Brevet FR2584137A1 — publié le 19870102

Cette invention est un générateur de vapeur destiné 9 fournir de la vapwur d'eau sous pression utilisable pour le fonctionnement de moteurs thermiques à partir de la combustion continue,hydrogne et oxygène. Cette chaudière est constituée par une enceinte en acier capable de supporter une forte pression. A l'intérieur de cette enceinte un échangeur de chaleur fait dtune paroi métallique mince épouse la forme de la chaudière sur les deux tiers de son volume inférieur. Cet échangeur est en tous points séparé de la chaudière et l'eau à vaporiser sera en permanence pulsée dans llespace entre chaudière et échangeur. La source de chaleur de cette chaudière est constituée par la flamme très chaude de la combustion continue de H2 avec 02 arrivant sous pression à l'intérieur de l'échangeur. Liteau pulsée entre la paroi mince surchauffée de l'échan- -geur et la paroi calorifugée de la chaudière entre en ébulli -tion et cette vapeur saturante se rassemble dans la partie haute de la chaudière. Un tube à paroi mince conduit cette vapeur Q de l'échangeur et la diffuse aux environs de la flamme hydrogène et oxygène. Dans l'enceinte de l'échangeur, å la partie supérieure une sortie à débit réglable de la vapeur va créer un courant favorable au mélange de la vapeur très chaude issue de la combustion des deux gaz avec la vapeur provenant de la chaudière qui va subir ainsi une surchauffe avant d'ètre utilisée pour la production d'énergie mécanique. A travers ces deux processus simultanéslet continus de diffu -sion des calories par conduction et convection, la température résultante pourra être réglée assez haute pour que la pression dans l'enceinte fermée de la chaudière atteigne le niveau voulu, le niveau température pression pour un débit hydrogène plus oxygène pouvant être équilibré par un débit idoine correspondant d'eau pulsée autour de l'échangeur. Nous remarquons que cette pression sera uniformément répar -tie sur la paroi intérieure de la seule chaudière et nullement sur aucun point de l'échangeur. L'encombrement et le poids de l'ensemble sont moindres que ceux dune chaudière classique; le système de tubes très lourds sous pression différentielle est remplacé ici par un échangeur en t81e mince. Ce dispositif n'utilisant pas l'oxygène de l'air ambiant convient aux moteurs qui se veulent autonomes: Machines marines, locomotives, véhicules automobiles. Le dessin en annexe illustre l'invention. Sur la coupe de cette chaudière nous pouvons voir: (I) La paroi de la chaudière en traits forts. (2) Le "casing" de l'ensemble qui assure un calorifugeage maximum comme pour toutes les chaudibres. (3) La paroi de l'échangeur de chaleur en tôle mince. (4) Deux tubes introduisant l'hydrogène et l'oxygène dans un bruleur du type chalumeau à l'intérieur de l'échangeur. (5) Introduction d'eau sous pression. (6) Surface de l'eau en ébullition. (7) Tube qui mène la vapeur recueillie au sommet de l'enceinte de la chaudière vers l'intérieur de I'échangeur. (8) Dispositif fixe pour aider au brassage thermique de la vapeur de la flamme et de la vapeur en provenance de la chaudière. (9) Sortie réglable de la vapeur sous pression. (I0) Socles de support. REVENDICATIONS 1# Cette CHAUDIERE A COMBUSTION INTERNE est caractérisée par le fait que toutes les calories fournies au coeur du systole par un chalumeau oxhydrique, (H2 plus 02) sont exclusivement utilisées à la production de la vapeur sans qu'aucune ne s'échap- -pe par une cheminée comme cela se produit largement avec tous les foyers entretenus par l'air ambiant, les seules pertes de chaleur sont celles dues au rayonnement vers l'extérieur en dépit du casing. g La préconisée ici est caractérisée par une vapori -sation en deux effets à partir de la combustion H2 plus 02 t I) Ebullition de l'eau par conduction & travers la paroi mOtal- -lique mince et très chaude de l'échangeur qui entoure le foyer du syatème qui est une flamme de chalumeau oxhydrique. 2) Mélange de la vapeur ainsi produite et conduite dans l'en- -ceinte de lXéchangeur avec celle résultant de la flamme H2 plus 02. Ce mélange sous pression est une vapeur surchauffée et seche. La La structure de cette chaudière & combustion interne est caractérisée par llutilisation d1un ensemble de deux enceintes en volumes fermés concentriques; l'une (I) extérieure, en tôle épaisse et calorifugée est faite pour résister & la pression, elle enveloppe tout le système; l'autre (3) intérieure, en tôle mince est contenue entièrement dans la première enveloppe; elle contient la source de chaleur, flamme du chalumeau oXhydrique. Par conduction elle va réaliser la vaporisation de l'eau entre les deux parois (3) et (I). Cette vapeur sera conduite par le tube (7) aux environs de la flamme H2 plus 02 avec laquelle elle se mélange en se surchauffant avant de sortir par le tube (9) vers la machine thermique qu'elle alimente.