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L'invention a pour objet un brûleur destiné notamment à la production d'un rayonnement infra-rouge en vue du chauffage ou pour d'autres applications.
Le brûleur selon l'invention est caractérisé par ce fait qu'il comprend, à l'orifice d'une dhambre de mélange, alimentée en combustible gazeux et en comburant gazeux, un écran perforé lequel est surmonté par un tube, perforé ou non.
La hauteur du tube peut varier dans d'assez larges limites. Pour de nombreuses applications, elle est du même ordre de grandeur que la dimension moyenne de l'écran.
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thermique obtenu est particulièrement élevé. Ceci est probablement dû au fait que la paroi chaude du tube, proche de la sons de combustion, provoque des modifications dans le déroulement des réactions constituant la combustion.
Le tube, tout en améliorant la combustion, n'entrave nullement la circulation des gaz en raison de la position de champ de sa paroi par rapport au débit gazeux.
Pour un réglage convenable des proportions du comburant et du combustible, la combustion se déroule sans flamme. Le réglage permet de conférer aux gaz brûlés un caractère réducteur, neutre ou oxydant, à volonté.
Le matériau constitutif de l'écran et/ou du tube
sont choisis en fonction de l'effet final recherché. Dans
le cas où l'appareil est destiné au chauffage par rayonnement infra-rouge, on choisit pour constituer l'écran et/ou le tube un matériau à pouvoir émissif infra-rouge élevé.
L'invention vise également une forme de réalisation suivant laquelle le matériau est choisi pour sa brillance lorsqu'il est porté à haute température, le brûleur pouvant alors être utilisé comme source de lumière.
Le brûleur selon l'invention fonctionne exclusivement à l'air primaire sans apport d'air secondaire, de aorte qu'il peut être utilisé dans des milieux non comburants.
L'invention vise aussi un appareil constitué par une multiplicité de brûleurs tels que définis ci-dessus et placés côte à côte. Un écran perforé unique est alors surmonté par une multiplicité de tubes ménagés avantageusement par un réseau de cloisons entrecroisées disposées de champ sur la grille. Des crantages sur le bord des cloisons en regard de l'éoran facilitent la propagation de la flamme pour l'allumage.
Dans la description qui suif, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, dans lequel s
- la figure 1 est une vue schématique d'un brûleur selon l'invention ;
- les figures 2 à 7 définissent un certain nombre de formes du tube faisant partie du brûleur ;
- la figure 8 est une vue en plan d'un appareil de chauffage selon l'invention ;
- la figure 9 est une vue en élévation, avec arrachement partiel ;
- la figure 10 est une vue-en coupe d'un appareil selon l'invention, pour une autre forme de réalisation ;
- la figure 11 est analogue à la figure 10, mais encore pour une autre forme de réalisation.
On se réfère d'abord à la figure 1. Le brûleur selon l'invention comprend essentiellement un tube 20, à section carrée, circulaire, hexagonale, etc.., fermée à sa base par
un écran perforé 21, l'ensemble surmontant une chambre de mélange 22, alimentée en comburant et combustible, par exemple à l'aide d'un venturi 23, d'un injecteur 24 d'amenée du gaz combustible et d'une prise d'air 25. La proportion entre la hauteur du tube et la dimension moyenne de l'écran perforé peut varier dans de larges limites, suivant le résultat recherché et les gaz utilisés.
Au moment de l'allumage, une flamme bleue se manifeste au-dessus de l'écran 21, laquelle se décolore puis disparait progressivement, la combustion se poursuivant sans flamme, à température très élevée, la zone de combustion étant limitée par l'écran 21.
On pense que la partie de la paroi 20 adjacente à l'écran 21, lorsqu'elle est chauffée par la flamme qui se .-nifeste au début de l'allumage, émet d'abord des rayons infrarouges, puis des rayons rouges qui bombardent en tous sens la flamme en formation, la faisant disparattre tout en portant l'écran 21 à 1'incandescence. Au cours du fonctionnement, ce phénomène, du genre catalytique, qui active la combustion, con-
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l'évacuation n'étant freinée en aucun endroit, par suite de l'absence d'obstacle au-dessus de l'écran, mais au contraire accélérée par la présence du tube.
Le tube 20 peut tire plein ou perforé. Il peut être
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et infra-rouges.
L'écran perforé 21 peut être en une matière identique 11 celle qui constitue le tube qui le surmonte ou différents
<EMI ID=5.1> par le phénomène indiqué ci-dessus est refroidi à sa partie
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lés.
Le brûleur selon l'invention fonctionne sans faire appel à de l'air secondaire, ce qui permet son utilisation au sein de milieux les plus divers. Il peut fonctionner dans une atmosphère dépourvue d'air, et à cet égard son application est avantageuse dans le chauffage de certains fours, comme des fours de cuisine, ou industriels, etc.., où peuvent stagner des gaz provenant d'une combustion antérieure. Il fonctionne aussi à haute altitude, ou dans une atmosphère chargée d'humidité ou de poussière. Il peut aussi fonctionner dans l'eau, ou un autre liquide.
L'invention vise à cet égard un appareil caractérisé en ce qu'il comprend de l'eau ou un autre liquide dans lequel est plongé un brûleur selon l'invention, en cours de fonctionnement, et qui continue à brûler malgré son immersion.
Il y a lieu de tenir compte de la pression du milieu
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térieur de la chambre de mélange. Sans le cas d'un brûleur immergé, il y a lieu, au cours de l'immersion, d'augmenter
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brûler vers la cône de combustion.
Le fonctionnement du brûleur peut Etre assuré pour
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ainsi une aération supplémentaire du local chauffé, l'air étant pris à l'extérieur du local ; la légère surpression qui règne à la sortie du brûleur facilite l'évacuation de l'anhydride carbonique du local. L'air supplémentaire introduit dans le local est stérilisé, les poussières en suspension étant brûlées au passage de l'écran perforé.
Suivant une forme de réalisation de cette installation, on prélève l'air alimentant le brûleur dans une cheminée du local, l'air circulant ainsi de haut en bas dans cette cheminée et les gaz de combustion sont évacués par des orifices pratiqués à la partie inférieure du local.
Pour l'émission de rayons infra-rouges et de rayons rouges, le réglage est de préférence choisi pour fournir une atmosphère neutre à la sortie du brûleur.
C'est pour ce réglage fournissant à la sortie du
<EMI ID=11.1> régler la pression du gaz carburant dans des limites relativement très larges. On peut ainsi, pour le chauffage au gaz
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d'hygiène d'enploi.
Sur les figures 1 à 7, on a représenté diverses sortes de réalisations du brûleur, qui diffèrent entre elles par la forme du tube.
Sur la figure 1, le tube est cylindrique ou prismatique .
Sur la figure 2, il est à profil convexe.
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Sur In figure 6, il est h profil conique d'abord convor�nt puis divergent"
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dont chaque écran perforé élémentaire est surmonté par un tube de section hexagonale, une paroi étant commune à deux tubes adjacents. Les cloisons sont en contact avec l'écran perforé, sans ménager de discontinuités, On prévoit toutefois d'établir
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leur par une encoche pratiquée à la partie inférieure d'un élément de cloison, comme montré en 36. On facilite ainsi la propagation de la flamme lors de l'allumage de l'appareil.
La paroi externe est avantageusement calorifugée pour ne pas diminuer le rendement des brûleurs périphériques.
L'invention vise également une forme de réalisation suivant laquelle un élément unique joue à la fois le rôle d'écran et de tube. Sur la figure 10, cet élément 40 est conformé de manière à présenter des poches ou cavités, régulièramant réparties, 41, qui peuvent avoir en section transversale une de celles qui sont montrées sur les figures 1 à 7 cidessus, et dont les parois présentent des perforations 42, régnant sur le fond et/ou sur les parties concaves des cavités, comme vu de l'extérieur du brûleur, mais étant interrompues de manière à ménager des parties non perforées comme montré en
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lisations précédentes. Un tel élément à alvéoles peut être réalisé en un matériau réfractaire ou métallique.
Dans la réalisation suivant la figure 11, l'élément est constitué en un matériau qui, par sa nature mdme, permet un écoulement gazeux entre sa face interne 44 et sa face externe 45, et cela grâce à la présence de canaux, cavernes, alvéoles ou porosités, obtenues de fabrication. La fabrication est prévue pour que la perméabilité du support soit plus grande vers le fond des alvéoles que vers les parties supérieures de celles-ci.
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rayonnement infra-rouge est caractérisé en ce qu'il comprend, à l'orifice d'une chambre de mélange alimentée en. combustible gazeux et en comburant, un écran perforé surmonté d'un tube, sans aucune autre pièce.
Le brûleur selon l'invention est construit de manière que les gaz circulent à très petite vitesse, sous l'effet d'une pression très faible, de l'ordre de 1 à 2/10 de mm d'eau. L'écran perforé limitant la chambre de mélange ou d'expansion comporte des trous ou vides formant environ 40 à
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La combustion se produit sans flamme, pratiquement sans l'intervention d'air secondaire et fournit une température très élevée. L'absence de flamme permet de la qualifier de catalytique et comme aucun corps catalytique (ou cataly-
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catalytique.
Toutefois, l'invention prévoit une forme de réalination suivant laquelle le métal constitutif du tube possède des propriétés catalytiques. La combustion auto-catalytique mentionnée ci-dessus se double alors d'une combustion catalytique ordinaire, ce qui rend le brûleur pratiquement inex-
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L'invention vise également une forme de réalisation suivant laquelle c'est le métal constitutif de l'écran perforé qui est à propriété catalytique.
L'écran perforé sert aussi de réflecteur pour le rayonnement infra-rouge émis par la paroi du ou des tubes.
Il joue également par lui-même un rôle rayonnant dont l'importance dépend de la proportion des vides par rapport à sa surface totale. Par ailleurs, l'écran limite la zone de combustion et évite les retours de flamme.
V
Bien que le mélange de gaz combustible et d'air circule à une très faible vitesse, démontrée par le fonctionnement silencieux du brûleur, les gaz résultant de la combustion, présentant un volume beaucoup plus grand, s'évacuent à grande vitesse, sans être freinés à aucun endroit en raison de l'absence de toute pièce autre que l'écran et le tube. Cette évacuation est accélérée par la présence du ou des tubes qui font office de cheminée.
La hauteur du tube peut varier dans de larges limites suivant le résultat recherché. Plus le tube est court et plus la température des gaz brûlés à sa sortie est élevée.
L'invention prévoit une réalisation avec des tubes relativement longs fournissant un rendement important au point de vue du rayonnement infra-rouge et un chauffage par convection relativement faible.
D'autre part, les longueurs d'ondes du rayonnement peuvent être modifiées en faisant varier la longueur du tube et par suite la température du tube.
Le brûleur selon l'invention permet d'obtenir une atmosphère de combustion neutre, c'est-à-dire ni oxydante ni réductrice, par simple réglage de l'air au venturi ou par tout autre moyen.
On peut donc utiliser, pour constituer le brûleur, et notamment l'écran perforé, un matériau courant, comme le fer. Un brûleur en fer a résisté à des milliers d'heures de fonctionnement malgré les températures élevées atteintes.
Le brûleur selon l'invention peut être alimenté avec un gaz combustible contenant naturellement des composés du soufre tout en conservant un bon fonctionnement. Il ne produit pas d'hydrogène sulfuré, ce qui a été démontré en utilisant un écran perforé en argent, qui n'a pas été attaqué.
REVENDICATIONS
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un écran perforé faisant partie de la paroi d'une chambre de mélange et coiffé par un tube.