Brûleur. L'objet de la présente invention est un brûleur, pouvant être, par exemple, un brû leur pour combustibles liquides ou un brûleur pour combustibles gazeux, notamment pour des gaz ayant une densité inférieure à celle de l'air.
Le brûleur selon l'invention comprend une base portant au moins une paire de. tubes munis de perforations dont l'un entoure l'autre de façon qu'ils forment entre eux une chambre de combustion, la base présentant une ouverture pour l'admission de l'air à l'in térieur du tube intérieur, une paroi s'étendant entre une partie de la base et l'un des tubes pour former une chambre à combustible annu laire disposée latéralement le long de la péri phérie de la partie inférieure dudit tube.
Plusieurs formes d'exécution du brûleur suivant l'invention et plusieurs variantes de ces formes sont représentées, à titre d'exem ple, au dessin, dans lequel: La fig. 1 est une vue en plan d'une pre mière forme d'exécution du brûleur, le cou vercle ayant. été enlevé; la fig. 2 est une vue en coupe selon 2-2 de la fig. 1; la fig. 3 est un fragment. de coupe selon 3-3 de la fig. 1, à plus grande échelle, illus trant la flamme, et le passage du gaz et de l'air, dans un régime avec faible consomma tion de combustible;
les fig. 4 et 5 sont des coupes partielles correspondant à la fig. 2, de deux variantes du brûleur des fig. 1 à 3; la fie. 6 est une vue en coupe, correspon dant à la fig. 2 d'une deuxième forme d'exé cution du brûleur; la,<U>fi-.</U> 7 est une coupe partielle, corres pondant à la fig. 6, à plus grande échelle, montrant une variante d'un détail; la fi-,. 8 est une vue en coupe selon 8-8 de la fig. 7;
la fig. 9 est une coupe partielle correspon dant à la fig. 2, à plus grande échelle, d'une variante du brûleur des fig.1 à 3, et la fig. 10 montre une autre forme d'exécution; la. fig:11 est une vue en coupe correspon dant à la fig. 2, montrant une autre forme d'exécution du brûleur; la fig. 12 est une vue en plan d'une autre forme d'exécution du brûleur, avec des parties en coupe et des parties brisées, les couvercles étant enlevés;
la fig. 13 est une vue en coupe selon l.3-13 de la fig. 12 avec des parties brisées, et la fig. 14 est une coupe partielle selon 14--14 de la fi-. 12.
Le brûleur selon la forme d'exécution des fig.1, 2 et 3 est destiné à brûler du combustible gazeux léger, c'est-à-dire du combustible dont le poids spécifique est inférieur à celui de l'air. Ainsi qu'il est illustré, les tubes 1 et 3, munis de perforations, en tôle métallique ré fractaire, telle que de l'acier inoxydable, sont cylindriques et sont espacés l'un de l'autre pour former entre eux une chambre de com bustion annulaire 5. La base qui supporte les tubes de combustion comprend une cuvette annulaire 7 dont l'ouverture centrale 9 sert à l'admission de l'air à l'intérieur du tube inté rieur 1.
Les parois latérales 11 et 13 de la cu vette 7 sont d'une hauteur suffisante pour empêcher un débordement. d'huile de la cu- v ette dans le cas où l'on désire de convertir le brûleur à gaz des fig. 1 à 3 en un brûleur qui brûle de l'huile.
Les extrémités inférieures des deux tubes 1 et 3 pénètrent dans la cuvette entre les pa rois latérales 11 et 13, le tube extérieur 3 étant en contact avec la paroi 11, de façon que cette paroi détermine la position du tube, et le tube intérieur 1 étant écarté de la paroi 13 et ayant son extrémité inférieure reposant Sur le fond de la cuvette. Un couvercle annu laire 15, en tôle métallique mince, par exemple en acier inoxydable, est supporté par le bord supérieur de la paroi 13, ce couvercle étant fixé à cette paroi par son bord intérieur par des vis 17. Une garniture compressible 19, en matière réfractaire telle que de l'amiante, est prévue pour rendre étanche au gaz le joint entre le couvercle et la paroi 13.
Le couvercle est miuii d'un rebord périphérique 21 en con tact avec le côté intérieur du tube de combus tion intérieur 1 et soudé à ce tube, de manière à former un joint étanche au gaz. De cette manière est formée une chambre à combus tible annulaire 23 disposée latéralement le long de la périphérie de la partie inférieure du tube 1. Le combustible gazeux est admis dans la chambre 23 par l'ouverture 25 de la base, cette ouverture étant en communication avec le conduit d'alimentation de gaz 27 qui est pourvu d'un robinet (non représenté) pour régler la quantité de gaz. La chambre à com bustible 23 communique avec la chambre de combustion 5 uniquement par des perforations 37 du tube 1.
Dans le fond de la chambre de combustion 5 est disposé un manchon 29 espacé de chaque tube 1 et 3, et partageant la partie de fond de la chambre 5 en deux compartiments ou- verts vers le haut. Ce manchon est. fixé en place sur la base par trois oreilles 31 et, comme les tubes, il est formé en tôle d'acier inoxydable munie de perforations.
Une veilleuse d'allumage, constituée par un tube 33, est située dans l'espace entre le man chon 29 et le tube 1, cette veilleuse étant, ali mentée avec du gaz par un conduit 35 com mandé par une soupape et arrivant de la source qui alimente le conduit 27.
Le gaz amené à la chambre 23 passe de cette chambre par des perforations 37 du tube 1 situées au-dessous du couvercle 15 dans la portion adjacente de la chambre de combus tion 5. Le couvercle 15, lorsque les vis 17 sont serrées, applique le bord inférieur du tube 1 contre la surface du fond de la cuvette avec une étanchéité suffisante pour assurer que tout le gaz passe dans la chambre de com bustion par les perforations 37 de la partie d'extrémité inférieure du tube 1.
En obligeant le gaz à entrer dans la cham bre de combustion par les perforations du tube 1, une distribution uniforme du gaz admis dans la chambre de combustion est assurée, et la, flamme est distribuée uniformé ment autour de la chambre de combustion.
La présence du manchon perforé 29 per met au brûleur de fonctionner de faon sa tisfaisante et efficace même lorsque l'alimenta tion en gaz est beaucoup réduite. Par exemple, on a trouvé qu'avec un brûleur tel que celui des fig. 1 à 3, la consommation efficace mini mum de combustible peut être approximative- ment un huitième de la consommation efficace maximum, tandis que si le manchon 29 n'est pas utilisé, ce minimum ne peut être qu'envi ron un tiers.
Le gaz entrant dans la chambre de com bustion a la. tendance de rester entre le man chon et le tube 1, de façon que la partie supérieure de ce compartiment forme en fait une buse qui décharge le gaz vers le haut. dans la chambre de combustion, où il brûle en forme d'une flamme I' (fi-. 3) et s'étend de façon uniforme autour de la chambre de com bustion.
De l'air qui entre par les perfora tions du tube extérieur 3 situées immédiate- ment au-dessus du bord supérieur de la paroi 11, tend à passer vers le bas dans le eompart.i- ment entre ce tube et le manchon 29, comme indiqué par les flèches dans la fig. 3, et passe par les perforations dans le manchon pour se mélanger avec le gaz qui entre dans le com partiment entre ce dernier et le tube 1, de faon qu'un mélange carburé est déchargé à. partir de ce dernier compartiment. On a trouvé que, lorsque le manchon 29 n'est pas perforé, des résultats satisfaisants ne peuvent être obtenus, et la flamme, dans Lin pareil cas, brûle avec une couleur jaunâtre.
Des résultats satisfaisants ont. été obtenus avec le brûleur décrit. lorsqu'il a été alimenté avec du gaz de ville ordinaire qui a une va leur d'environ 4900 kg cal./m3, brûleur dans lequel les deux tubes 1 et 3 et le manchon 29 sont munis de perforations 37 d'environ 2 mm de diamètre et. disposées en rangées espacées de 6 mm, les perforations dans ces rangées étant. espacées de 6 mm. Le nombre de ran gées de perforations qui établissent la commu nication entre la chambre 23 et la chambre de combustion peut varier selon la grandeur du brûleur. Pour des brûleurs d'une grandeur habituelle appropriée pour des cuisinières do mestiques, deux ou trois rangées seront suffi santes.
Le nombre de perforations dans le manchon 29 n'est pas important et, lorsque les perforations sont espacées comme mentionné ci-dessus, trois ou quatre rangées seront. géné ralement suffisantes. Cependant, on a. trouvé que les meilleurs résultats seront obtenus si le manchon s'étend vers le haut jusqu'à, atteindre au moins le niveau du couvercle 15 soudé au tube 1.
Le tube extérieur 3 pourrait être supporté à l'extérieur de la paroi 11, comme dans la variante montrée dans la fia. 4. Le tube 1 étant, soudé au couvercle 15, pourrait s5adap- ter à son extrémité inférieure à un rebord cir- conférentiel 39 faisant saillie à partir du fond de la cuvette 7, comme dans la variante de la fia. 5, de façon à empêcher une communica tion entre la chambre 23 et la chambre de combustion autrement que par le moyen des perforations dans le tube 1.
Dans la variante de la fia. 9, la paroi 11 présente une partie supérieure plus mince que sa. partie inférieure, de façon à former entre cette paroi et le tube 3 un espace annulaire 41 ouvert. vers le haut et par lequel de l'air additionnel est admis dans le compartiment formé entre le manchon 29 et le tube 3. Le couvercle 43 soudé au tube 1 pour former la chambre à combustible a, à sa. périphérie 45, la forme d'un tronc de cône et s'étend vers le bas de façon à exposer un nombre suffisant de perforations du tube intérieur 1 pour ad mettre une quantité augmentée d'air dans le compartiment entre ce tube et le manchon 29 pour être mélangé avec le gaz dans cet espace.
Le brûleur selon les fia. 6 à 8 est destiné à brûler du combustible gazeux ou liquide. Le brûleur représenté par ces figures est iden tique à celui montré par les fia. 1 et 2, sauf qu'une mèche annulaire 47 entoure le man chon 29, cette mèche étant espacée du man chon pour créer un espace d'air 49 entre ces deux organes, de façon que de l'air puisse passer à travers les perforations du manchon dans le compartiment entre ce dernier et le tube intérieur 1 pour les raisons qui ont été indiquées ci-dessus. La mèche peut être espa cée du manchon par un nombre suffisant d'oreilles 31. Cependant, il est plus pratique de prévoir un nombre de pinces espacées 51 pouvant être fixées par leurs extrémités infé rieures par soudage au tube extérieur 3 pour maintenir la mèche dans sa position espacée.
Un tuyau d'alimentation de gaz 27 com munique avec une ouverture 53 dans une sail lie 55 du fond de la cuvette 7, pour empêcher de noyer le tuyau, lorsque le brûleur fonc tionne à l'huile, pendant la période de mise en fonction du brûleur, par l'huile admise à la chambre par l'ouverture 57 de la cuvette, ouverture qui communique avec le tuyau 59 d'alimentation en huile, ce dernier tuyau, comme le tuyau 27, étant commandé par une soupape (non représentée) pour régler la quantité d'huile fournie à la chambre de com bustible 23 du brûleur.
Les perforations<B>37</B> de niveau le plus bas du tube intérieur 1 et du manchon 29 du brû- leur sont disposées assez près du fond de la cuvette pour permettre qu'une quantité suffi sante d'huile atteigne la mèche pour la mise en fonction du brûleur. Lorsque le brûleur a commencé à fonctionner, l'huile sera vapo risée dans la chambre 23, dont le couvercle 15 est chauffé de façon intense par de la chaleur qui est. réfléchie vers lui du tube 1 et par la chaleur conduite à lui par ce tube, avec lequel il est en contact intime.
En outre, le temps utilisé pour la mise en fonction du brûleur, lorsque de l'huile est employée comme com bustible, se réduit beaucoup, pour la raison que l'extrémité du tube intérieur 1 qui trempe dans l'huile est chauffée fortement par la cha leur conduite à elle à partir du couvercle 15 et à partir des portions du tube au-dessus du couvercle où existe la flamme.
Le brûleur de la fig. 10, qui est un brûleur à huile, est. agencé comme le brûleur des fig. 6 à 8, sauf que le tube intérieur 1, soudé au couvercle 43, similaire au couvercle 43 de la fig. 9, fixé à la paroi intérieure 13 de la cu- v ette, est maintenu par celui-ci avec son bord inférieur espacé d'environ 2 mm, du fond de la cuvette, de façon à établir une communica tion entre la chambre à combustible annulaire formée au moyen du couvercle 43 et disposée latéralement le long de la périphérie de la partie inférieure du tube 1, et la chambre de combustion formée entre les tubes 1 et 3.
Les vapeurs d'huile s'écoulent de la chambre à combustible, par-dessous l'extrémité inférieure du tube 1 dans le compartiment de la chambre de combustion formé entre le manchon 29 et le tube intérieur 1. L'effet du manchon 29 n'est pas aussi prononcé que lorsqu'on brûle des gaz plus légers. Cependant, avec ces va peurs et gaz plus lourds, le manchon a un effet utile en ce qu'il permet un régime de consommation de combustible plus étendu que lorsqu'il est omis.
On a trouvé par exemple que, dans un brûleur tel que celui de la fig.10, dans lequel un fonctionnement effi- ?ace peut être obtenu lorsque la consommation de combustible n'est pas plus faible que 1/s de la consommation efficace maximum, on peut réaliser, en employant le manchon 29 séparant la partie de fond de la chambre de combus tion en deux compartiments ouverts vers le haut une consommation efficace de combusti ble avec environ 1/,1 de la consommation effi cace maximum.
Dans la forme d'exécution suivant la fig.11, la chambre à combustible annulaire 61 communiquant avec la chambre de combus tion est disposée latéralement du côté exté rieur du tube extérieur 3 muni de perfora tions, l'espace entre la paroi latérale exté rieure 11 de la cuvette annulaire 7 et ce tube étant. fermé par le couvercle annulaire 63, fixé au bord supérieur de la paroi 11 par des vis 65. Le couvercle 63 présente un rebord in térieur périphérique 67 soudé au tube 3.
En outre, le tube de combustion intérieur 1 est posé contre la paroi latérale intérieure 13 de la cuvette 7, et la partie intérieure p6riphé- rique du couvercle 63 est incurvée en 69, polir produire le même effet que la partie conique 45 du couvercle suivant la fig. 9. Entre la partie supérieure de la paroi latérale inté rieure 13 de la cuvette et le tube intérieur l est. ménagé un espace annulaire 71, ouvert vers le haut, produisant le même effet que l'espace 41 de la fig. 9.
Dans une variante du brûleur suivant la fig. 11, le tube extérieur 3 peut se terminer au-dessus du fond de la cuvette 7 de la même manière que dans le brû leur de la fig. 10, pour obtenir le même effet. L'air parvient. aux perforations 37 du tube intérieur 1 par l'ouverture centrale de la cu vette 7 et passe de là dans la chambre de com bustion 5 formée entre les tubes 1 et 3. Un manchon 29 est disposé comme dans le brûleur des fig. 1 à 3.
Dans la forme de réalisation montrée par les fig. 12, 13 et 14, deux chambres de com bustion annulaires coaxiales sont formées cha cune par une paire de tubes 1 et 3 munis de perforations 37. La base 75 présente deux cu vettes annulaires coaxiales 77, 79 portant cha cune une paire de tubes 1 et 3. Le tube exté rieur 1 de la paire extérieure est en contact avec la paroi latérale extérieure 77 de la cu vette extérieure, et le tube intérieur 1 de la paire intérieure est en contact avec la paroi latérale intérieure 77 de la cuvette intérieure.
Les deux autres tubes 3 se trouvent chacun environ à mi-distance entre les parois laté rales 77 et 79 de la cuvette correspondante, les espaces entre les parois .79 et les tubes de combustion 3 étant fermés par des couver cles 81 soudés à ces tubes et. placés sur des garnitures compressibles 82 disposées aux bords supérieurs de ces parois. Ainsi, à cha que chambre de combustion correspond une chambre à combustible annulaire 95 disposée latéralement le long de la périphérie de la partie inférieure du tube 3 correspondant.
Les couvercles sont. fixés à ces bords supérieurs par des pinces 83, attachées par des vis de serrage à des pinces inférieures 87, toutes ces vis s'étendant à travers l'espace annulaire ménagé entre les cuvettes et par lesquel l'air entre dans l'espace entre les tubes de com bustion 3, tandis que de l'air entre dans l'in térieur du tube intérieur 1 par l'ouverture centrale 89 de la cuvette intérieure.
Le brûleur suivant les fig. 12, 13 et 14 est agencé pour brûler à volonté soit du gaz, soit de l'huile, le gaz étant admis par un tuyau 91 commandé par une soupape dans la chambre à combustible 95 extérieure, et l'huile entrant par nui tuyau 93 commandé par une soupape, dans la chambre à combustible 95 intérieure. A des points espacés angulairement, les chambres à combustible 95 qui commu niquent chacune avec la chambre de combus tion correspondantes sont reliées ensemble par des canaux 99 ménagés dans des bras 97 re liant. les deux cuvettes. Une mèche 47 est dis posée au fond de la chambre de combustion intérieure, cette mèche servant à la mise en fonction du brûleur lorsque de l'huile est employée comme combustible.
Dans les fonds des chambres de combustion sont disposés des manchons 29 munis de perforations comme dans le brûleur des fig. 1 à 3.