Brevet FR2121577A1 — publié le 19720825

L'invention se rapporte à un dispositif d'allumage pour étuves, chaudières et autres appareils de chauffage, utilisant des combustibles liquides accusant une volatilité relativement basse, tels que l'huile à gaz, ou kérosène, mazout et semblables, et plus particulièrement les appareils de chauffage dans lesquels le combustible se trouve à l'état liquide à la partie inférieure d'un récipient constituant le brûleur de 1 'appareillage même. I1 est bien connu que ces appareils de chauffage (constitués pour la plupart par des étuves pour le chauffage de locaux et appartements) sont traditionnellement allumés en introduisant des torches, mèches, préalablement imbibées du combustible et d'autres moyens semblables, lesquels sont enflammés par l'opérateur et puis insérés sur le fond du brûleur jusqu'au contact avec une certaine quantité de combustible liquide, préalablement et simultanément introduite dans ce brûleur. Dans les appareils de chauffage les plus modernes et perfectionnés, ce système d'allumage manuel est remplacé par des systèmes d'allumage électrique, susceptible parfois d'être commandé à distance.De tels systèmes d'allumage électrique comprennent dans la généralité des cas un petit réseau en acier inoxydable ou autre élément en mesure d'absorber le combustible liquide, par capillarité, ledit réseau ou autre élément étant fixé au fond du brûleur et prolongé vers le haut jusqu'à s'élever au-dessus de la surface du combustible liquide. Une petite résistance électrique est en mesure de devenir incandescente lorsqu'elle est alimentée en courant électrique dsintensité appropriée et généralement à tension basse. Cette résistance est placée au voisinage de la partie supérieure dudit réseau.Après admission préalable d'une quantité prédéterminée de combustible sur le fond du brûleur, en sorte que ce réseau soit imbibé de combustible jusqu'à son sommet, la résistance devient incandescente par le passage d'un courant électrique, de manière à provoquer l'allumage du combustible imbibant e réseau. La flamme se propage vers le bas, enflammant le combustible prédisposé dans le brûleur. la combustion et par conséquent le service de l'appareil de chauffage se continue en alimentant de manière connue et à niveau constant le combustible dans ledit brûleur. Ces dispositifs connus d'allumage électrique accusent cependant de nombreux inconvénients. Un gros inconvénient est dû au fait que le petit réseau, soit la résistance électrique sont toujours présents dans le brûleur de l'appareil et, de ce fait, ils se trouvent constamment soumis à l'action de la chaleur soutenue se développant lors de l'activité de l'appareil de chauffage, et soumis à l'attaque chimique, résultant ou accentuée par suite de la température élevée du combustible, des produits de la combustion et de la réaction de combustion. Le réseau et la résistance se recouvrent rapidement de suie et dépôts goudronneux et ils sont sujet à des altérations et préjudices sérieux de leurs conditions de service. Le dispositif faisant l'objet de cette invention se fonde sur l'exploitation de nouveaux et différents principes techniques de construction, pour un dispositif associé à l'appareil de chauffage. Suivant une caractéristique essentielle de cette invention, la mise à feu du combustible liquide est provoquée dans une enceinte séparée et extérieure au brûleur et la flamme est transmise par le brûleur même et puis interrompue dans cette enceinte séparée.Le réseau ou autre élément imbibé du combustible liquide, ainsi que les moyens électriques déterminant le commencement de la combustion sont, par conséquent, à leur tour, extérieurs au brûleur et, de ce fait, soumis à l'action de la flamme et de la chaleur pendant une période de temps très courte seulement dans les phases dt d'allumage, à savoir jusqu'à ce que la flamme se soit bien établie et transmise dans le brûleur. Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, l'allumage initial du combustible liquide imbibant le petit réseau se produit par la concentration et focalisation d'un faisceau d'énergie générée par une source électrique de chaleur et transmise exclusivement par rayonnemen:t. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, cette source électrique de chaleur est, à son tour, disposée dans une seconde enceinte, physiquement séparée de celle dans laquelle est générée la flamme et dans laquelle le combustible liquide ne peut être présent dans nu importe quelle forme. En outre, la dite enceinte séparée dans laquelle débute la combustion et l'allumage du combustible liquide, est composé par une petite chambre à travers laquelle passe le combustible liquide à envoyer dans le brûleur et dans laquelle ledit combustible est obligé de se maintenir rigoureusement à un niveau prédéterminés de manière que les conditions d'imbibation du réseau, moyennant absorbtion par capillarité demeurent rigoureusement constantes0 En outre, suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte des moyens pour intercepter le rayonnement de la chaleur de l'enceinte séparée ou chambre de génération de la combustion et de la seconde enceinte séparée, dans laquelle est disposée la source électrique de chaleur, de manière que cette dernière soit entièrement protégée de la chaleur radiante pendant le service de l'appareil de chauffage. De préférence, cette source électrique de chaleur (par exemple, une résistance électrique à filament concentré étant à son tour, de préférence, renfermée à vide dans un bulbe transparent ou une lampe de quartz appropriée) est placée dans le feu d'un réflecteur parabolique ou associée à un moyen optique concentrateur, lequel concentre l'énergie radiante dans un ou plusieurs endroits ou plus précisément dans une zone rétrécie du réseau, de manière que dans ladite zone une température élevée soit atteinte, de valeur amplement suffisante à provoquer la mise à feu du combustible liquide absorbé et retenu par capillarité par ce réseau. On donne ci-après une description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, représenté dans les dessins ci-joints dans lesquels - La figure I montre un exemple de réalisation de l'invention, partiellement en vue latérale et partiellement en coupe dans le plan vertical longitudinal indiqué par 1-1 à la figure 2. - La figure 2 montre le même dispositif que ci-dessus en coupe dans le plan vertical transversal indiqué par 2-2 à la figure 1. - La figure 3 représente fragmentairement le même dispositif que ci-dessus, mais partiellement en vue de dessus et partiellement en coupe dans le plan horizontal indiqué par 3-3 aux figures 1 et 2. Dans la forme de réalisation représentée, le dispositif se trouve associé à un brûleur (5) de type bien connu, représenté fragmentairement par des lignes en points et tiretés à la figure 2. Plus particulièrement, le dispositif est disposé pour être fixé, par exemple au moyen d'un manchon fileté (F) sur un caté du fond du brûleur, soit près du trou fileté à travers lequel on introduit habituellement le combustible liquide suivant la flèche (T). Le dispositif comporte, principalement, deux composants de formation initiale de la flamme et respectivement de génération et focalisation de l'énergie thermique, ces composants étant désignés par (C) et respectivement (D), sur le dessin. Le composant (D) structurellement joint au composant (C), contient un système en soi bien connu et, de ce fait, non représenté, de génération, rayonnement et focalisation d'énergie calorifique. Ce système peut correspondre, par exemple, au système de génération et concentration d'énergie, du type indiqué par l'exemple, ne devant pas satisfaire à des exigences optiques rigoureuses. En tout cas, suivant cette invention, le système est renfermé et protégé dans la partie (D) du dispositif, laquelle est avantageusement constituée par un corps en forme de bote étanche et fermé par un verre (V) (figure 1), résistant à la chaleur, pour assurer la protection complète de la source d'énergie radiante, telle qu'une lampe électrique à filament concentré dans le feu d'un projecteur parabolique et en mesure d'émettre des rayons infra-rouges, dans un bon pourcentage.Ce système est disposé de manière à concentrer l'énergie irradiée à un endroit (P) ou mieux dans une petite zone d'un réseau (R), de préférence en acier inoxydable, constitué de mailles suffisamment rapprochées les unes des autres en vue d'assurer l'absorption du combustible liquide, par capillarité, et disposé dans le composant (C) du dispositif. Ce composant (C), tel qu'on peut particulièrement voir aux figures 1 et 2 est constitué d'un corps creux (10) formant dans son volume intérieur une petite chambre munie d'un passage latéral (12) se prolongeant dans un appendice de sortie (U), se terminart par ledit manchon fileté (F) et d'un passage d'entrée inférieur (E) traversant un second manchon fileté (FI), auquel est raccordé le tube d'arrivée du combustible (non représenté), lequel est ainsi envoyé dans le brûleur (D) à travers ladite chambre. Etant donné que le passage latéral (12) Drend origine d'une certaine hauteur, le combustible liquide parvenant en sens (A) dans cette chambre doit atteindre un niveau (L) prédéterminé avant de pouvoir se décharger à travers le passage (12), lequel niveau se maintient constant. Par conséquent, la partie inférieure du réseau (R) reste immergée dans le combustible liquide par une hauteur prédéterminée et constante, définie exactement par ledit niveau (L). Ledit corps (10) présente, en outre, une ouverture (14) tournée vers le composant (D) et à travers laquelle le faisceau d'énergie irradiée peut pénétrer ladite chambre et frapper le réseau (R) dans ledit point (P) Le dispositif est représenté sur le dessin dans ses conditions de service. Pour effectuer l'allumage de l'appareil de chauffage, il suffit de faire arriver le combustible liquide, en sens (A), jusqu'à ce que ce combustible atteigne le niveau (L) dans ladite chambre et puis se décharge à travers le passage (12) dans le brûleur (B), pour prédisposer dans ce dernier la quantité nécessaire à commencer régulièrement l'allumage et assurer la mise en marche de l'appareil de chauffage. Une fois que ces conditions ont été atteintes, on envoie du courant électrique à la source d'énergie contenue dans le composant (D), provoquant ainsi l'émission et la concentration de l'énergie irradiée dans le point (P) du réseau (R), dans lequel point la combustion commence. La flamme se transmet vers le bas jusqu'à enflammer la surface de la petite quantité (Q) (figure 1) du liquide présent dans la chambre du composant (C), laquelle est transportée et transmise, en sens (T), dans le brûleur (B), ce transfert de la flamme étant favorisé par l'écoulement du combustible pénétrant en sens (A) dans le dispositif et s'écoulant le long du passage (12). De préférence et comme représenté à la figure Ig l'intérieur du corps (10) est mis en communication avec 1'atmosphère, pour assurer la présence d'oxygène comburant nécessaire à la combustion qui est déclenchée et établie à l'intérieur du corps (10). Cette communication peut autre formée dans la même ouverture (14), les deux composants (C et D) du dispositif étant alors fixés l'un à l'autre de manière à laisser un certain espace (S) entre eux et en regard de ladite ouverture (14). A l'intérieur du corps (10) du composant (C) est disposée, en outre, une cloison (16), laquelle peut être amenée en regard de l'ouverture (14) après que la flamme ait été étoupillée et transmise dans le brûleur (B), donnant commen cément à la combustion régulière dans ce brûleur. En fermant l'ouverture (14) l'entrée de l'air est interrompue et, par conséquent, la flamme s'éteint à l'intérieur du composant (C) par faute de comburant, tandis que la combustion évidemment se maintien et continue dans le brûleur (B) de l'appareil de chauffage.Suivant le système de construction représenté sur les figures, la chambre intérieureau corps (10) est cylindrique à l'axe vertical et la cloison (16) est formée d'une pièce semi-cylindrique coulissanteadhérant aux surfaces intérieures de ladite chambre cylindrique. Cette pièce est portée par un bouchon (18) enfermant la partie supérieure ou sommet de cette chambre, lequel est solidaire d'un organe de manoeuvre, par exemple d'un levier (20), par lequel le bouchon (18) et par conséquent la cloison semi-cylindrique (16) peuvent être faits tourner pour amener cette cloison en regard de l'ouverture (14). Dans cette condition, la cloison remplit la double fonction de fermer le passage d'entrée de l'air comburant et d'intercepter l'énergie irradiée qui pourrait Qtre dirigée vers l'intérieur du composant (D) du dispositif, lors du service de l'appareil de chauffage. L'existence d'un espace (S) entre les deux composants (C et D), dans lequel l'air peut circuler librement, complète la protection de ce composant (D) contre le surchauffage. Le dispositif, conformément à cette invention, est très simple et de fonctionnement sûr. le corps (10) peut comporter un bouchon (24) coaxial au passage (12) et enfermant une ouverture à travers laquelle le dispositif peut être aisément et complètement inspecté, et la présence de cette ouverture facilite les opérations d'usinage du dispositif même. Le dispositif peut être appliqué aux brûleurs et appareils de chauffage déjà existants, sans devoir par là apporter des modifications importantes. Le combustible liquide est en sens (A) dans le dispositif et puis dans le brûleur (B), au moyen des mécanismes de réglage et de contrble du débit, opérant en fonction du niveau auquel le combustible doit être contenu dans le brûleur (B) pendant le service de l'appareil de chauffage. Sitôt l'allumage de l'appareil de chauffage intervenu et une fois la flamme éteinte à l'intérieur du composant (C), tout le dispositif se maintient à une basse température (le passage du combustible liquide contribue à son refroidissement) et le réseau (R) se trouve soustrait à l'action de la chaleur, à laquelle il est soumis pendant une période de temps très courte seulement, nécessaire pour donner naissance à la combustion dans le brûleur (B). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté9 à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R B V E N D I C A g I O N S 10) Dispositif pour l'allumage d'étuves, chaudières et autres appareils de chauffage, utilisant un combustible liquide de volatilité relativement basse , à introduire à l'état de combustion dans un brûleur sur le fond duquel ledit combustible liquide est alimenté et maintenu à un niveau prédéterminé, le dispositif comprenant un moyen électrique de chauffage pour amener le combustible liquide à une température élevée, ce combustible étant absorbé et élevé par capillarité dans un réseau ou autre élément absorbant, partiellement immergé dans ledit combustible liquide, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend une chambre séparée de celle du brûleur, comportant un passage d'entrée et un passage de sortie pour le combustible liquide, lequel atteint le brûleur en traversant ladite chambre, le réseau ou élément absorbant étant disposé dans la dite chambre, dans laquelle le moyen électrique de chauffage exerce son action d'toupille de la flamme, laquelle se transfère dans le brûleur conjointement avec le combustible liquide refoulé dans ce dernier, à travers ledit passage de sortie. 20) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen électrique de chauffage comprend une source d'énergie thermique radiante, associée à un système optique de focalisation et concentration9 lequel concentre l'énergie irradiée sur une petite zone du réseau ou élément absorbant. 30) Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la source d'énergie thermique radiante est disposée dans une enceinte ou chambre physiquement séparée de celle contenant ledit réseau ou élément absorbant, et dans laquelle se forme la flamme9 la séparation étant effectuée par une paroi susceptible d'autre traversée par l'énergie radiante. 40) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la source d'énergie thermique radiante est constituée d'une source électrique d'énergie thermique concentrée, associée à un réflecteur. 50) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre dont le passage de sortie est à un niveau prédéterminé par rapport au fond, de manière que le combustible liquide traversant ladite chambre atteigne et se maintienne dans celle-ci à un niveau prédéterminé, défini par le niveau minimum dudit passage de sortie, ledit réseau ou élément absorbant étant immergé dans le combustible liquide dans la mesure définie par ledit niveau. 60) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chambre dans laquelle est disposé le réseau ou élément absorbant et dans laquelle la combustion s'étoupille et la mise à feu du combustible liquide prend naissance, comporte une ouverture de communication avec l'ambiant extérieur pour l'introduction dans ladite chambre de l'air nécessaire à la combustion et en ce qu'il comporte un moyen d'occlusion pour la dite ouverture, pouvant interrompre l'entrée de l'air comburant, une fois commencée et stabilisée la combustion dans le brûleur de l'appareil de chauffage, de manière à assurer l'extinction de la flamme d 'allumage dans ladite chambre, dans laquelle se poursuit, sans combustion, le passage du combustible alimenté au brûleur de l'appareil de chauffage, pendant le service régulier de ce dernier. 70) Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de passage du combustible liquide et d'étoupille de la flamme comprend un raccord d'entrée essentiellement vertical, débouchant dans ladite chambre près de son fond, pour la mise en relation du dispositif d'allumage et du brûleur de l'appareillage au tube d'alimentation du combustible liquide et un raccord de sortie essentiellement horizontal, au niveau prédéterminé par rapport au fond de ladite chambre et susceptible d'être relit au brûleur de l'appareil de chauffage. 80) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de manoeuvre extérieur, relié à ltorgane d'occlusion de l'ouverture d'entrée de l'air comburant, lequel organe d'occlusion est constitué d'une paroi mobile entre deux positions d'ouverture et fermeture de ladite ouverture d'entrée. 90) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2, 3 et 8, caractérisé en ce que le réseau ou élément absorbant est disposé en position essentiellement verticale dans la chambre d'allumage, en ce que l'ouverture ou au moins une des ouvertures de ladite chambre est disposée à côté de la partie supérieure dudit réseau et en ce que la source d'énergie thermique radiante et le système optique concentrateur sont disposés de manière à diriger et concentrer l'énergie irradiée sur une petite zone dudit réseau, à travers ladite ouverture9 quand elle n'est pas recouverte par ltorgane d'occlusion.