Brevet FR2289845A1 — publié le 19760528

La présente invention concerne les brûleurs à combustible liquide équipés de ventilateurs d'apport d'air connus sous le nom de brûleurs à pot et plus particulièrement les éléments catalyseurs destinés à ce genre de bradeurs. Avec le renchérissement des combustibles liquides, il est devenu encore plus nécessaire maintenant, pour réduire la consommation de ces combustibles, de disposer de brtleurs dont le rendement calorifique reste très important aux allures maximale et- minimale. Les brtleurs à combustible liquide de type à pot et à ventilateur d'apport d'air sont bien connus. On introduit le combustible liquide au fond du pot de vaporisation du brtleur et l'on souffle l'air nécessaire à la combustion dans des séries de trous pratiqués sur la surface latérale du pot. Des dispositifs sont prévus pour régler automatiquement le débit d'air apporté par le ventilateur en fonction du débit de combustible liquide admis au fond du pot. On constate très souvent avec ce genre de brflleur des problèmes d'encrassement du pot de vaporisation dus à une combustion incomplète du mélange à certaines allures de chauffe. Ceci se produit en particulier pour les allures maximale et minimale, mais également et parfois de manière inattendue, pour certaines valeurs moyennes de l'allure de chauffe du bru- leur. Il est bien évident que dans ces conditions, le rendement calorifique du brûleur chute sensiblement. Ces inconvénients sont en grande partie dus au fait que le volume occupé par la flamme à l'intérieur du briller est très important. La présente invention a donc pour objet un élément catalyseur destiné à etre monté à l'intérieur d'un brailleur de type à pot et à ventilateur d'apport d'air qui permet de réduire le volume de la flamme à toutes les allures, ce qui entraine une combustion plus complète du combustible. L'élément catalyseur pour brdleur à combustible liquide de type à pot et à ventilateur d'apport d'air, objet de la présente invention, est constitué d'au moins deux parois métalliques latérales coaxiales ajourées fixées sur un cadre supérieur métallique circulaire. Ce cadre comprend essentiellement un couvercle central fermé sur lequel est fixée au moins une des parois métalliques ajourées précitées, et une ceinture extérieure portant au moins une autre de ces parois métalliques. Des éléments de fixation de faible largeur sont prévus pour relier le couvercle à la ceinture. Les parois métalliques ajourées de l'élément catalyseur sont avantageusement à maille losange ou carrée disposée diagonalement suivant l'axe de celui-ci. I1 est préférable que la matériau constitutif de ces parois métalliques latérales soit une t81e poinçonnée, plutôt qu'un métal déployé qui pourrait se déformer soua l'action de variations de températures répétées. Un anneau plein de positionnement est prévu amovible, et sert notamment à centrer l'élément catalyseur à lYintérieur du pot de vaporisatis du brûleur. Cet anneau de positionnement est à poser sur un support annulairr soudé à hauteur adéquate sur la paroi latérale interne du pot de vaporisation du brûleur. Pour mieux faire comprendre objet de l'invention, on va en décrire à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en coupe d'un pot de vaporisation de brûleur de type à pot et à ventilateur d'apport d'air muni d'un élément catalyseur suivant la présente invention - la figure 2 est une vue en perspective de l'élément catalyseur muni de son anneau de positionnement, extrait du brûleur de la figure 1. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un élément catalyseur monté à l'intérieur d'un pot de vaporisation 2. On a omis de représenter une enceinte extérieure munie d'un ventilateur dans laquelle il faut monter le pot de vaporisation 2 pour réaliser un brûleur à combustible liquide de type à pot et à ventilateur d'apport d'air. L'élément catalyseur 1 comporte deux parois métalliques ajourées, une extérieure 3 et l'autre intérieure 4, cylindriques et coaxiales soudées sur un cadre métallique circulaire supérieur 5. Les parois 3 et 4 sont en tôle poinçonnée cintrée à maille carrée disposée diagonalement dans le sens axial de l'élément catalyseur 1. Le cadre circulaire 5 est formé d'une pièce métallique emboutie 6 formant deux supports circulaires concentriques respectivement intérieur 7 et extérieur 8 reliés par six pattes de liaison 9, et d'un couvercle métallique 10 également embouti et soudé sur le dessus du support intérieur 7. Le support extérieur 8 comporte vers le haut un rebord latéral 8a sur lequel est soudée la partie supérieure de la paroi ajourée extérieure 3. La paroi ajourée intérieure 4 est soudée par dessous au support intérieur 7. L'élément catalyseur 1 est posé sur le fond 11 du pot de vaporisation 2. Ce fond 11 est une pièce métallique emboutie, légèrement bombée vers l'extérieur, sur laquelle est soudée une amenée de combustible liquide 12. Le pot de vaporisation 2 comporte de plus une paroi latérale 13 réalisée en tôle cintrée et soudée percée de plusieurs séries horizontales de trous 13a pour l'admission de l'air à l'intérieur du brûleur. Un embout 149 établissant une communication entre l'intérieur du pot 2 et l'extérieur, est soudé obliquement sur cette paroi 13 du pot 2 et sert au passage d'un dispositif d'allumage non représenté. Le pot 2 comporte une collerette annulaire 15 soudée intérieurelent à la partie supérieure de la paroi latérale 13 du pot 2 et un support annulaire soudé 16 également soudé sur l'intérieur de la paroi 13, mais à une hauteur inférieure pour soutenir un anneau plein de positionnement amovible 17 en tale qui a été légèrement embouti pour lui donner une forme tronconique se rétrécissant vers le haut. Le diamètre intérieur de l'anneau 17 est un peu supérieur au diamètre extérieur de la paroi ajourée extérieure 3 de l'élément catalyseur 1. Il est avantageux de réaliser l'élément catalyseur 1 en tôle d'acier inoxydable, qui est un catalyseur convenable et dont la résistance mécanique est importante Le fonctionnement du brûleur dans lequel est monté le pot devaporisation 2 est amélioré par la présente de l'élément catalyseur 1. La mise en service de ce bradeur est conventionnelle et se fait au moyen par exemple d'un allumeur à préchauffage non représente.Au fur et à mesure que le combustible liquide introduit par l'amenez 12 s'écoule sur le fond 11, il srechauf- fe-et se vaporise en grande partie au niveau de la paroi métallique extérieure 3 de l'élément catalyseur 1. Cette paroi extérieure 3 sert effectivement de catalyseur à la réaction de combustion vive avec flamme entre le combustible vaporisé et l'air pénétrant dans le pot 2 par les trous 13a. Pour tous les régimes de marche, les deux parois métalliques extérieure 3 et intérieure 4 de l'élément catalyseur 1 assument toujours la meme fonction. La paroi extérieure 3 joue le tôle de catalyseur et la paroi intérieure 4 provoque la rétention et la limitation vers le haut de la flamme L'anneau 17arrête le développement de la flamme à l'extérieur de la paroi ajourée extérieure 3. Le couvercle 10 limite également l'extension vers le haut de la flamme obtenue dans le pot 2. Pour tous les régimes, l'air pénètre à l'intérieur du pot de vaporisation 2 par les trous 13a suivant des jets très directifs et sensiblement radiaux, ce qui a pour conséquence l'utilisation pratiquement complète à toutes les allures de la totalité de la hauteur de la paroi ajourée extérieure 3 comme catalyseur de la réaction de combustion du mélange d'air et vapeur de combustible liquide Quand on passe du régime minimum au régime maximum, la paroi ajourée extérieure 3 passe du brun sombre au rouge intense. La présence du couvercle 10 tend à empêcher les gaz brûlés provenant de la paroi ajourée extérieure 3 de pénétrer dans la paroi ajourée intérieure 4 Ces gaz brûlés sortent alors du pot de vaporisation 2 par les ouvertures que comporte la pièce 6 entre les supports 7 et 8. On a remarqué que l'élément catalyseur suivant l'invention disposé dans un pot de vaporisation de brûleur à ventilateur d'apport d'air réduit pratiquement entièrement l'encrassement du pot pour tous les régimes de marche possibles. Par ailleurs, le pot de vaporisation peut etre facilement nettoyé par dépose de l'élément catalyseur 1 et de l'anneau 17. Sans sortir du cadre de la présente invention, des parois supple- dentaires ajourées pourtant etre ajoutées à l'élément catalyseur décrit, notamment entre les deux déjà prévues et en- dessous du couvercle 10. REVENDICATIONS 1 - Elément catalyseur pour bru leur à combustible liquide de type à pot et à ventilateur d'apport d'air, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'au moins deux parois métalliques latérales coaxiales ajourées fixées sur un cadre supérieur circulaire. 2 - Elément catalyseur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le cadre supérieur circulaire précité comprend un couvercle central fermé auquel est fixée au moins une des parois métalliques ajourées, et une ceinture extérieure portant au moins une autre de ces parois metalli- ques. 3 - Elément catalyseur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le cadre supérieur circulaire précité comporte des éléments de fixation de faible largeur pour relier le couvercle à la ceinture extérieure précitée. 4 - Elément catalyseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les parois métalliques ajourées sont à maille losange ou carrée disposée diagonalement suivant l'axe de l'élément catalyseur. 5 - Elément catalyseur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le matériau constitutif des parois métalliques ajourées est une tble poinçonnée. 6 - Brûleur à combustible liquide et à ventilateur d'apport d'air comportant un pot de vaporisation muni d'un élément catalyseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un support annulaire est soudé sur la paroi latérale intérieure du pot de vaporisation en vue de supporter un anneau plein de positionnement amovible servant notamment à centrer l'élément catalyseur dans le pot de vaporisation du brûleur.