement ou de cracking. A cet effet l'invention concerne un brûleur à flamme comportant, en aval d'un raccord d'alimentation en gaz combustible et d'au moins une buse de vaporisation dudit gaz combustible en vue de sa combustion, un carter entourant une chambre de combustion, caractérisé par le fait que ladite buse de vaporisation est à jet plat. The invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art by providing a high-efficiency flat-flame burner, avoiding any problem of cooling or cracking. For this purpose the invention relates to a flame burner comprising, downstream of a fuel gas supply connection and at least one vaporization nozzle of said fuel gas for combustion, a housing surrounding a combustion chamber. , characterized in that said spray nozzle is flat jet.

Selon une caractéristique de l'invention, ledit carter s'étend avec une section croissante, depuis une première extrémité ouverte à proximité de la buse de vaporisation et constituant une entrée d'air, vers une seconde extrémité oblongue et ouverte autour d'une ouverture conçue apte à canaliser les gaz enflammés lors de leur combustion. According to one characteristic of the invention, said casing extends with an increasing section, from a first open end near the vaporization nozzle and constituting an air inlet, towards a second oblong end and open around an opening. designed to channel the ignited gases during their combustion.

L'invention concerne encore un dispositif de désherbage ou de défoliage comportant au moins un tel brûleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente, de façon schématisée, partielle, et en perspective, les canaux de circulation de gaz d'un brûleur selon l'invention, - la figure 2 représente, de façon schématisée et en coupe 15 transversale, le brûleur de la figure 1 ; - la figure 3 représente, de façon schématisée et en perspective, un autre brûleur selon l'invention ; - la figure 4 représente, de façon schématisée et en coupe selon un plan médian de symétrie, le brûleur de la figure 3. 20 L'invention concerne le domaine des brûleurs de désherbage ou de défoliage. Un premier mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures. L'invention concerne un brûleur à flamme 1. 25 Ce brûleur 1 comporte, en aval d'un raccord d'alimentation 2 en gaz combustible et d'au moins une buse de vaporisation 3 dudit gaz combustible en vue de sa combustion, un carter 6 entourant une chambre de combustion 5. Selon l'invention, la buse de vaporisation 3 est à jet plat. 30 Selon l'invention, le carter 6 s'étend avec une section croissante, depuis une première extrémité 7 ouverte à proximité de la buse de vaporisation 3 et constituant une entrée d'air 8, vers une seconde extrémité 9 oblongue et ouverte autour d'une ouverture 10 conçue apte à canaliser les gaz enflammés lors de 35 leur combustion. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la buse de vaporisation 3 est située au niveau de l'entrée d'air. Dans un autre mode de réalisation, tel que visible notamment sur les figures 3 et 4, la buse 3 est située entre l'entrée d'air 8 et la seconde extrémité 9 oblongue. The invention also relates to a weeding or defoliating device comprising at least one such burner. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the following detailed description of the non-limiting embodiments of the invention, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a partial schematic representation of In perspective, the gas circulation channels of a burner according to the invention, - Figure 2 shows, schematically and in cross section, the burner of Figure 1; - Figure 3 shows schematically and in perspective, another burner according to the invention; FIG. 4 is a diagrammatic sectional view along a median plane of symmetry of the burner of FIG. 3. The invention relates to the field of weeding or defoliating burners. A first embodiment of the invention is illustrated in the figures. The invention relates to a flame burner 1. This burner 1 comprises, downstream of a fuel gas supply connection 2 and at least one vaporization nozzle 3 of said fuel gas for combustion, a crankcase 6 Surrounding a combustion chamber 5. According to the invention, the spray nozzle 3 is flat jet. According to the invention, the housing 6 extends with an increasing section, from a first open end 7 close to the spray nozzle 3 and constituting an air inlet 8, to a second end 9 oblong and open around the an opening 10 designed to channel the ignited gases during their combustion. In a particular embodiment of the invention, the spray nozzle 3 is located at the air inlet. In another embodiment, as visible in particular in Figures 3 and 4, the nozzle 3 is located between the air inlet 8 and the second end 9 oblong.

De façon préférée, le carter 6 s'étend selon une direction correspondant à la direction principale d'un flux F de gaz issu de la buse 3. Préférentiellement, cette buse 3 est symétrique autour d'un premier plan de symétrie parallèle à cette direction, et le carter 6 est lui aussi symétrique par rapport à ce même premier plan de symétrie. Dans une application préférée, la buse 3 est symétrique autour d'un second plan de symétrie parallèle à cette direction, et qui est perpendiculaire au premier plan de symétrie, et le carter 6 est lui aussi symétrique par rapport à ce même second plan de symétrie. De préférence, le carter 6 présente la forme d'un entonnoir monté divergent depuis la première extrémité 7 vers la seconde extrémité oblongue 9. Dans une variante très économique de réalisation, ce carter 20 6 comporte des faces sensiblement planes, tel que visible sur la figure 1. Dans sa réalisation la plus simple, le carter 6 est réalisé en tôle d'acier, et comporte au moins un support 20, notamment réalisé sous la forme d'une patte, de réception de la buse 3 25 montée sur une tubulure d'alimentation. Cette version est très simple, et économique à produire, et fournit de très bons résultats en combinaison avec une buse 3 de géométrie particulière. De façon préférée, cette buse de vaporisation 3 comporte un orifice de vaporisation oblong 21 30 issu de l'intersection d'une cavité sensiblement sphérique s'opposant au passage du flux de gaz avec une fente en vé divergente dans le sens du flux de gaz. Cette fente en vé est, en aval de son intersection avec ladite cavité sphérique, délimitée par aux moins deux pentes convergentes dans le sens du 35 flux de gaz, ces dernières étant elles-mêmes délimitées latéralement par deux cloisons sensiblement parallèles encadrant à distance l'orifice de vaporisation oblong 21. Le brûleur selon les figures 3 et 4, dans une simple exécution en tôle pliée et soudée, fournit alors une flamme plate régulière et dense. De façon préférée, la buse 3 est située dans le tiers médian entre la première extrémité 7 et la seconde extrémité 9. Plus le support 20 est de taille réduite, et meilleur est le passage d'air d'alimentation au niveau du ou des orifices d'entrée d'air 8. De façon préférée, la section occupée par le support 20 est inférieure au tiers de la section du carter 6 au niveau de la première extrémité 7. En effet, l'invention procure l'avantage de permettre une entrée importante d'air pour la combustion au niveau de la buse 3, ce qui garantit la densité du jet et l'efficacité de la flamme. On comprend que la combinaison de l'utilisation d'une buse 3 à office de vaporisation oblong 21 avec un carter 6 de forme divergente et dont l'orifice 10 de sortie est de section conjuguée, de préférence sensiblement homothétique, à celle de l'office de vaporisation oblong 21, crée les conditions d'un bon entraînement d'un flux de mélange de gaz, et en particulier d'air frais avant la combustion au niveau de la buse 3, le long des parois internes du carter 6, garantissant une alimentation forcée en air au niveau de la buse 3. Ces bonnes conditions d'écoulement sont valables également pour le flux F des gaz brûlés en sortie de la buse 3 au contact de l'oxygène de l'air. Preferably, the casing 6 extends in a direction corresponding to the main direction of a flow F of gas from the nozzle 3. Preferably, this nozzle 3 is symmetrical around a first plane of symmetry parallel to this direction , and the casing 6 is also symmetrical with respect to this same first plane of symmetry. In a preferred application, the nozzle 3 is symmetrical around a second plane of symmetry parallel to this direction, and which is perpendicular to the first plane of symmetry, and the casing 6 is also symmetrical with respect to this same second plane of symmetry. . Preferably, the casing 6 is in the form of a funnel mounted diverging from the first end 7 towards the second oblong end 9. In a very economical variant of embodiment, this casing 6 comprises substantially planar faces, as visible on FIG. 1. In its simplest embodiment, the casing 6 is made of sheet steel, and comprises at least one support 20, in particular made in the form of a lug, for receiving the nozzle 3 mounted on a pipe. power. This version is very simple, and economical to produce, and provides very good results in combination with a nozzle 3 of particular geometry. Preferably, this vaporization nozzle 3 comprises an oblong vaporization orifice 21 coming from the intersection of a substantially spherical cavity opposing the passage of the flow of gas with a diverging v-slot in the direction of the gas flow. . This vee slot is, downstream from its intersection with said spherical cavity, delimited by at least two convergent slopes in the direction of the gas flow, the latter being themselves delimited laterally by two substantially parallel partitions enclosing at a distance the oblong vaporization orifice 21. The burner according to FIGS. 3 and 4, in a simple embodiment made of folded and welded sheet metal, then provides a regular flat and dense flame. Preferably, the nozzle 3 is located in the middle third between the first end 7 and the second end 9. The smaller the support 20 is, and the better is the supply air passage at the orifice or openings Preferably, the section occupied by the support 20 is less than one-third of the section of the casing 6 at the level of the first end 7. In fact, the invention provides the advantage of allowing a large air inlet for combustion at the nozzle 3, which guarantees jet density and flame efficiency. It will be understood that the combination of the use of a nozzle 3 with oblong vaporization chamber 21 with a casing 6 of divergent shape and whose outlet orifice 10 is of conjugate section, preferably substantially homothetic, to that of the oblong vaporization chamber 21, creates the conditions for a good entrainment of a flow of gas mixture, and in particular fresh air before combustion at the nozzle 3, along the inner walls of the casing 6, ensuring a forced supply of air at the nozzle 3. These good flow conditions are also valid for the flow F flue gases at the outlet of the nozzle 3 in contact with oxygen in the air.

Il est, ainsi, possible, par le choix combiné de la forme de la buse 3 et du carter 6, mais aussi par le choix de la position axiale de la buse 3 dans le carter, d'obtenir les conditions d'obtention d'un jet à flamme plate, selon les angles solides souhaités, et, grâce à l'adaptation de la position axiale de la buse 3, de gérer la flamme de façon à ce qu'elle tangente le carter 6 lors de sa sortie de l'orifice 10, évitant ainsi la destruction du carter 6 par combustion. Ces dispositions préviennent tout phénomène de cracking, et permettent de disposer enfin d'un brûleur fiable, de mise en oeuvre sûre et sécurisante pour l'utilisateur. Dans une version perfectionnée de l'invention, pour améliorer la vaporisation du gaz combustible, le brûleur 1 comporte, entre un raccord d'alimentation 2 en gaz combustible et au moins une buse de vaporisation 3 dudit gaz combustible en vue de sa combustion, au moins une chambre de vaporisation 4 s'étendant dans l'épaisseur d'un carter 6 entourant une chambre de combustion 5. Selon l'invention, la buse de vaporisation 3 est à jet plat. Selon l'invention, le carter 6 s'étend avec une section croissante, depuis une première extrémité 7 ouverte à proximité de la buse de vaporisation 3 et constituant une entrée d'air 8, vers une seconde extrémité 9 oblongue et ouverte autour d'une ouverture 10 conçue apte à canaliser les gaz enflammés lors de leur combustion. La seconde extrémité 9 oblongue a, dans une section transversale à la direction du flux F de gaz issus de la buse 3, sa plus grande dimension et sa plus petite dimension homothétiques à celles d'un orifice de vaporisation oblong que comporte la buse de vaporisation 3. Dans une application préférée, le gaz combustible est délivré à une pression comprise entre 2 et 4 bars au niveau du raccord d'alimentation 2, et le système d'alimentation comporte un détendeur à cet effet. Le brûleur 1 est plus particulièrement conçu pour vaporiser et effectuer la combustion du gaz combustible délivré à une pression comprise entre 2 et 4 bars. It is thus possible by the combined choice of the shape of the nozzle 3 and the housing 6, but also by the choice of the axial position of the nozzle 3 in the housing, to obtain the conditions for obtaining a jet with a flat flame, according to the desired solid angles, and, thanks to the adaptation of the axial position of the nozzle 3, to manage the flame so that it tangents the casing 6 when it leaves the orifice 10, thus avoiding the destruction of the casing 6 by combustion. These provisions prevent any phenomenon of cracking, and finally provide a reliable burner, safe and secure implementation for the user. In an improved version of the invention, to improve the vaporization of the fuel gas, the burner 1 comprises, between a supply connection 2 of fuel gas and at least one vaporization nozzle 3 of said fuel gas for combustion, at less a vaporization chamber 4 extending in the thickness of a housing 6 surrounding a combustion chamber 5. According to the invention, the spray nozzle 3 is flat jet. According to the invention, the casing 6 extends with an increasing section, from a first open end 7 near the vaporization nozzle 3 and constituting an air inlet 8, towards a second end 9 oblong and open around an opening 10 designed capable of channeling the ignited gases during their combustion. The second oblong end 9 has, in a cross section to the direction of the flow F of gas from the nozzle 3, its largest dimension and its smallest dimension homothetic to those of an oblong vaporization orifice that comprises the spray nozzle 3. In a preferred application, the fuel gas is delivered at a pressure of between 2 and 4 bar at the supply connection 2, and the supply system comprises an expander for this purpose. The burner 1 is more particularly designed to vaporize and carry out the combustion of the fuel gas delivered at a pressure of between 2 and 4 bar.

Le brûleur 1 peut incorporer à cet effet au moins un détendeur en amont du raccord d'alimentation 2. Pour une pression donnée du gaz combustible au niveau du raccord d'alimentation 2 et pour une buse de vaporisation 3 donnée délivrant un jet plat selon un angle d'ouverture donné, définissant ensemble un cône de flamme 100 issu de la buse de vaporisation 3 d'une part, et d'autre part pour ladite plus grande dimension de la seconde extrémité 9 du carter déterminée par l'utilisateur, la distance entre la première extrémité 7 et la seconde extrémité 9 est calculée de façon à assurer la tangence du cône de flamme 100 avec la seconde extrémité 9 du carter 6. The burner 1 may incorporate for this purpose at least one expander upstream of the supply connection 2. For a given pressure of the fuel gas at the supply connection 2 and for a given spraying nozzle 3 delivering a flat jet according to a given aperture angle, together defining a flame cone 100 from the spray nozzle 3 on the one hand, and on the other hand for said larger dimension of the second end 9 of the crankcase determined by the user, the distance between the first end 7 and the second end 9 is calculated so as to ensure the tangency of the flame cone 100 with the second end 9 of the casing 6.

De préférence, la buse de vaporisation 3 est située au même niveau, par rapport à la direction d'écoulement du flux F de gaz, que la première extrémité 7 ouverte constituant l'entrée d'air 8. Preferably, the vaporization nozzle 3 is situated at the same level, with respect to the direction of flow of the gas flow F, as the first open end 7 constituting the air inlet 8.

L'invention concerne encore un dispositif de désherbage ou de défoliage comportant au moins un tel brûleur. La chambre de vaporisation 4 comporte au moins un premier canal 11 conçu apte à faire circuler le gaz combustible depuis la première extrémité 7 vers la seconde extrémité 8 et au voisinage de cette dernière, et au moins un second canal 12, dans le prolongement du premier canal 11 et conçu apte à ramener ledit gaz combustible depuis le voisinage de la seconde extrémité 9 vers la première extrémité 7, au niveau de laquelle le second canal 12 est raccordé à au moins une buse de vaporisation 3. Il existe au moins une zone de jonction 13 entre le premier canal 11 et le second canal 12, qui s'étend sur toute la périphérie d'une section transversale du carter 6. Dans une première variante d'exécution, le premier canal 11 20 ou/et le second canal 12 s'étend sur toute la périphérie d'une section transversale du carter 6. Dans une autre variante d'exécution le premier canal 11 et le second canal 12 s'étendent, au moins partiellement, côte à côte et à distance l'un de l'autre dans au moins une paroi 25 périphérique d'une section transversale donnée du carter 6. Dans une autre variante d'exécution, dans toute section transversale du carter 6, toute paroi de ce dernier est parcourue au plus par le premier canal 11 ou le second canal 12. Dans une autre variante encore d'exécution, entre le 30 premier canal 11 et le second canal 12 s'étend au moins un troisième canal également logé dans l'épaisseur du carter 6, lequel troisième canal s'étend entre le premier canal 11 et le second canal 12 dans toute partie de la paroi du carter 6 où ces derniers s'étendent côte à côte.The invention also relates to a weeding or defoliating device comprising at least one such burner. The vaporization chamber 4 comprises at least a first channel 11 designed capable of circulating the fuel gas from the first end 7 to the second end 8 and in the vicinity of the latter, and at least one second channel 12, in the extension of the first channel 11 and designed adapted to return said fuel gas from the vicinity of the second end 9 to the first end 7, at which the second channel 12 is connected to at least one spray nozzle 3. There is at least one zone of junction 13 between the first channel 11 and the second channel 12, which extends over the entire periphery of a cross section of the housing 6. In a first alternative embodiment, the first channel 11 or / and the second channel 12 extends over the entire periphery of a cross section of the casing 6. In another variant embodiment the first channel 11 and the second channel 12 extend, at least partially, side by side and at a distance from one another. the other in at least one peripheral wall of a given cross section of the casing 6. In another variant embodiment, in any cross section of the casing 6, any wall of the latter is traversed at most by the first channel 11 or the second channel 12. In yet another embodiment, between the first channel 11 and the second channel 12 extends at least a third channel also housed in the thickness of the housing 6, which third channel is extends between the first channel 11 and the second channel 12 in any part of the wall of the housing 6 where the latter extend side by side.

35 L'invention concerne encore un dispositif de désherbage ou de défoliage comportant au moins un tel brûleur. The invention further relates to a weeding or defoliating device comprising at least one such burner.

Claims

REVENDICATIONS1. Flame burner (1) comprising, downstream of a fuel gas supply connection (2) and at least one vaporization nozzle (3) of said fuel gas for combustion, a casing (6) surrounding a combustion chamber (5), characterized in that said spray nozzle (3) is flat jet.

2. Burner (1) according to claim 1, characterized in that said housing (6) extends with an increasing section, from a first end (7) open near the spray nozzle (3) and constituting a air inlet (8), towards a second end (9) oblong and open around an opening (10) designed adapted to channel the ignited gases during their combustion.

3. Burner (1) according to claim 2, characterized in that said spray nozzle (3) is located at said air inlet (8).

4. Burner (1) according to claim 2, characterized in that said nozzle (3) is located between said air inlet (8) and said second end (9) oblong.

5. Burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that said housing (6) extends in a direction corresponding to the main direction of a flow (F) 25 of gas from said nozzle ( 3), which is symmetrical around a first plane of symmetry parallel to said direction, and that said housing (6) is also symmetrical with respect to this same first plane of symmetry, and that said nozzle (3) is symmetric about a second plane of symmetry parallel to said direction, which is perpendicular to said first plane of symmetry, and that said housing (6) is also symmetrical with respect to this same second plane of symmetry.

6. Burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that said housing (6) is made of sheet steel, and comprises at least one support (20), in particular made in the form of a tab, for receiving said nozzle (3) 7mounted on a supply pipe (2).

7. Burner (1) according to claim 2, characterized in that said nozzle (3) is located in the middle third between said first end (7) and said second end (9).

8. Burner (1) according to claim 2, characterized in that said second oblong end (9) has, in a cross section to the direction of a flow (F) of gas from said nozzle (3), its larger dimension and its smaller dimension homothetic to those of an oblong vaporization orifice that comprises said spray nozzle (3).

9. Burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that said spray nozzle (3) comprises an oblong vaporization orifice from the intersection of a substantially spherical cavity opposing the passage of the flow of gas with a diverging v-slot in the direction of the gas flow.

10. Device for weeding or defoliating comprising at least one burner (1) according to one of the preceding claims.