Brevet FR2461201A1 — publié le 19810130

L'invention se rapporte à la réalisation de d1positifs destinés à l'obtention de produits de combustion haute pression et, d'une façon plus concrète, elle concerne les gazogènes. Le gazogène suivant la présente invention pourra être utilisé avec le plus de profit pour l'entraine- ment de diverses commandes, pour le remplissage par des gaz d'enveloppes élastiques, pour le renflouage des charges sous- marines, pour la mise en oeuvre des moyens de sauvetage gon- flables, pour le démarrage des moteurs. On connaît déjà un gazogène à basse tempéra- ture à combustible solide (brevet de la République Fédérale d'Allemagne N0 2 252 741). Ce gazogène comporte un corps qui abrite une chambre de combustion pourvue d'une charge canal de combustible solide et une chambre de refroidissement pour- vue d'un réfrigérant solide, ces chambres étant séparées par une cloison dans laquelle est ménagé un canal. Dans la cham- bre de refroidissement du gazogène est installé soit un cy- lindre ou douille perfore, soit un élément mobile (une vis d'Archimède). La conception de ce gazogène tolère les per- cées de gaz chapds du cylindre perforé vers le tuyau de sor- tie, ce qui réduit la quantité du réfrigérant décomposé et abaisse par conséquent l'efficacité du gazogène. La présence d'un élément mobile sous la forme d'une vis d'Archimède dans la chambre de combustion complique la conception, la techno- logie de fabrication et d'équipement du gazogène, encombre la chambre de refroidissement et entrafne un accroissement de l'encombrement du gazogène et, par conséquent, une baisse de son coefficient de perfection massique (rapport volume/masse)ï On conna t d'autre part un gazogène à combus- tible solide à basse température (brevet des Etats-Unis d'A- mérique N0 3 558 285 qui comporte un corps abritant une cham- bre de combustion pourvue d'une charge canal de combustible solide et une chambre de refroidissement à agent réfrigérant solide sublimable, ces chambres étant séparées par une cloi- son ayant un canal.axial. Dans la chambre de refroidissement située entre la cloison et le fond du corps# coaxialement à l'orifice de la cloison, est installé de façon fixe au moins un cylindre dont la surface latérale est perforée. Les perforations du cylindre sont exécutées sous la forme d'orifices dont le diamètre décro t suivant la longueur du cylindre. Toutefois, dans le cas de cette dispo- sition du cylindre et en présence de perforations de.ce gen- re dudit cylindre, les gaz chauds peuvent s'écouler vers la sortie de préférence à travers les orifices les plus proches de la sortie, o la perte de charge due au réfrigérant est plus faible. Ceci conduit à une détérioration de l'efficaci- té du gazogène et à une baisse de son coefficient de perfec- tion massive (rapport volume/masse). L'exécution des perfo- rations du cylindre sous la forme d'orifices de section va- riable complique la technologie de fabrication du gazogène, tandis que la disposition du cylindre dans la chambre de re- froidissement-complique l'équipement du gazogène. On s'est donc proposé de créer un gazogène dans lequel le cylindre à surface latérale perforée est a- gencé de façon à permettre d'augmenter l'efficacité de fonc- tionnement du gazogène, d'accroître son coefficient de per- fection massique etde simplifier la conception du gazogène ainsi que sa technologie de fabrication et d'équipement. On atteint ce but par le fait que, dans un gazogène comportant un corps qui abrite une chambre de com- bustion pourvue d'une charge canal de combustible solide et une chambre de combustion pourvue d'un réfrigérant solide sublimable, ces chambres étant séparées par une cloison ayant un canal axial et, au moins un cylindre ou douille à surface latérale perforée, suivant l'invention, dans le canal axial de la cloison sont immobilisés des guides qui font saillie dans le canal de la charge canal, le cylindre à surface la- térale perforée étant monté dans ces guides avec possibilité de déplacements suivant ltaxe longitudinal du gazogène, un collet étant prévu sur la surface de la partie ouverte du cylindre qui est disposée dans le canal de la charge canal. Il est avantageux d'exécuter dans le cylindre installé dans ses guides avec possibilité de déplacements suivant l'axe longitudinal du gazogène, des perforations tangentiellement à la surface intérieure dudit cylindre. L'invention permet d'augmenter sensiblement la fiabilité de fonctionnement des entraînements de commandes et de résoudre de la manière la plus simple un certain nombre de problèmes relatifs à la mise en oeuvre des moyens de sau- vetage gonflables, au démarrage des moteurs et au renflouage des charges sousmarines. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de sa réalisation, faite en regard du dessin annexé dans lequel: - la Fig. 1 représente un schéma de construc- tion d'un gazogène suivant l'invention comprenant un cylindre à surface latérale perforée; - la Fig. 2 représente un schéma de construc- tion d'un gazogène suivant l'invention comportant plusieurs cylindres à surface latérale perforée et à fond pointu. Le gazogène comprend un corps 1 (figure 1) & cloison 2, une chambre de combustion 3 pourvue d'une charge canal 4 de combustible solide immobilisée par des amortis- seurs 5 et une chambre de refroidissement 6 pourvue d'un ré- frigérant solide sublimable 7 logé dans un conteneur 8. Le gazogène comporte en outre une amorce de combustion 9 et un cylindre ou douille mobile 10 à surface latérale perforée; le côté ouvert du cylindre 10, qui est disposé dans le canal de la charge canal 4 de combustible solide, porte sur sa surface un collet 11. Par ailleurs on a prévu dans le cylindre un étranglement 12. Des guides 13 sont immobilisés dans le ca- nal axial de la cloison 2 et font saillie dans le canal de la charge canal 4 de combustible solide. Le cylindre 10-est abrité dans les guides 13 avec possibilité de déplacement suivant l'axe longitudinal du gazogène. Le gazogène est équipé en outre d'une grille 14 et d'un tuyau d'échappement 15. Le cylindre 10 comporte des perforations 16 destinées à l'écoulement des gaz chauds et qui se présentent sous la forme d'orifices en une seule ou plusieurs rangées au voisinage du fond du cylindre 10. Ces orifices sont prati- qués de façon radiale ou tangentielle relativement à la sur- face intérieure du cylindre 10. Dans le cas de l'exécution tangentielle des perforations 16, au cours des déplacements axiaux du cylindre 10, ce;cylindre tourne sous l'effet des forces de réaction _ des jets de gaz qui s'écoulent vers l'extérieur. Ceci amélio- re.l'intéraction des gaz chauds avec le réfrigérant 7 et aug- mente l'efficacité du gazogène. - La disposition du cylindre 10 dans la chambre de combustion 3 permet d'éviter le colmatage des sections de passage par les particules de réfrigérant 7 et permet d'u- tiliser le réfrigérant sous la forme d'un élément unique sous conteneur 8, ce qui accroit la fiabilité du gazogène. La figure 2 représente un gazogène dont la cloison 2 comporte plusieurs guides 13 dans lesquels sont montés des cylindres ou douilles 10 à collet 11 et étrangle- ment 12, tandis que la charge canal 4 de combustible solide comporte autant de canaux qu'on a monté de cylindres 10 à surface latérale perforée. Les cylindres 10 sont exécutés avec un fond pointu. L'exécution des cylindres 10 avec un fond pointu est avantageuse lorsque le gazogène fonctionne pendant de courtes périodes et avec des débits de gaz importants. A cet effet encore, lorsque le gazogène a de grandes dimensions, on exécute plusieurs cylindres coaxiaux 10 à surface latéra- le perforée. Dans le cas o le cylindre 10 a un fond plat, son temps de déplacement peut 4tre prolongé jusqu'a la fin du fonctionnement du gazogène et, pendant toute cette pério- de, on réalise un serrage efficace du réfrigérant 7 et on exclut les percées de gaz chauds. La présence des guides 13 assure un déplace- ment fiable du cylindre 10 dans la chambre de refroidisse- ment 6, sans désaxage ni grippage. Le gazogène fonctionne de la manière suivante. Lorsque l'amorce 9 de la combustion (figure 1) entre en jeu dans la chambre de combustion 3 du corps l, la charge canal 4 de combustible solide s'enflamme. Dans ce cas, la chambre de combustion 3 est le siège d'une élévation de pression des gaz chauds (des produits de la combustion de la charge canal 4). Sous l'action de ce gazole cylindre se déplace vers la chambre de refroidissement 6 dans ces guides 13 installé dans la cloison 2, jusqu'à ce que le col- let Il bute contre les guides 13. Le réfrigérant 7 est com- primé, et le conteneur 8 est percé. Au fur et a mesure des déplacements du cylindre 10, les gaz chauds.sortent par les perforations 16 et pénètrent dans le réfrigérant 7 dans le sens radial et réagissent avec lui. L'écoulement du gaz dans le sens radial avec déplacement simultané du cylindre 10 et compression du réfrigérant 7 assure l'utilisation la plus complète du réfrigérant 7. Autrement dit, on réalise de la sorte une amélioration de l'efficacité du fonctionnement du gazogène. A la sortie de la chambre de refroidissement 6, les gaz, par la grille 14 arrivent dans le tuyau dtéchap- pement 15. La présence d'un étranglement 12 dans le cylindre assure le maintien du régime de la combustion de la char- ge canal 4 de combustible solide. Au cours des transports et des manutentions, l'intégrité de la charge canal 4 de com- bustible solideest garantie par les amortisseurs 5, et le bon état de conservation du réfrigérant 7 est obtenu grâce 246120 1 au conteneur 8. L'absence dans la chambre de refroidissement 6 d'éléments de construction permet d'utiliser le réfrigé- rant sous conteneur 7, ce qui simplifie l'équipement et ré- duit la quantité de métal nécessaire à la fabrication du ga- zogène. Outre une haute efficacité, ceci confère au gazogène un haut coefficient de perfection massique. Ainsi, l'invention permet d'augmenter l'effi- cacité de marche du gazogène et son coefficient de perfec- tion massique, de simplifier sa conception, sa technologie de fabrication ainsi que son équipement pour sa mise en bat- terie. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Gazogène du type comprenant un corps abri- tant une chambre de combustion pourvue d'une charge canal de combustible solide et une chambre de refroidissement conte- nant un réfrigérant sublimable solide, ces chambres étant sé- parées par une cloison ayant un canal axial, et au moins une douille à surface latérale perforée, caractérisé en ce que dans le canal axial de la cloison (2) sont immobilisés des guides (13) qui font saillie dans le canal de la charge ca- nal (4), la douille (10) à surface latérale perforée étant installée dans ces guides avec possibilité de déplacement sui- vant l'axe longitudinal du gazogène, un collet étant prévu sur la surface de la partie ouverte de la douille, qui est disposée dans le canal de la charge canal. 2 - Gazogène suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la perforation (16) de la douille (10) dans le canal est réalisée tangentiellement à la surface in- térieure de cette douille.