Brevet FR2449851A1 — publié le 19800919

La présente invention a trait à un générateur d'air chaud et dteau chaude utilisant un brûleur à plaque catalytique. A ltorigine de l'invention réside ltobservation qutil serait, en général, et à bien des points de vue, avantageux de pouvoir disposer d'un générateur qui, outre à pourvoir au chauffage de l'air d'un local, pourvoit également à chauffer de l'eau. On se trouve souvent avoir simultanément besoin dtair et d'eau chauds : ctest là, par exemple, le cas des habitations mobiles où sont, en effet, normalement prevus deux appareils distincts. Un générateur destiné à produire de ltair chaud pour le chauffage de l'habitation et un chauffe-bain pour la production d'eau chaude à usage sanitaire ou autre. L'emploi de deux appareils distincts entrain des problèmes de place, non négligeables du fait des dimensions limitées d'une habitation mobile sans compter le fait que les chauffe-bains généralement utilisés sont à flamme libre et donc fort dangereux ou sont électriques, entrainant ainsi une consommation élevée d'énergie électrique. Dans le cas également du chauffage de l'habitacle de gros véhicules automobiles, il serait utile de pouvoir disposer, en sus du générateur qui pourvoit au chauffage de l'air, également d'un générateur produisant de l'eau chaude apte au pré-chauffage du moteur du véhicule de façon à en faciliter le démarrage à froid. Le but, donc, de la présente invention est de réaliser un générateur catalytique combiné d'air chaud et d'eau chaude capable de fonctionner dans des conditions de sécurité absolue. Pour réaliser ce but, la présente invention se base surtout sur la proposition d'utiliser un brûleur catalytique en tant qu'élément chauffant d'un appareil muni d'un échangeur de chaleur dans lequel circulent l'air et liteau à chauffer. Un tel emploi, absolument non traditionnel, d1un brûleur catalytique permet la réalisation d'un dispositif de chauffage de structure fort particulière et fort compacte, ce qui permet entre autres un démontage et une installation pratiques et aisés de l'appareil. L'appareil, selon l'invention, comporte une chambre de forme essentiellement parallélépipédique, dont au moins la paroi du fond se compose d'un brûleur catalytique à plaque et dans laquelle on place un conduit à vaste paroi d'échange thermique destiné à être parcouru par l'air à chauffer, tandis qu'au-dessus de ce conduit passe un faisceau de tubes parcourus par l'eau à chauffer, des moyens d'amorçage de la combustion étant associés au brûleur et des moyens de mise en circulation de l'air à chauffer étant associés au conduit. Les caractéristiques structurelles et fonctionnelles, ainsi que les avantages de l'invention seront rendus encore plus claires par la description, à titre d'exemple, ci-après qui se réfère aux dessins en annexe, dans lesquels La figure 1 représente le schéma d'un générateur réalisé selon l'invention ; et La figure 2 est une vue en perspective, partiellement en coupe de la chambre de combustion du générateur catalytique. A titre d'exemple, non limitatif, un générateur catalytique d'air chaud et d'eau chaude se compose d'une chambre 10 de circulation des fumées de la combustion dont la semelle se compose d'une plaque 11 de combustion catalytique d'un gaz qui parvient à un brûleur 12, auquel est associée la plaque 11, à partir d'une source, non représentée, et qui peut être une bouteille de gaz liquide. Au-dessus de ladite plaque se situe un échangeur 13 de chaleur formé dtun faisceau de tubes à ailettes pour la circulation forcée de l'air à chauffer. Au sommet de la chambre 10 se situe un échangeur 14 de chaleur formé d'un faisceau de tubes pour la circulation de l'eau à chauffer.Pour l'utilisation, le brûleur 12 (amorcé par une résistance électrique 8) est mis en service de façon que la plaque puisse fournir, tant par rayonnement que par convexion naturelle, de la chaleur aux échangeurs situés audessus. Par ltintermédiaire dtun électro-ventilateur 9 et d'un conduit 15, l'air est envoyé dans l'échangeur 13 puis en sort par un conduit 16 qui l'amène aux locaux à chauffer. On peut prélever sur le conduit 15, par exemple à travers les orifices 21, de l'air qui, envoyé sur la surface de la plaque 1 1 alimentera la combustion dans le brûleur. L'eau à chauffer, provenant d'un réservoir 20, est envoyée à travers un conduit 17 et grâce à une pompe 19, dans l'échangeur 14.Après avoir reçu de la chaleur, l'eau chauffée passe à travers un conduit 18 pour revenir au réservoir 20. Ce réservoir pourrait être, en partie du moins formé par le circuit de refroidissement du moteur d'un gros véhicule automobile de telle façon que le générateur décrit ci-dessus puisse servir tant à chauffer, grâce à l'air chaud s'échappant du conduit 16, l'habitacle du véhicule, que pour pré-chauffer, grâce au circuit dteau décrit ci-dessus, le moteur et en faciliter ainsi le démarrage. Le réservoir pourrait, encore plus simplement, alimenter un robinet de distribution d'eau chaude, constituant simplement un chauffe-eau à accumulation, à parois opportuné- ment isolées : le circuit illustré est conçu de sorte que l'eau circule évidenment de façon continue,pour aisément prélever des calories à partir du ciel de la chambre léché par les fumées, d'où chauffage progressif de ltensemble de la masse accumulée. Il est à noter que le faisceau de tubes d'eau peut être, par une technique déjà connue, formé de façon à constituer par luimême une paroi continue : il peut, par exemple, se composer de deux tôles matricées de façon à former, lorsqu'elles sont réunies et soudées, un conduit en serpentin, comme il est d'usage dans d'autres applications dtéchangeurs thermiques, tels que les évaporateurs de circuits frigorifiques. Ltéchauffement de l'eau se fait, on le voit clairement par récupération de la chaleur de fumées, ce qui est avantageux du point de vue du rendement énergétique global du générateur. Il est clair que, une forme de réalisation ayant été décrite à titre d'exemple, non limitatif, des modifications et adjonctions pourront y être apportées sans sortir du cadre de I'inventio, E-n particulier, les dimensions du générateur catalytique et de ses composants ne sont pas limitatives, mais pourront être adaptées à n'importe quel besoin. Une deuxième plaque de combustion catalytique peut, par exemple, être disposée au ciel de la chambre. Tant les circuits d'eau que ceux d'air pourront être, en particulier, munis d'accessoires bien connus, tels que valves thermostatiques et autres, associés en particulier aux organes de contrôle de la combustion dans le brûleur. De même, la pompe de circulation de liteau peut être supprimée et la circulation se faire selon le principe du thermosifon. REVENDICATIONS 1.- Générateur dtair chaud et d'eau chaude, ca risé par le fait qu'il comporte une chambre (10) de forme essentiellement parallélépipédique dont au moins la paroi du fond se compose d'un brûleur (12) catalytique à plaque (11) et dans laquelle on place un conduit à vaste paroi d'échange thermique (13) destiné à etre parcouru par l'air à chauffer, tandis qu'au-dessus de ce conduit passe un faisceau de tubes (14) parcourus par l'eau à chauffer, des moyens d1 amorçage de la combustion (8) étant associés au brûleur (12) et des moyens de mise en circulation de l'air à chauffer (9) étant associés au conduit. 2.- Générateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on envoie de l'air sur la surface de ladite plaque afin d'aider à la combustion. 3.- Générateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'air est-prélevé sur le conduit d'arrivée de l'air à chauffer.