Brevet FR2074595A1 — publié le 19711008

Le problème de la pollution atmosphèrique dans les zones urbaines est bien connu; le chauffage des locaux à partir de combustibles liquides prend une extension considérable; les brûleurs à gazéification se développent sur le marché en raison de leur faible prix de vente et du silence de leur fonctionnement, ce qui constitue d'ailleurs leur supériorité par rapport aux brûleurs à pulvérisation mécanique. Les brûleurs à gazéification fonctionnent la plupart du temps à l'aide de la dépression naturelle de la cheminée. Ce fonctionnement varie selon les différences climatiques, vents plus ou moins forts, etc... Les régulateurs de tirage n'assurent pas un équilibre permanent de la dépression; le mélange air-combustible est sans cesse différent et la combustion n'est pas complète: les trous percés autour du pot de combustion offrent toujours le même débit d'air alors que la quantité de combustible injecté est variable. Les allumeurs électriques n'ont jusqu'à ce jour, assuré que l'allumage du combustible laissant le soin au brûleur de prendre son régime une fois chaud. Ces brûleurs mettant un certain temps à chauffer (souvent 20 minutes avant une mise en régime à I00 %), la cuve-carburateur continue pendant ce temps à débiter du combustible qui s'accumule dans le fond du brûleur, ralentissant par refroidissement la combustion. Lorsque le brûleur est chaud, le combustible accumulé provoque un emballement.Cet emballement détériore les brûleurs et échangeurs de température du fait de la surchauffe, du dégagement important de gaz carbonique, de gaz sulfurique (plus ou moins bien absorbés par la cheminée). I1 se produit alors des condensations considérables chargées en acide sulfurique dilué qui causent des oxydations internes aux parties métalliques, polluent l'atmosphère en entrainent des particules de suie imbrûlées qui retombent ensuite. En régime minima (veilleuse), l'excès d'air dont le débit est fixe, provoque des dépôts de coke dans le brûleur et sur l'allumeur, ce qui nécessite des démontages et nettoyages fréquents. Les brûleurs et échangeurs très vite encrassés multiplient les causes de mauvais combustion et rendement; les encrassements et oxydations précités empêchent l'allumeur de fonctionner normalement et la résistance électrique d'allumage est très vite détériorée. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et obtient les résultats suivants - Allumage direct, instantané et sans pré-chauffage du combustible. - Vaporisation immédiate et combustion totale sans période d'accumulation. - Fonctionnement maximum en système tout ou rien pour éviter les excès d'air à bas régime. - Propagation immédiate de la flamme dès l'allumage dans le fond du brûleur pour mise en régime rapide. - Non encrassement, non oxydation de l'allumeur, du brûleur et de l'échangeur. - Suppression presque totale des particules de suie imbrûlées entrainées dans l'atmosphère. Les résultats précités sont obtenus par les moyens suivants - Un allumeur électrique monobloc (pl.I) démontable et réglable de l'extérieur, réalisé de la façon suivante : un tube métallique acier inoxydable (1) forme ua angle obtus (I350 de préférence) à deux branches inégales. La partie la plus longue est destinée à sortir à l'extérieur du pot (P), la partie la plus courte sert de support à un tube en matière réfractaire poreuse et diélectrique (7); ce tube, muni d'une fente à l'une de ses extrèmités (8) sert lui-même de support rigide à une résistance électrique métallique (I5) d'un diamètre et d'une lon gueur très importants(par exemple : 50 centimètres de longueur et 2,3 millimètres de diamètre).Cette résistance, à l'une de ses extrèmités est reliée à la masse et au tube métallique à l'aide d'une languette de métal découpée (I4); la résis tance et la languette sont serties à l'aide d'un connecteur (11). L'autre extrèmité de cette résistance est sertie par un connecteur sur un fil de cuivre de forte section (9), l'ensemble fil de cuivre et connecteur (11) se loge à l'intérieur du tube (7) pour éviter l'oxydation du cuivre. Ce fil de cuivre (9, est -isolé électriquement à l'aide d'un tube isolant (6) et de perles(I0); ce fil (9) ressort de l'allumeur vers l'extérieur (IOa) pour être raccordé au secondaire du transformateur d'alimentation (I3). Ut patte découpée dans le tube (I2) permet le raccordement de l'autre pôle du secondaire du transformateur à la masse. Un tube inoxydable (3) destiné à recevoir l'allumeur est coupé à 45" et fixé sur le pot de combustion (P). Ce tube (3) reçoit un manchon intermédiaire (2) qui assure le support réglable de l'allumeur à l'aide d'une vis (4). Ce manchon (2) est muni de gorges (5) destinées à recevoir des joints réfractaires qui assurent l'étanchéité. L'ensemble monobloc constituant l'allumeur est destiné à entrer dans le pot de combustion par l'orifice du tube (3); il permet de positionner sur un plan parallèle et horizontal au fond du pot, l'élément incandescent (soit que celui-ci repose au fond ou légèrement au-dessus, ou dans une gorge emboutie formant réserve de combustible,pl.I-fig.2). La planche II représente tous ces différents éléments. Au-dessous de l'allumeur décrit ci-dessus, se trouve une matière (A) réfractaire de structure poreuse aérée, expansée en forme de mousse solidifiée, criblée de bulles éclatées. Cette matière fait office de mèche agissant par capillarité, canalise le combustible vers l'élément incandescent, provoque l'allumage et propage la flamme en surface. Cette matière peut recouvrir tout ou partie du fond du pot du brûleur afin d'assurer, selon le type de brûleur et de son iner- tie à la chaleur, la propagation et la combustion de la flamme en surface de la matière, la flamme étant alimentée en air primaire et en combustible qui circulent dans la matière. La nature de la matière ou des matériaux employés (comme support de l'allumeur ou au fond du brûleur) pourra être différente à condition qu'elle réponde aux exigences suivantes. Cette matière devra être réfractaire - être de structure aérée poreuse ou expansée - faire office de mèche par capillarité - avoir une bonne résistance mécanique et une bonne isolation électrique. Atitre d'exemple, les matières employées pourront être : de l'amiante en fil tissé ou amiante expansée, de la stéatite très poreuse, des matières silicides poreuses. Les matières telles que l'amiante offrant des caractéristiques de résistance mécanique assez faibles, pourront être améliorées par trempage dans une solution de silicate de sodium ou potasium ou les deux mélangés, chargés ou non en silice; elles sont étuvées ou cuites au four pour assurer une meilleure résistance mécanique ou une vitrification partielle qui n'empèche pas la capillarité. L'allumeur tout ou partie, pourra subir une vitrification. La vitrification de la résistance électrique pour éviter la corrosion pourra avoir lieu par trempage dans les solutions de silicate pré-citées, la cuisson et la vitrification pourront se faire, soit au four, soit simplement après trempage dans la solution de silicate de la résistance électrique et de son support, la résistance sera mise sous tension électrique supérieure à orle de son utilisation. La température de la résistance (I.000 à 3.000 degrés centigrades selon le métal employé) est suffisante pour assurer la vitrification. L'allumeur électrique a un profil inférieur déterminé de telle façon que des parties en état d'incandescence soient en contact avec le combustible liquide contenu dans la matière réfractaire et poreuse, alors que d'autres parties soient suffisamment écartées pour permettre une libre circulation de l'air autour de l'allumeur, cela dans le but de favoriser la combustion dès le départ et déviter l'encrassement de l'élément d'allumage. L'allumeur électrique est alimenté par un transformateur qui utilise au primaire le secteur électrique courant et donne au secondaire un très haut ampérage sous un bas voltage dans une courbe de fréquence anormale et une très forte induction. Par exemple, un transformateur de 400 watts, débite 80 ampères-heure sous 8,5 volts pendant 4 minutes (temps nécessaire au pré et post-allumage).L'échauffement excessif du transformateur est protégé par un thermostat logé à l'intérieur du bobinage qui coupe l'alimentation du primaire en cas d'échauffement trop important. Des régulations électroniques, thermiques ou autres peuvent être employées pour assurer le fonctionnement automatique des brûleurs à gazéification à condition de possèder un système assurant un pré-allumage (temps nécessaire à l'allumeur pour être incandescent) et un post-allumage-de plusieurs minutes pour assurer la vaporisation du combustible et éviter ainsi son accumulation au démarrage L'ensemble de ces améliorations constituant l'invention, permet l'équipement en fonctionnement automatique de tous les brûleurs à gazéification, leur as se un meilleur rendement, une mise en régime rapide et élimine les causes d'encc sement et de pollution de l'atmosphère. REVENDICATIONS 1. Dispositif allumeur pour l'inflammation d'un mélange constitué par un combustible liquide et par un comburant, comportant une résistance électrique fixée sur une des parois d'une enceinte de combustion et possédant deux extrémités, caractérisé en ce qu'en outre un premier tube en métal réfractaire est fixé de manière amovible sur la paroi de l'enceinte, en ce qu'un conducteur électrique est solidaire dudit premier tube, duquel il est électriquement isolé, et est revêtu d'au moins un matériau réfractaire de protection thermique, cependant que la résistance électrique est concomitamment fixée sur, et raccordée électriquement au tube et au conducteur électrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur électrique est au moins partiellement disposé a l'intérieur d'un deuxième tube creux réalisé en matériau réfractaire, cependant que la résistance électrique est constitué par un fil enroulé en hélice sur ledit deuxième tube creux en matériau réfractaire. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier tube en métal réfractaire est fixé sur un raccord à serrage radial dont l'axe est incliné vers l'intérieur de l'enceinte de combustion, cependant que la résistance électrique est supportée sur une portion sensiblement horizontale du deuxième tube réfractaire. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, ou 2 et 3, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par le premier tube et la résistance électrique qui en est solidaire, est susceptible d'être introduit travers la partie centrale évidée du raccord de fixation. 5. Dispositif allumeur pour l'inflammation d'un mélange constitué par un combustible liquide et par un comburant, comportant une résistance électrique disposée à l'intérieur d'une enceinte de combustion qui est munie d'un orifice d'arrivée de combustible, cependant qu'un élément de revêtement réalisé en un matériau poreux et réfractaire couvre au moins partiellement le fond inférieur de l'enceinte de combustion, et est situé au moins partiellement à un niveau inférieur à celui de l'orifice d'arrivée de combustible, et que la résistance électrique est disposée sensiblement à proximité de l'élément de revêtement, caractérisé en ce qu'au droit de la résistance électrique, le fond de l'enceinte comporte une dépression d'accumulation du combustible. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en outre la résistance électrique étant constituée par un conducteur enroulé en hélice, ladite hélice est disposée, parallèlement à son axe, en contact tangentiel avec l'élément de revêtement au droit de la dépression du fond de l'enceinte. 7. Dispositif allumeur pour l'inflammation d'un mélange constitué par un combustible liquide et par un comburant, comportant une résistance électrique disposée à l'intérieur d'une enceinte de combustion, et un élément: de revêtement du fond de l'enceinte réalisé en un matériau poreux et réfracta-'-- caractérisé en ce que l'élément. de revêtement a lui-même été silicaté et a été séché. 8. Dispositif allumeur pour l'inflammation d'un mélange constitué par un combustible liquide et par un comburant, comportant une résistance électrique, caractérisé en ce que la résistance électrique a été recouverte par une solution de silicate de sodium et/ou de potassium, qui a été séchée à une température au moins égale à celle de sa vitrification. 9. Dispositif allumeur pour l'inflammation d'un mélange constitué par un combustible liquide et par un comburant, comportant une résistance électrique disposée à I'intérieur d'une enceinte de combustion et un élément de revêtement du fond de l'enceinte réalisé en un matériau poreux et réfractaire, caractérisé en ce que le matériau de l'élément de revêtement est également un isolant électrique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5, 6, 7 ou caractérisé en ce que le matériau de l'élément réfractaire est susceptible d'être porté à incandescence par l'intermédiaire de la résistance électrique.