FR2490319A1 - GAS BURNER FOR STOVE - Google Patents

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    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
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Abstract

The present invention relates to domestic gas appliances and in particular grate gas burners. The gas burner contains a mixing chamber (4) which is formed by a removable cover (3) and a burner head (2) with an upper and a lower row of flame openings. According to the invention, there is provided in the interspace between the cover and the burner head, over the entire length of the circular circumference, an annular cavity (9) which is connected to the inlets (15) of the flame openings of the lower row and to the mixing chamber (4) via the flame openings of the upper row, the inlets (15) of the flame openings of the lower row lying at a greater distance in the radial direction from the centre of the mixing chamber than the inlets (16) of the flame openings of the upper row.

Description

La présente invention concerne les appareils à gaz mé nagers et notamment les bradeurs à gaz des réchauds. The present invention relates to household gas appliances and in particular to gas burners from stoves.

On connatt toute une multitude de conceptions de brû- leurs à gaz. En règle générale, ces brûleurs comportent une chambre de mélange formée par un chapeau amovible et une tête. We know a whole multitude of gas burner designs. Typically, these burners have a mixing chamber formed by a removable cap and a head.

On connaît un brûleur à gaz de réchaud dans la tête duquel sont prévues deux rangées de trous de flamme décalées l'une par rapport a' l'autre, la rangée supérieure étant la rangée principale par laquelle débouche la plus grande portion de mélange gaz-aix, tandis que la rangée inférieure fait fonction de stabilisateur de combustion. Les trous de flamme sont exécutis dans ce brûleur sous la forme de fentes (cf. le brevet d'invention Français n 766 815).A stove gas burner is known in the head of which are provided two rows of flame holes offset relative to each other, the upper row being the main row through which opens the largest portion of gas mixture. aix, while the bottom row acts as a combustion stabilizer. The flame holes are made in this burner in the form of slots (cf. French patent No. 766 815).

Les inconvénients de la conception envisagée résident en une faible stabilité de la combustion, résultant des vitesses élevées auxquelles le mélange gaz-air débouche par les trous de flamme de la rangée inférieure et en une fabrication difficile nécessitant une main d'oeuvre importante. The drawbacks of the envisaged design reside in poor stability of combustion, resulting from the high speeds at which the gas-air mixture emerges through the flame holes of the lower row and in a difficult manufacture requiring significant labor.

On connut un broyeur à gaz pour réchaud dans le chapeau duquel sont pratiquées deux rangées de trous de flamme et dans lequel le chapeau et la toute délimitent un espace annulaire à travers lequel débouche un mélange gaz-air arrivant des trous de flamme de la rangée inférieure (cf. le brevet d'invention de Grande-Bretagne n 1208510). A gas grinder for a stove was known, in the cap of which two rows of flame holes are made and in which the cap and the whole delimit an annular space through which opens a gas-air mixture arriving from the flame holes of the lower row. (see Great Britain's patent No. 1208510).

Cependant, ces brtleurs sont caractérisés par un faible rendement évalué en moyenne a 62 %, la teneur des produits de la combustion du gaz en CO étant d'environ 0,2 %. Dans une grande mesure, cet inconvénient est dt â ce que le mélange gaz-air sortant de la rangée inférieure de trous de flamme pénètre dans l'espace entre le chapeau et la tête et brûle en formant une petite flamme annulaire au-dessous de la rangée principale de trous de flamme, ce qui empoche l'air secondaire d'arriver librement vers la zone de combustion formée par les trous de la rangée supérieure.De plus, l'importante résistance dynamique créée pendant le déplacement du mélange gaz-air a travers la rangée inférieure de trous de flamme, aux petits débits de gaz, augmente la teneur des produits de combustion du gaz en CO. However, these burners are characterized by a low yield evaluated on average at 62%, the CO content of the products of the combustion of the gas being approximately 0.2%. To a large extent, this disadvantage is that the gas-air mixture exiting the lower row of flame holes enters the space between the cap and the head and burns forming a small annular flame below the main row of flame holes, which prevents secondary air from freely reaching the combustion zone formed by the holes in the upper row. In addition, the significant dynamic resistance created during the movement of the gas-air mixture has through the lower row of flame holes, at small gas flows, increases the CO content of the products of combustion of the gas.

On connaSt également un brtleur à gaz pour réchaud comprenant une chambre de mélange délimitée par un chapeau et une tête démontables et ayant deux rangées de trous de flamme ff m es par des rainures pratiquées dans le chapeau et dans la tête, la surface de la section de sortie des trous de la rangée inférieure étant supérieure à la surface de la section d'entrée dans ces trous du mélange gaz-air (ef. la demande de brevet Français n0 80 07 661)
L'inconvénient du bradeur ainsi envisagé réside en une stabilité relativement médiocre de la combustion, due aux vitesses élevées auxquelles le mélange gaz-air sort des trous de flamme de la rangée inférieure, ce qui ne permet pas d' aug- menter la quantité d' air primaire arrivant dans la chambre de mélange et aboutit, en définitive, à une combustion insuffisamment efficace du mélange gaz-air.
There is also known a gas burner for a stove comprising a mixing chamber delimited by a removable cap and a head and having two rows of flame holes ff m es by grooves made in the cap and in the head, the surface of the section. outlet of the holes of the lower row being greater than the surface of the entry section in these holes of the gas-air mixture (see French patent application no. 80 07 661)
The disadvantage of the slider thus envisaged resides in a relatively poor stability of combustion, due to the high speeds at which the gas-air mixture leaves the flame holes of the lower row, which does not make it possible to increase the quantity of primary air arriving in the mixing chamber and ultimately results in an insufficiently efficient combustion of the gas-air mixture.

La présente invention a dont pour but d'accrottre l'ef- ficacité de la combustion du ga en diminuant la vitesse de sortie du mélange gaz-air par les trous de flamme de la rangée inférieure, la teneur en CO étant réduite, a tous les régimes de consommation du gaz y compris aux petits débits. The object of the present invention is to increase the efficiency of combustion of ga by reducing the speed of exit of the gas-air mixture through the flame holes in the lower row, the CO content being reduced, to all gas consumption regimes including at low flow rates.

Pour résoudre ce problème, cette invention a pour objet un brflleur à gaz comprenant un chapeau et une toute démontables, qui sont réalisés de manière à délimiter, apres qu'ils sont assemblés, une chambre annulaire mise en communication avec les entrées des trous de la rangée inférieure et avec la chambre de mélange à travers les trous de flamme de la rangée supérieure, les entrées des trous de la rangée inférieure étant plus éloignées , dans la direction radiale, du centre de la chambre de mélange que celles des trous de la rangée supérieure. To solve this problem, this invention relates to a gas burner comprising a cap and a completely removable, which are produced so as to delimit, after they are assembled, an annular chamber placed in communication with the inlets of the holes of the lower row and with the mixing chamber through the flame holes of the upper row, the entries of the holes of the lower row being farther in the radial direction from the center of the mixing chamber than those of the holes of the row superior.

Un avantage de cette construction est que le mélange gaz-air arrive à l'entrée des trous de flamme de la rangée inférieure en se séparant des courants principaux de mélange gaz-air qui vont de la chambre de mélange aux trous de flamme de la rangée supérieure. Dans ce cas, avant que le mélange gazair ne sortent des trous de la rangée inférieure il change plusieurs fois de direction ce qui accrort la résistance rencontrée sur son parcours et réduit sa vitesse de sortie. Tout cela assure une combustion stable du mélange, sans raté, des flammes de la rangée inférieure qui assurent, leur tour, une combustion stable des flammes de la rangée supérieure en maintenant leur combustion stable.La stabilité élevée de la combustion permet d augmenter le débit d'air primaire dans le brûleur et d'amener, par conséquent, aux trous de flamme un mélange gaz-air parfaitement adapté pour la combustion. LI aug- mentation de la teneur en air du mélange gaz-air raccourcit les flammes, ce qui permet de rapprocher le brûleur de la vaisselle et d'augmenter ainsi le rendement de la combustion du gaz, la teneur des produits de combustion en CO étant réduite. An advantage of this construction is that the gas-air mixture arrives at the entry of the flame holes of the lower row by separating from the main gas-air mixture streams which go from the mixing chamber to the flame holes of the row superior. In this case, before the gas mixture leaves the holes in the lower row, it changes direction several times, which increases the resistance encountered on its route and reduces its exit speed. All this ensures stable combustion of the mixture, without fail, of the flames of the lower row which, in turn, ensure stable combustion of the flames of the upper row while keeping their combustion stable. The high stability of combustion makes it possible to increase the flow of primary air in the burner and, consequently, to bring to the flame holes a gas-air mixture perfectly suited for combustion. LI increasing the air content of the gas-air mixture shortens the flames, which brings the burner closer to the dishes and thus increases the efficiency of gas combustion, the CO content of the combustion products being scaled down.

Quand le brûleur ci-dessus fonctionne avec de faibles débits de gaz, la portion de mélange gaz-air arrivant â travers les trous de flamme de la rangée inférieure crott du fait que la vitesse à laquelle le mélange gaz-air s' échappe en brûlant à travers les trous de flamme de la rangée supérieure diminue et le mélange gaz-air se répartit d'une autre fa çon qui entre l'augmentation de sa portion arrivant dans les trous de flamme de la rangée inférieure, ce qui conduit å une combustion plus totale du gaz non seulement en régime nominal mais aussi en régime de faibles débits. Selon l'invention, ce régime de fonctionnement est assuré par l'arrivée du mélange gaz-air à l'entrée des trous de la rangée inférieure non pas directement de la chambre de mélange mais grâce au fait qutil est dévié des trous de la rangée supérieure. When the above burner operates with low gas flows, the portion of gas-air mixture arriving through the flame holes in the bottom row crott that the rate at which the gas-air mixture escapes upon burning through the flame holes of the upper row decreases and the gas-air mixture is distributed in another way which between the increase of its portion arriving in the flame holes of the lower row, which leads to combustion more total gas not only in nominal mode but also in low flow regime. According to the invention, this operating regime is ensured by the arrival of the gas-air mixture at the inlet of the holes in the lower row not directly from the mixing chamber but thanks to the fact that it is deflected from the holes in the row superior.

Tant la tête que le chapeau du brûleur peuvent être fabriqués par coulée sous pression d'alliages d'aluminium ou par des procédés de la métallurgie des poudres, donc, à l'ai de de methodes hautement efficaces, du point de vue de la technologie. Both the burner head and the burner cap can be manufactured by die-casting of aluminum alloys or by powder metallurgy processes, therefore, using highly efficient methods from a technological point of view. .

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumiére de la description explicative qui va suivre, dtun mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins non limitatffs annexés, sur lesquels
- la Fig. 1 représente un brfileur & gaz pour réchaud, selon l'invention vue en plan ; avec arrachement partiel ;
- la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1.
The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which follows, dtun embodiment given only by way of nonlimiting example and shown in the drawings not annexed limits, on which
- Fig. 1 shows a burner & gas for a stove, according to the invention seen in plan; with partial removal;
- Fig. 2 is a section along the line Il-Il of FIG. 1.

La figure 1 représente un brûleur à gaz complet désigné par la référence I. I1 comporte une tjete 2 et un chapeau 3 monté amovible sur la toute 2. La toute 2 et le chapeau 3 délimitent une chambre de mélange 4. Dans la tête 2 sont prévus des trous de fla e d'une rangée inférieure réalisés sous la forme de rainures 5 tandis que dans le chapeau 3 les trous de flamme d'une rangée supérieure sont formés par des rainures 6. FIG. 1 represents a complete gas burner designated by the reference I. I1 comprises a nozzle 2 and a cap 3 removably mounted on the whole 2. The all 2 and the cap 3 define a mixing chamber 4. In the head 2 are provided fla e holes of a lower row produced in the form of grooves 5 while in the cap 3 the flame holes of an upper row are formed by grooves 6.

Le chapeau 3 est muni d'une saillie 7 s'engageant dans un évidement annulaire 8 pratique dans la tête 2. Le chapeau 3 ferme après son montage sur la tête une chambre annulaire 9. Cette chambre est formée gr ce à un petit évidement pratique dans la tête 2. Les rainures 6 formant les trous de flamme de la rangée supérieure traversent aussi la saillie 7 formée sur le chapeau 3 sur toute la longueur de sa circonférence. Dans l'évidement 8 de la tête 2 est prévue une cloison 10 s' engageant dans chacune des rainures 6 en établissant le décalage requis entre les trous de flamme des rangées supérieure et inférieure constituées par les rainures 5 et 6.Le chapeau 3 est muni d'un épaulement 11 destiné à protéger les trous de flamme contre le débordement des liquides bouillants pendant l'utilisation du brûleur b gaz de réchaud. La tête 2 abrite un mélangeur 12 à travers lequel le mélange gaz-air ar rive dans la chambre de mélange 4. Pendant le fonctionnement du brtleur, les rainures 6 forment la rangée supérieure de flammes 13 tandis que les rainures 5 forment la rangée inférieure de flammes 14.La chambre annulaire 9 est mise en communication avec les entrées 15 des trous de la rangée inférieure et avec la chambre de mélange 4 à travers les trous de flammes de la rangée supérieure, les entrées 15 des trous de la rangée inférieure étant éloignées dans la direction radiale, du centre de la chambre de mélange dtune distance plus grande que celle dont sont éloignées les entrées 16 des trous de la rangée supérieure. The cap 3 is provided with a projection 7 engaging in an annular recess 8 practical in the head 2. The cap 3 closes after its mounting on the head an annular chamber 9. This chamber is formed by a small practical recess in the head 2. The grooves 6 forming the flame holes of the upper row also pass through the projection 7 formed on the cap 3 over the entire length of its circumference. In the recess 8 of the head 2 is provided a partition 10 engaging in each of the grooves 6 by establishing the required offset between the flame holes of the upper and lower rows formed by the grooves 5 and 6. The cap 3 is provided a shoulder 11 intended to protect the flame holes against overflowing of boiling liquids during the use of the burner b gas stove. The head 2 houses a mixer 12 through which the gas-air mixture arrives in the mixing chamber 4. During the operation of the burner, the grooves 6 form the upper row of flames 13 while the grooves 5 form the lower row of flames 14. The annular chamber 9 is placed in communication with the inlets 15 of the holes in the lower row and with the mixing chamber 4 through the flame holes in the upper row, the inlets 15 of the holes in the lower row being distant in the radial direction, from the center of the mixing chamber a distance greater than that from which the inlets 16 are spaced from the holes in the upper row.

Le brûleur & gaz pour réchaud selon l'invention fonctionne selon un principe identique à celui des brtleurs connus. The burner & gas for stove according to the invention operates on a principle identical to that of known burners.

Pour cette raison on n'indiquera que certaines particularités principales de son fonctionnement.For this reason we will only indicate certain main features of its operation.

Le mélange gaz-air arrive par le mélangeur 12 dans la chambre de mélange 4 et ensuite débouche à l'extérieur à travers les trous formés par les rainures 6 en constituant une rangée de flammes 13. Une portion du mélange gaz-air ayant circulé dans les rainures 6 descend et pénètre dans la chambre annulaire 9 d'od il arrive dans les rainures 5 en formant une rangée inférieure de flammes 14. DU fait que les rainures 5 sont décalées par rapport aux rainures 6 le mélange gaz-air entré dans la chambre annulaire 9 tourne à droite et à gauche avant de s'échapper à l'extérieur par les rainures 5 et c'est après cela qu'il débouche & l'extérieur par ces rainures 5. The gas-air mixture arrives through the mixer 12 in the mixing chamber 4 and then emerges outside through the holes formed by the grooves 6, constituting a row of flames 13. A portion of the gas-air mixture having circulated in the grooves 6 descend and enter the annular chamber 9 of od it arrives in the grooves 5 forming a lower row of flames 14. Because the grooves 5 are offset from the grooves 6 the gas-air mixture entered the annular chamber 9 turns to the right and to the left before escaping to the outside by the grooves 5 and it is after that that it opens to the outside by these grooves 5.

Le mélange gaz-air ne peut pas arriver directement de la chai- bre de mélange 4 dans les rainures 5 car elles sont masquées par la saillie annulaire 7 engagée dans l'évidement annulaire 8. La portion du mélange gaz-air qui arrive dans les rainures de la rangée inférieure de trous 5 dépend de la dimension de la chambre annulaire 9 formée par l'espace entre le chapeau 3 et la tête 2. Par suite, pour assurer un fonctionnement efficace du brtleur, il faut que la portion du mélange gaz-air arrivant dans la rangée inférieure de trous 5 soit sensible ment inférieure à la portion du mélange gaz-air arrivant dans les trous de la rangée supérieure 6. Pendant le fonctionnement du brtleur, les flammes de la rangée supérieure 13 sont sensiblement plus longues que les flammes 14 formées par la rangée inférieure de trous.Ceci est du an fat que le melange gaz- air va de la chambre de mélange 4 à la sortie des trous 6 sans changer de directions ce qui assure queute faible résistance est opposée au mélange sortant de ces trous et que la vitesse a laquelle le mélange débouche des trous 6 est notablement su- périeure & la vitesse à laquelle le mélange gaz-air s'échappe des rainures 5.The gas-air mixture cannot arrive directly from the mixing chamber 4 in the grooves 5 because they are masked by the annular projection 7 engaged in the annular recess 8. The portion of the gas-air mixture which arrives in the grooves of the lower row of holes 5 depends on the size of the annular chamber 9 formed by the space between the cap 3 and the head 2. Consequently, to ensure efficient operation of the burner, the portion of the gas mixture must be -air arriving in the lower row of holes 5 is appreciably less than the portion of the gas-air mixture arriving in the holes of the upper row 6. During the operation of the burner, the flames of the upper row 13 are substantially longer than the flames 14 formed by the lower row of holes. This is the fat year that the gas-air mixture goes from the mixing chamber 4 to the exit of the holes 6 without changing directions which ensures that low resistance is opposed to the mel angel coming out of these holes and that the speed at which the mixture emerges from the holes 6 is notably greater than the speed at which the gas-air mixture escapes from the grooves 5.

Aux petits débits de gazS la vitesse de déplacement du mélange ga-air à travers les rainures 6 diminue, ce qui facilite son arrivée dans la chambre 9; les courants de mélange gaz-air se répartissent donc d'une autre façon et la portion du mélange gazoair s'échappant des trous de la rangée inférieure 5 croit . C'est ainsi qu'on assure un fonctionnement stable et efficace du brOleur en régime de faibles débits de gaz. At small gas flows, the speed of movement of the ga-air mixture through the grooves 6 decreases, which facilitates its arrival in the chamber 9; the gas-air mixture streams are therefore distributed in another way and the portion of the gas-air mixture escaping from the holes in the lower row 5 increases. This is how stable and efficient operation of the burner is ensured under low gas flow conditions.

Les rainures S divergent suivant le mouvement du mélange gazair ce qui est nécessaire pour obtenir des dimensions minimales des flammes 14 et améliorer l'arrivée de l'air secondaire pour les flammes 13 de la rangée supérieure. Le chapeau 3 est muni d'un épaulement ll destiné à éliminer le risque d'extinction du brûleur par un liquide de bordant apres ébullition et tombant sur le brtleur. The grooves S diverge according to the movement of the gas mixture which is necessary to obtain minimum dimensions of the flames 14 and to improve the arrival of the secondary air for the flames 13 of the upper row. The cap 3 is provided with a shoulder ll intended to eliminate the risk of extinction of the burner by a bordering liquid after boiling and falling on the burner.

On vient de décrire un mode de réalisation préféren tiel du bradeur de réchaud, toutefois, il est possible d'utiliser un autre mode de réalisation selon lequel le chapeau est fabriqué sans saillie annulaire et la tête est dépourvue de l'évidement. La chambre annulaire est alors formée par une cavité ménagée soit dans le chapeau soit dans la tête du brûleur, le plan de contact du chapeau et de la tete (plan d'assemblage) se trouvant de chaque caté de cette chambre annulaire.  We have just described a preferred embodiment of the stove bradeur, however, it is possible to use another embodiment according to which the cap is produced without annular projection and the head is devoid of the recess. The annular chamber is then formed by a cavity formed either in the cap or in the head of the burner, the contact plane of the cap and the head (assembly plane) being located on each side of this annular chamber.

L'invention ci-dessus permet d'augmenter le rendement du bradeur aux petits débits de gaz, d'élever la stabilité de la combustion et d'obtenir un rendement compris entre 65 et 66 So, la teneur des produits de combustion du gaz en CO étant d'environ 0,01 So.  The above invention makes it possible to increase the efficiency of the brader at small gas flow rates, to increase the stability of combustion and to obtain a yield of between 65 and 66 So, the content of the products of combustion of the gas in CO being about 0.01 So.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1 - Brûleur à gaz pour réchaud comportant une chambre de mélange (4) délimitée par un chapeau amovible (3) et une tête (2) et ayant deux rangées de trous de flammes formées par des rainures pratiquées dans le chapeau et dans la tête, caractérisé en ce que le chapeau (3) et la tette (2) sont réalisés de manière à délimiter, après leur assemblage, une chambre annulaire mise en communication avec les entrées des trous de la rangée inférieure et avec la chambre de mélange à tra-vers les trous de la rangée supérieure, les entrées des trous de flammes de la rangée inférieure étant éloignée, dans la direction radiale, du centre de la chambre de mélange d'une distance supérieure à celle dont les entrées des trous & flamme de la rangée supérieure, sont éloignées. 1 - Gas burner for stove having a mixing chamber (4) delimited by a removable cap (3) and a head (2) and having two rows of flame holes formed by grooves made in the cap and in the head, characterized in that the cap (3) and the tette (2) are produced so as to delimit, after their assembly, an annular chamber placed in communication with the inlets of the holes of the lower row and with the mixing chamber through towards the holes of the upper row, the entries of the flame holes of the lower row being distant, in the radial direction, from the center of the mixing chamber by a distance greater than that of which the entries of the holes & flame of the row superior, are distant. 2 - Br & eur à gaz pour réchaud conforme à la revendication I, caractérisé en ce qu'un évidement annulaire (8) est pratiqué dans la tête (2) du brûleur et en ce qu'unie saillie (7), s'engageant dans cet évidement, est portée par le chapeau (3).  2 - Gas burner for stove according to claim I, characterized in that an annular recess (8) is formed in the head (2) of the burner and in that a projecting joint (7), engaging in this recess, is carried by the cap (3).
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