Brevet FR2587459A1 — publié le 19870320

NERATEUR DE CHALEUR A CONTACT DIRECT DU FLUIDE A CHAUFFER Cette invention concerne le chauffage instantané et sans inertie, de lteau fluide de chauffage entre autre des planchers chauffants dont l'armature se compose de tubes en matière plastique, et aussi de la production d'eau chaude sanitaire à basse température (500C) des piscines et réserves d'eau chaude. Les techniques industrielles du chauffage, de l'eau entre autre, et de fluides divers, découlent toutes plus ou moins de la marmite de Denis PAPIN (1680) pour la vapeur. Le principe de chauffage, de l'eau entre autre, se perd dans la nuit des temps et il apparaît difficile d'en déterminer 11 origine, du pot en terre, en passant par le bronze, le fer. Dans tous ces procédés toujours usités, se pose le problème de l'inertie : celui du contenant et celui du liquide. du à sa masse. A celà stajoute la barrière constituée par les parois des marmites ou chaudières s'opposant au rayonnement calorifique, et dégradant lténergie initiale dans une proportion importante. Le problème technique posé est donc de mettre en contact direct le fluide chauffant avec le fluide à chauffer.Pour y parvenir, il y a lieu de supprimer les parois du contenant et de transformer la masse, d'eau entre autre, en particules très fines, les rendant propres à absorber les rayonnements de la source de chaleur. Lesdits rayonnements ont e' été mis en évidence par les théories de MAXWELL au siècle dernier, et par les physiciens STE FAN, BOLTZMAN, MAX PLANCK etc. Des solutions ont été apportées, pour certains cas, par la combustion dite submergée où les flammes du brûleur se développent sous haute pression dans une chambre de combustion en tôle perforée de multiples trous et immergée dans un bac à une profondeur de 40 à 50 cm. Cette solution a toutefois l'inconvénient d'être, d'une part instable du fait des pressions élevées nécessitées par lesdites pressions (gaz et air de combustion), d'autre part de libérer dans l'eau du noir de fumée : cette solution entraîne aussi la production de mousses.Les bulles de gaz chauds dégagées dans le bain sont aussi relativement importantes en diamètres, atteignant 10 mm de diamètre, d'ou' un échange limité à la surface de chaque bulle, constituée elle même de gaz comburé, d'une inertie certaine par rapport à liteau à chauffer (si le fluide est de liteau). La solution apportée par la présente invention est le contact direct de la flamme avec des particules atomisées dont le diamètre est de l'ordre de 100 microns. Sachant que les échangeurs thermiques sont fonction de la surface de ltéchangeur, celle-ci devient, pour 1m3 d'eau ou de solution atomisee, de 40 000 m2, pratiquement voisine de 1. Il y a toutefois production de vapeur dans un premier temps, mais ladite vapeur se trouve condensée par le brouillard d'eau produit par les atomiseurs (4) et (5) et se retrouve dans la réserve (8) à la base du volume (2) : un niveau constant (9) maintient une certaine réserve indispensable au départ du processus et à l'alimentation de la pompe (6). Le circuit se trouve donc bouclé, de la pompe (6) sur l'utilisation (10) et (11), vers les atomiseurs (4) et (5).Entre le volume (2) et l'évacuation (7) se trouve interposé un filtre coalescent dont la fonction est de coaguler et retenir les particules d'eau subsistant dans les gaz comburés produits. Les dessins annexés représentent - une vue en coupe longitudinale (fig.l) - une vue en plan (fig.2) L'appareil est constitué d'un parallélipipède métallique (2) dit aussi volume contenant les differentes pièces constitutives à l'exception de la pompe (6), extérieure au bloc, d'un robinet à niveau(9) alimentant en eau ou solution aqueuse une réserve (8) de plusieurs atomiseurs (4) et (5), d'un tube de précombustion (3) d'un panneau amovible (14) de visites d'un filtre coalescent (12) d'une tôle pare-feu (15) , d'un conduit de fumée (7), d'un bouchon de vidange (13) et de tubulures (16). L'appareil selon l'invention, peut être utilisé pour le chauffage à basse température de planchers chauffants en tubes de matières plastiques, d'arother- mes pour le chauffage de locaux, de production d'eau chaude de lavage, ou de nettoyage, ou préchauffage d'eau chaude sanitaire. REVENDICATIONS 1. Générateur de chaleur à contact direct du fluide a chauffer, associé à un brûleur à gaz dont la flamme (1) se développe dans le volume fermé (2), par le tube de précombustion (3) caractérisé en ce que des atomiseurs (4) et (5) alimentés en eau sous pression au moyen d'une pompe (6) produisant une atomisation de particules aqueuses dans tedit volume (2). 2. Générateur de chaleur à contact direct selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume ferme' (1) est en communication avec l'atmosphère par le tuyau (7). 3. Ge'nérateur de chaleur à contact direct selon la revendication (1) caractérisé en ce que l'atomisation aqueuse produite par les atomiseurs (4) et (5) est en contact direct avec la flamme (1). 4. Ge'nérateur de chaleur à contact direct selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de précombustion (3) est le moyen évitant le noyage de la flamme (1). i S.Générateur de chaleur à contact directe selon la revendica a tion I,carctérisé en ce que le moyen de retenue des goutelettes est le filtre coalescent (I2)