Brevet FR2530969A1 — publié le 19840203

L'invention concerne un mélangeur pour gaz de gazogène avec filtre condenseur comportant une tubulure d'arrivée de gaz sur laquelle est fixée une tubulure d'entrée d'air, une tubulure de sortie du mélange gaz air, les tubulures d'entrée d'air et de sortie du mélange gaz air portant chacune un papillon d'obturation et un dispo- sitif d'actionnement desdits papillons0 Le e gaz de gazogène sortant du générateur con- tient généralement de la vapeur d'eau et des poussières et est à une température trop élevée pour permettre le remplissage des cylindres d'un moteur à combustion interne à une densité acceptable.Le gaz doit donc être débarrassé de ses impuretés et refroidit aux environs de 70 Co Le refroidissement est obtenu par détente dans des boîtes à chicanes, des cyclones, ou des tubes dans lesquels la vapeur d'eau se condense sous forme de-- goutte- lettes. Les poussières qui n'ont pas été éliminées par la. condensation de la vapeur sont retenues par passage dans des épurateurs secs ou humides. malgré tout le soin apporté à l'élimination des poussières ou des impuretés, le gaz en contient encore une certaine quantité. La durée de vie d'un moteur alimté par un tel gaz dépend en grande partie du degré d'épura- tion. Gette épuration est tributaire des dimensions et de la qualité des épurateurs9 limitées elles-mmes par la destination et le côte du gazogène. C'est ainsi que pour les gazogènes mobiles destinés à équiper des véhicules automo- biles, on recherche un compromis entre l'efficacité d'épu- ration et le volume nécessité par les appareils destinés à sa mise en ceuvre.On considère comme admissible une teneur maximale de 15 à 20 mg de poussières par m3. Avant son arrivée au moteurs le gaz épuré passe dans un mélangeur destiné à assurer un mélange précis entre les constituants combustibles O oxyde de carbone, hydrogène et carbures d'hydrogène et l'oxygène prélevé dans l'air. Généralement le mélangeur est constitué par une portion de la canalisation amenant le gaz épuré au moteur sur laquelle est prévue une prise d'air dont l'ouverture est commandée par un papillon. Un second papillon est prévu à l'entrée du moteur pour régler l'admission du mélange préparé, Bien qu'apparemment le mélange de deux gaz ne doit pas poser de problème, la réalité est toute autre et l'homogénéité dépend des quantités respectivement mises en présence. Elle est particulièrement difficile à réaliser lorsque l'un des gaz est en faible quantité par rapport à l'autre. Comme il a été précédemment remarqué, le gaz contient encore des poussières et de la vapeur d'eau et l'admission d'air directe a pour conséquence dans certaines conditions d'environnement d'accroître ces teneurs. L'invention a pour but de maîtriser le mieux possible l'épuration et l'homogénéisation du mélange com bustible en fournissant un mélangeur avec filtre conden seur9 Le mélangeur selon l'invention comportant une tubulure d'arrivée du gaz, sur laquelle est fixée une tu tubulure d'entrée d'air, une tubulure de sortie du mélange gaz-air, les tubulures d'entrée d'air et de sortie du mé lange gaz-air portant chacune un papillon d'obturation et un dispositif d'actionnement desdits papillons est remarquable en ce qu'il est constitué d'un corps cylindrique creux portant tangentiellement une tubulure d'arrivée du mélange gaz air prévue a la sortie de la tubulure d'arrive vée de gaz et de la tubulure d'entrée dlasr, et coaxiale- ment, la tubulure de sortie du mélange gaz-air, une entrée mité de cette tubulure faisant saillie à l'intérieur du corps cylindrique et à l'intérieur d'un filtre coaxial séparant le corps cylindrique en deux chambres concentri- ques, un tube siphon débouchant dans le fond du corps cy- lindrique et mettant en communication le fond du corps avec l'extérieur pour permettre l'écoulement de l'eau de con- densation. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention- tion peut titre réalisée. La figure Ireprésente une vue en élévation du mélangeur selon 1'inventionO La figure 2 est une vue de dessus partiellement arrachée du mélangeur de la figure 1. Le mélangeur, selon l'invention, représenté fi gures 1 et 2, est constitué d'un corps cylindrique creux 1 sur lequel est fixée coaxialement la tubulure de sortie 2 du mélange gaz air raccordée au moteur. Cette tubulure traverse de façon étanche le fond 3 du corps cylindrique et fait saillie à l'intérieur pour searrSter à une certaine distance du couvercle 4 fermant le corps 1. La partie 5 de tubulure comprise entre le fond 3 du corps et la bri de de raccordement au moteur est munie d'un papillon d'ob turation 6 dénommé encore volet d'accélérateur. Le volet est commandé par des moyens qui seront ultérieurement dé crins. La paroi latérale du corps cylindrique porte tangentiellement une tubulure d'arrivée du mélange gaz-air 7 qui prolonge la tubulure d'arrivée de gaz 8 et la tubulure d'entrée d'air 9. Comme montré sur l'exemple de réalisa- tion, la tubulure d'entrée d'air est raccordée à la sortie de la tubulure d'arrivée de gaz, la tubulure d'arrivée du mélange gaz-air étant le prolongement de cette dernière. La tubulure d'entrée d'air 9 porte un papillon d'obturation d'air 10 dont la manoeuvre est obtenue direc tement ou indirectement par action sur le volet d'accélé- rateur par un dispositif qui sera ciapr*s décrit0 Le corps cylindrique est séparé en deux chambres concentriques par un filtre 12 qui s'étend sur toute sa hauteur, l'extrémité saillante de la tubulure de sortie du mélange gaz air débouchant dans la chambre centrale 15 et la tubulure d'arrivée du mélange gaz-air débouchant dans la chambre périphérique 16. Le filtre est constitué d'un manchon formé de manière connue d'un corps poreux, d'un empilement de feuil les perforées concentriques, ou d'un enroulement de feuil les perforées, ou de feuilles en métal déployé. Le fond 3 du corps cylindrique présente une partie conique ou concave 13, concentrique à la tubulure de sortie du mélange gaz-air permettant de recueillir l'eau de condensation retenue par le filtre. Un tube siphon 14 débouche dans le fond de la partie 13 et la met en communication avec l'extérieur pour l'évacuation de l'eau de condensation. Le dispositif d'actionnement des papillons se compose d'un levier à coulisse 17 solidaire de l'axe du papillon d'accélérateur 6 dont une extrémité est reliée par une tringlerie 18 à la pédale d'accélérateur 19. Dans la coulisse se déplace sous l'action d'un cible à gaine 20 un coulisseau 21 sur lequel est articulée l'extrémité d'une biellette 22 dont l'autre extrémité commande un levier 23 solidaire du papillon d'air 10. La tirette 24 permet de faire varier la quantité d'air admise par le papillon d'air 10 dans une infinité de proportions. Cette proportion peut être maintenue automatiquement lors des variations de régimes d'accélération par la liaison des deux papillons. Le mode de fonctionnement du mélangeur est le suivant : le gaz de gazogène arrive par la tubulure d'arrivée de gaz 8 et entraine,à son passage devant la tubulure d'entrée d'air 9 un volume d'air froid déterminé par l'ouverture du papillon d'air 10. Le mélange gaz air pénètre tangentiellement dans la chambre périphérique 16 du corps cylindrique. Le gaz refroidi par l'air admis par la tubulure 9 subit une détente tourbillonnaire avant de traverser le filtre 12, Le refroidissement et la détente entraînent une condensation de la vapeur d'eau contenue dans le gaz et des gouttelettes d'eau viennent se former sur les parois du corps cylindrique et sur le filtre. Elles s'écoulent vers le fond du corps où le tube siphon 14 les draine à l'extérieur. Les poussières résiduelles se collent sur le filtre d'ou elles sont entraînées par les gouttelettes d'eau au fond du corps cylindrique, REVENDICATIONS 1, Mélangeur avec filtre condenseur comportant une tubulure d'arrivée du gaz 9 sur laquelle est fixée une tubulure d'entrée d'air, une tubulure de sortie du mélange ge gaz air, les tubulures d'entrée d'air et de sortie du mélange gaz air portant chacune un papillon d'obturation et un dispositif d1actionnement desdits papillons, carac- térisé en ce qu'il est constitué d'un corps cylindrique creux (1) portant tangentiellement une tubulure d'arrivée du mélange gaz air (7) prévue à la sortie de la tubulure d'arrivée de gaz (8) et de la tubulure d'entrée d'air (9) et coaxialement la tubulure de sortie (2) du mélange gaz air, une extrémité de cette tubulure faisant saillie à l'intérieur du corps cylindrique et à l'intérieur d'un fil- tre (12) coaxial séparant le corps cylindrique an deux chambres concentriques , un tuba siphon (14) débouchant dans le fond du corps cylindrique et mettant en communica- tion le fond du corps avec l'extérieur pour permettre l'écoulement de l'eau de condensation. 2. Mélangeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le filtre (12) est constitué d'un manchon formé d'un empilement de feuilles perforées ou "déployées". 3. Mélangeur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le fond du corps cylindrique est au moins partiellement conique 4. Mélangeur selon la revendication 1 ou 2 caraco térisé en ce que le fond du corps cylindrique porte au moins dans sa partie centrale une concavité dans laquelle débouche le tube siphon 59 Mélangeur selon l'une des revendicatbns précédentes caractérisé en ce que le dispositif à actionnement des papillons comporte un levier à coulisse (17) solidaire de l'axe du papillon d'accélérateur (6) dont une extrémité est reliée par une tringlerie (18) à la pédale d'accéléra- teur (19), un coulisseau (21) se déplaçant dans la coulisse du levier (17) sous l'action d'un cabale i gaine (20) commas dé par une tirette (24), une biellette (22) articulée par une de ses extrémités sur le coulisseau (21) et par son autre extrémité sur un levier (23) solidaire du papillon d'air (10), le déplacement du coulisseau (21) dans le levier à coulisse (17) permettant de faire varier dans toute proportion la quantité d1air admise dans le gaz,