Brevet FR2265037A1 — publié le 19751017

La présente invention se rapporte aux appareils de chauffage utilisables en extérieur par exemple pour l'agriculture et notamment pour les champs de vignes ou autres plantations et elle concerne plus particulièrement un générateur d'air chaud comprenant une enveloppe de guidage de l'air qui forme, à une première extrémité, une ouverture d'entrée dtair et, à l'autre extrémité, une ouverture de sortie d'air, et qui renferme, d'une part, une chambre de combustion qui présente elle-même un broyeur relié à une source d'air et situé à l'extrémité proche de l'entrée d'air de 11enveloppe et, d'autre part, une soufflerie d'air chaud située de l'autre coté de la chambre de combustion, Les appareils de chauffage de ce type qui sont deit connus comportent un bradeur du type habituel qui comprend lui-meme un moteur et une soufflerie dont la fonction est d'aspirer l'air comburant et de le refouler à travers le bradeur. Cette soufflerie, ainsi qu'une pompe à combustible, sont entraînées par le moteur électrique du brûleur. L'allmen- tation de ce moteur électrique en courant est assurée par un groupe électrogène monté sur l'appareil de chauffage, par exemple fixé à l'enveloppe de cet appareil et qui est entrainé par le même arbre, par exemple l'arbre de prise de force d'un tracteur, que la soufflerie d'air chaud. Cette construction s'est certes révélée appropriée pour de nombreuses applications mais elle est relativement compliquée et conteuse, puisque l'appareil comporte un groupe électrogène et un brûleur coûteux, L'invention a pour but de réaliser un appareil de chauffage pour extérieur, du type décrit au début du présent mémoire, qui possède un bon rendement, une grande sécurité de fonctionnement et qui puisse cependant présenter une construction simple. Suivant l'invention, ce but est atteint dans un appareil de chauffage pour extérieur du type défini au début du présent mémoire, par le fait que le fflt de gicleur situé dans la zone d'entrée de la chambre de combustion est entouré par un tube d'induction qui est monté directement sur le trajet d'aspiration de la soufflerie d'air chaud, trajet sur lequel est situé également la section d'entrée de la chambre de combustion. fle cette façon, il ntest plus nécessaire de prévoir un groupe électrogène pour l'entratnement du brtleur ni une soufflerie particulière pour le bruleur.Le brûleur n'est pratiquement composé que du fut de gicleur et du gicleur des dispositifs de commutation électriques nécessaires ainsi que d'une pompe à combustible et d'un dispositif d'allumage, lequel est alimenté par l'accumulateur du tracteur ou autre machine qui porte l'appareil de chauffage. Cette constitution donne au générateur d'air chaud une construction très légère. Pour améliorer encore le rendement, le tube d'induction est convergent dans le sens de l'écoulement, de préférence évasé en entonnoir à l'extrémité d'entrée arrière, cette configuration permettant d'atteindre des vitesses d'écoulement relativement élevées et un bon mélange entre l'air comburant et le combustible. La forme de construction adoptée suivant l'invention est spécialement prévue pour les générateurs d'air chaud dans lesquels l'enveloppe entoure la chambre de combustion à peu près coaxialement et à une certaine distance de celle-ci de sorte qu'il se forme entre ltenveloppe et la chambre de combustion un canal de guidage d'air annulaire, qui se trouve sur le trajet du flux d'air aspiré par la soufflerie, l'extrémité arrière de l'enveloppe s'évasant de préférence en entonnoir et l'extrémité avant étant de préférence convergente.Grâce à cette-construction, la soufflerie d'air chaud aspire de l'air, d'une part, entre la chambre de combustion et ltenveloppe,d'autre part, dans la chambre de combustion, directement et par le tube d'induction, l'air dans le canal annulaire s'échauffant en refroidissant l'enveloppe et étant ensuite expulsé de l'enveloppe par la soufflerie d'air chaud en mélange avec les gaz de combustion qui sortent de la chambre de combustion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui a suivre d'un exemple de réalisa- tion et en se référant au dessin annexé, dont la figure unique-e-st une coupe axiale représentant les éléments essentiels pour l'invention à peu pres à l'échelle. Le générateur d'air chaud représenté comprend une enveloppe 1, une chambre de combustion 2, disposée coaxialement dans l'estrémité arrière de cette enveloppe, un brûleur 3 qui est engagé dans l'extrémité arrière de la chambre 2 et une soufflerie d'air chaud 4, disposée en avant de l'extrémité avant de la chambre de combustion 2 à l'intérieur de l'enveloppe 1, et qui est prévue, de même que le brûleur 3, coaxial-ement à l'enveloppe 1 et a la chambre de combustion 2. L'enveloppe et la chambre de combustion 2 présentent des sections appropriées, notamment circulaires, la chambre 2 étant de préfé rence cylindrique, de même que le segment longitudinal de l'enveloppe 1 qui se trouve au droit de cette chambre.La chambre de combustion 2, poSsède par conséquent une section constante sur toute sa longueur et son- extrémité arrière 5 se trouve 9 une certaine distance en avant de l'extrémité arrière évasée 6 de l'enveloppe 1. Dans la région de son extrémité avant 7, la chambre de combustion 2 renferme une chicane 9, constituée par un disque ou autre élément exerçant la meme fonction, qui est centrée sur l'axe 8 de la chambre, ctest-à-dire sur celui de l'enveloppe I, le disque 9, qui est oriente perpendiculairement à l'axe 8, possédant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur de la chambre de combustion 2, de manière à ménager entre lui-meme et cette chambre une fente annulaire 10 pour le passage des gaz de combustion Le diamètre de la chambre de combustion 2 est plus petit que le diamètre intérieur du segment longitudinal de l'enveloppe 1 qui se trouve au droit de cette chambre, de sorte qu'il se forme un canal annulaire 11 pour le passage de flair. Le brûleur 3 comprend un tube d'induction 12 qui présente une section libre, notamment un diamètre libre, nettement inférieur à celui de la chambre de combustion 2 et dont le segment terminal avant fait légèrement saillie dans ltextrémité arrière 5 de la chambre de combustion 2. Le tube d'induction 12, qui est centré sur l'axe 8, se rétrécit en tronc de cbne à son extrémité avant 13, tandis que son extrémité arrière 14, qui est située en arrière de l'extrémité arrière 6 de l'enveloppe est évasée en entonnoir comme cette dernière.L'évasement de l'extrémité arrière 6 de l'enveloppe 1 et celui de l'extrémité arrière du tube d'induction 12 sont obtenus par la courbure de la section axiale des segments d'extrémité de cette enveloppe et de ce tube Dans le tube d'induction 12 est logé coaxialement un fût de gicleur 15 qui, à son extrémité avant, qui fait légèrement saillie au-delà de l'extrémité avant 13 du tube d'induction- 12, présente un gicleur à combustible 16 centré sur l'axe 8. Le fût de gicleur 15 et ie gicleur 16 possèdent un diamètre nettement inférieur au diametre intérieur du tube dt n- duction 12 de sorte qu'il subsiste entre le gicleur 16 ou le fut 15 et Ia tube 12, une section libre d'aire suffisante pour l'arrivée de l'air comburant. A l'extrémité arrière du tube d'induction 12, est prévue une chicane 17 constituée par un disque ou autre élément analogue, centrée sur l'axe de ce tube, la chicane 17 étant contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe 8 et possédant un diamètre approximativement égal à la valeur maximale du diamètre intérieur du tube d'induction 12. La chicane 17 est réglable par translation dans le sens de la longueur du tube d'induction 12 et elle peut être bloquée dans la position obtenue de sorte qu'on peut ainsi adapter la section d'entrée d'air dans le tube d'induction 12 aux besoins. Dans l'exemple de réalisation représenté, la chicane 17 est montée à l'aide de tiges de retenue 18 réparties régulièrement sur sa périphérie, et sur lesquelles cette chicane peut coulisser et être bloquée en position.Sur la surface externe du tube d'induction 12 est fixé un coffret de commande 19, qui se trouve à l'intérieur des limites de l'enveloppe 1. La soufflerie d'air chaud 4 comprend un rotor de soufflerie 20 centré sur l'axe 8 et qui est essentiellement formé par un corps central 21 et des pales 22 disposées sur la périphérie du corps 21. Les extrémités intérieures des pales 22 sont situées sur une circonférence de diamètre inférieur au diamètre intérieur de la chambre de combustion et au diamètre extérieur de la chicane 9,tandis que les extrémités extérieures des pales 22 du rotor se trouvent sur une circonférence de diamètre supérieur au diamètre extérieur de la chambre de combustion 2 mais inférieur au diamètre intérieur de l'enveloppe 1, c'est-à-dire sur une circonférence de diamètre à peu près égal au diamètre moyen du conduit d'air 11.Le corps 21 est accouplé, par un arbre articulé non représenté, à un mécanisme qui est lui-meme couplé à l'arbre de prise de force d'un tracteur ou à un autre organe moteur. Lorsque le rotor 20 de la soufflerie est entraîné. en rotation, l'air. à chauffer et l'air comburant sont aspirés à travers l'extrémité arrière ouverte 6 de l'enveloppe 1 et è travers l'extrémité arrière 14 du tube d'induction 12, et pénètrent en partie dans le conduit d'air 11, en partie directement dans la chambre de combustion 2, et pour une autre partie dans cette chambre à travers le tube d'induction 12, l'air aspiré à travers le tube 12 aspirant le combustible du gicleur 16 et préparant ce combustible pour la combustion. Les gaz de combustion engendrés dans la chambre de combustion 2 sortent de cette chambre 2 par la section de passage 10 et parviennent dans l'enveloppe 1 où ils se mélangent à l'air chauffé qui sort du conduit d'air 11 dans la région du rotor de soufflerie 20, après quoi le mélange d'air chaud et de gaz de combustion est expulsé à l'extrémité avant 23 de l'enveloppe 1. Cette enveloppe 1 présente, dans la région de la soufflerie d'air chaud 4, un segment convergent tronconique 24 qui se raccorde à un segment cylindrique 25 constituant l'extrémité avant de l'appareil. Ce segment peut être prévu, par exemple pour être raccordé à au moins une gaine souple que l'on peut poser sur le sol et qui présente des orifices de sortie d'air chaud répartis sur sa longueur. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de ltart au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Appareil de chauffage utilisable en extérieur, notamment pour champs de vigne ou autres plantations, comprenant une enveloppe de guidage de l'air présentant, à une extrémité, une ouverture d'entrée d'air et, à l'autre extrémité, une ouverture de sortie d'air, et qui renferme, d'une part, une chambre de combustion qui présente elle-meme, sur le cOté de l'entrée d'air de l'enveloppe, un fat de gicleur raccordé à la conduite d'arrivée du combustible, tandis qu'une soufflerie d'air chaud est prévue de l'autre cOté de la chambre de combustion, ce dispositif étant caractérisé en ce que le fEt de gicleur situé dans la région d'entrée de la chambre de combustion est entouré d'un tube d'induction qui est placé, de meme que la section d'entrée de la chambre de-combustion, directement sur le trajet du courant d'aspiration de la soufflerie d'air chaud. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube d'induction se rétrécit dans le sens de l'écoulement et est de préférence évasé en entonnoir à son extrémité d'entrée arrière. 3 - Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube d'induction possède une section plusieurs fois plus petite que celle de la chambre de combustion. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que seule l'extrémité de sortie avant du tube d'induction fait saillie dans la chambre de combustion, tandis que l'extrémité d'entrée de ce tube émerge de préférence au-delà de l'extrémité arrière de l'enveloppe. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une chicane, notamment un disque centré, est prévue dans la région de l'extrémité d'entrée du tube d'induction, de préférence à une certaine distance en arrière de cette extrémité d'entrée. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la section d'entrée du tube d'induction est réglable, notamment par déplacement de ladite chicane, ladite chicane étant de préférence mobile en translation parallèlement à la direction de l'écoulement et blocable dans la position ré-glée. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité du fQt de gicleur,qui porte le gicleur, émerge au-delà de l'extrémité de sortie du tube d'induction. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la soufflerie d'air chaud, qui est de préférence constituée par un rotor, se trouve à une certaine distance de l'extrémité avant de la chambre de combustion. 9 - Dispositif suivant l'une-quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il présente, dans la région de l'extrémité avant de la chambre de combustion, une chicane, notamment un disque centré ou équi valent, qui est de préférence montée à l'intérieur de la chambre de combus- tion 10 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le tube dtinduction est centré sur l'axe du gicleur et/ou l'axe de la chambre de combustion. 11 - Dispositif suivant l'une quelconque des-revendications I à IO,.caractérlsé en ce que l'enveloppe entoure 8 peu près coaxialement la chambre de combustion, à une certaine distance de cette dernière, pour former entre elle-meme et cette chambre un conduit d'air annulaire qui se trouve sur le trajet de l'aspiration de la soufflerie d'air chaud, et en ce que l'extrémité arrière de ce conduit d'air annulaire est de préférence évasée en entonnoir, tandis que son extrémité avant est convergente.