Brevet FR2659723A1 — publié le 19910920

- "RESERVOIR DE COMBUSTIBLE NORMALEMENT GAZEUX, STOCKE EN PHASE LIQUIDE, POUR APPAREIL UTILISANT SA COMBUSTION EN PHASE GAZEUSE" La présente invention concerne un réservoir de combustible, normalement gazeux, stocké en phase liquide, pour appareil utilisant sa combustion en phase gazeuse, ce réservoir pouvant faire partie intégrante du corps de l'appareil qui, dans ce cas, est du type jetable, ou constituer une cartouche amovible susceptible d'être remplacée par une cartouche pleine, lorsqu'elle est vide. Lorsqu'il est en phase liquide, un combustible normalement gazeux est décrit comme un corps pur ou un mélange de corps purs se trouvant à l'état liquide dans les conditions de pression et de température dans lesquelles il est stocké, la phase liquide étant en équilibre thermodynamique avec sa phase vapeur Lorsque cet équilibre est atteint, la surface qui délimite les deux phases, c'est-à-dire l'interface, peut être plane ou posséder un certain rayon de courbure, notamment si la phase liquide se trouve au sein d'un milieu poreux ou fibreux, la viscosité et la tension superficielle de la phase liquide permettant de modifier l'état d'équilibre liquide-vapeur et de retenir la phase liquide au sein du milieu poreux ou fibreux. Il peut s'agir également d'un gaz dissout dans un solvant, épaississant ou gélifiant approprié, tels que notamment des polymères de faibles poids moléculaires comme des métacrylates, des sels d'acide gras comme du palmitate de sodium, des silices colloïdales, des sels d'acides carboxyliques de l'aluminium, etc. Les appareils susceptibles d'utiliser la combustion d'un combustible normalement gazeux et stocké en phase liquide, sont très nombreux et de types très variés: ce peut être des briquets, des fers à friser, à repasser, à souder et autres similaires Ces appareils peuvent, en cours d'utilisation, être orientés dans toutes les directions. Par ailleurs, entre le réservoir et le brûleur de ces appareils, la présence d'un dispositif de régulation du débit du combustible, tel qu'un filtre réducteur de pression, est indispensable et le dispositif ne fonctionne de façon stable que s'il est toujours alimenté en une même phase, liquide ou gazeuse Comme, en outre, la phase gazeuse est toujours située au-dessus de la phase liquide et que le réservoir est souvent utilisé debout, c'est-à-dire avec son orifice de sortie tourné vers le haut, il faut obtenir que le 2 - dispositif de régulation soit toujours alimenté en phase gazeuse. On connaît des réservoirs de forme cylindrique à section circulaire ou non, avec un orifice de sortie au centre de l'une des parois en bout, dans lesquels le combustible est piégé, en phase liquide, au sein d'une matière poreuse ou fibreuse, dont ils sont remplis, une grande porosité permettant un taux de remplissage élevé Cependant, si le réservoir est rempli au-delà de ce taux, le combustible liquide en excès n'est plus piégé, et rien n'empêche la phase liquide d'atteindre le dispositif de régulation. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient A cet effet, dans le réservoir qu'elle concerne et qui est du type précité, un tube plongeur relie l'orifice de sortie au centre du réservoir, la section droite de l'extrémité libre de ce tube plongeur, située en amont du dispositif de régulation, étant fermée par une cloison transversale, tandis qu'au moins un orifice d'entrée est aménagé dans la paroi cylindrique de ce tube plongeur, et de dimension apte à provoquer la formation d'un ménisque d'interface liquide-vapeur du combustible en phase liquide, dans les conditions normales de température de stockage du réservoir. De préférence, l'orifice d'entrée aménagé dans la paroi cylindrique du tube plongeur, est situé à proximité de son extrémité libre, c'est-à-dire à proximité de sa cloison transversale précitée. Ainsi, il suffit que la sursaturation, en phase liquide, du réservoir, ne dépasse pas la moitié de son volume, pour que le combustible liquide en excès, c'est-à-dire non-piégé, ne puisse jamais atteindre un orifice d'entrée du tube plongeur ni, par conséquent, le dispostifi de régulation situé en aval de cet orifice. De préférence, chaque orifice d'entrée du tube plongeur présente la forme d'une fente disposée longitudinalement, suivant une génératrice de la paroi de ce tube et il est avantageusement prévu trois orifices de répartition angulaire régulière. Suivant une forme d'exécution intéressante de l'invention, l'extrémité avale du tube plongeur, c'est-à-dire son extrémité liée à l'orifice de sortie du réservoir, est dimensionnée de manière à constituer le puisard dans lequel est logé le dispositif de régulation du débit de combustible. Ce tube plongeur peut, en outre, faire partie intégrante du corps du réservoir avec la paroi duquel il peut être obtenu, par moulage ou injection, en n'importe quelle matière moulable ou injectable appropriée. 3 - De toute façon, l'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non-limitatif, une forme d'exécution de ce reservoir: Figure 1 en est une vue en coupe axiale, en position debout Figure 2 est, à échelle agrandie, une vue partielle montrant l'extrémité libre du tube plongeur; Figure 3 est une vue de l'extrémité libre du tube plongeur vu en bout, c'est-à-dire dans le sens de la flèche "A" de figure 2. Comme le montre la figure 1, le réservoir 2 de l'invention est du type de forme cylindrique à section circulaire, d'axe 3 et dont la paroi cylindrique 2 a est fermée, à chacune de ses extrémités, par deux parois diamétrales respectivement 2 b et 2 c L'une des parois diamétrales, à savoir la paroi 2 b dans l'exemple illustré sur la figure 1, présente, en son centre, un orifice 4, constituant l'orifice de sortie du réservoir 2. En outre, la paroi diamétrale 2 b porte, sur sa face externe, un collet fileté 5, permettant la fixation amovible du réservoir 2 à un appareil utilisant, pour son fonctionnement, la combustion du combustible stocké en phase liquide dans le réservoir 2 Dans ce cas, ce réservoir 2 constitue une cartouche amovible susceptible d'être remplacée par une cartouche pleine, lorsqu'elle-même est vide. Enfin, comme cela est connu en soi, l'intérieur du réservoir 2 est rempli d'une matière poreuse ou fibreuse 6, destinée à piéger le combustible en phase liquide Cependant, comme cela se conçoit facilement, le combustible en phase liquide n'est totalement piégé que sous réserve que la quantité de combustible en phase liquide introduite dans le réservoir ne dépasse pas la capacité que la matière poreuse ou fibreuse possède, pour l'absorber en totalité Par conséquent, si le remplissage du réservoir 2 se fait à un taux de remplissage supérieur à celui toléré par la porosité de la matière 6, il en résulte une sursaturation de combustible en phase liquide, non-piégé et susceptible d'atteindre directement, en phase liquide, l'orifice 4 du réservoir 2 et par conséquent, le dispositif de régulation de débit situé à proximité de cet orifice 4, en amont ou en aval. Par ailleurs, les cadences de production de ces réservoirs 2 étant généralement très élevées, le temps de leur remplissage doit être très court, de sorte qu'il est très difficile de doser, avec une grande précision et dans un temps très court, la quantité de combustible introduite dans chacun -4- d'eux. Comme le montre le dessin, et plus particulièrement la figure 1, dans le réservoir selon l'invention, il est prévu un tube plongeur 7, coaxial à l'axe 3 du réservoir reliant son orifice de sortie 4 au centre du réservoir 2, c'est-à-dire dont la longueur est sensiblement égale à la moitié de celle du réservoir 2 L'extrémité libre 7 a, de ce tuble plongeur 2, se trouve donc sensiblement au centre du réservoir 2, au sein de la matière poreuse ou fibreuse 6. Cette extrémité 7 a, du tube plongeur 7, est fermée par une cloison transversale 7 b En outre, à proximité de cette extrémité 7 a du tube plongeur 7, sont ménagés trois orifices d'entrée 7 c, répartis régulièrement à la périphérie de l'extrémité 7 a du tube 7, à proximité de la cloison transversale 7 b, comme cela est plus particulièrement visible sur les figures 2 et 3 Chaque orifice 7 c, qui constitue un orifice d'entrée du tube plongeur 7, présente la forme d'une fente disposée longitudinalement, c'est-à-dire suivant une génératrice de la paroi cylindrique du tube plongeur 7 En outre, la dimension de chacun d'eux est suffisamment petite pour provoquer la formation d'un ménisque interfaceliquide-vapeur, du combustible en phase liquide, dans les conditions normales de température de stockage du réservoir 2. Il résulte de toutes ces dispositions que lorsque du combustible en phase liquide est introduit en excès dans le réservoir 2, et sous réserve que cette quantité en excès, ou sursaturation, ne dépasse la moitié du volume du réservoir 2, cette partie en excès non-piégée par la matière poreuse ou fibreuse contenue dans le réservoir 2, ne peut pas pénétrer dans le canal central 7 d, du tube plongeur 7, non-seulement en raison de la formation d'un ménisque dans chacun des orifices 7 c, qui sont les seuls orifices par lesquels le combustible peut pénétrer dans ce canal 7 d, pour atteindre l'orifice de sortie 4 du réservoir, mais aussi parce que, dans ces conditons, quelle que soit la position de ce dernier, le combustible en excès, c'est-à-dire non-piégé par la matière poreuse ou fibreuse 6, contenue dans le réservoir, ne peut pas atteindre le niveau de l'extrémité libre 7 a du tube plongeur 7. Si, à l'inverse, par suite de la consommation d'une partie importante du combustible contenu dans le réservoir 2, du combustible en phase gazeuse se trouve au niveau des orifices d'entrée 7 c du tube plongeur 7, ce gaz peut alors pénétrer dans le canal central 7 d, du tube plongeur 7, sans qu'il n'en résulte aucun inconvénient, puisqu'il ne pourra atteindre le dispositif de régulation de débit, situé en amont ou en aval de l'orifice 4, qu'en phase gazeuse. Dans toute situation intermédiaire entre les deux situations extrêmes précitées, le combustible en phase liquide se trouvant au niveau de l'extrémité libre 7 a, du tube 7, ne pourra pas pénétrer dans le canal central de ce tube 7, en phase liquide, par les orifices d'entrée 7 c. Dans l'exemple illustré sur le dessin, et plus particulièrement par la figure 1, on peut voir que l'extrémité 7 e, du tube plongeur 7, c'est-àdire celle opposée à son extrémité libre 7 a, est agencée pour constituer le puisard servant de logement au dispositif de régulation de débit 8, associé à ce réservoir 2. Enfin, comme le montre encore plus particulièrement la figure 1, le tube plongeur 7 peut faire partie intégrante du corps du réservoir 2, c'est-àdire de ses parois cylindriques 2 a et d'extrémités 2 b, avec lesquelles il peut être obtenu par moulage ou injection On peut noter, à cet égard, que la forme en fente longitudinale, des orifices d'entrée 7 c du canal central 7 d, du tube plongeur 7, convient particulièrement à une fabrication par moulage ou injection, puisque ces fentes peuvent être réalisées sans contre-dépouille. 6 - REVENDICATIONS 1 Réservoir de combustible normalement gazeux, stocké en phase liquide, pour appareil utilisant la combustion de ce combustible en phase gazeuse, du type de forme cylindrique, à section circulaire ou non, muni d'un orifice de sortie ( 4) au centre de l'une ( 2 b) de ses parois en bout ( 2 a, 2 b), et dans lequel le combustible est éventuellement piégé, en phase liquide, au sein d'une matière poreuse ou fibreuse ( 6) dont il est rempli, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un tube plongeur ( 7) reliant l'orifice de sortie ( 4) au centre du réservoir ( 2), la section droite de l'extrémité libre ( 7 a) de ce tube plongeur ( 7), située en amont d'un dispositif de régulation du débit de combustible, étant fermée par une cloison transversale ( 7 b), tandis qu'au moins un orifice d'entrée ( 7 c) est aménagé dans la paroi cylindrique de ce tube plongeur ( 7), et de dimension apte à provoquer la formation d'un ménisque d'interface liquide-vapeur du combustible en phase liquide, dans les conditions normales de température de stockage du réservoir ( 2). 2 Réservoir de combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée ( 7 c), aménagé dans la paroi cylindrique du tube plongeur ( 7), est situé à proximité de l'extrémité libre ( 7 a) de ce tube ( 7), c'est-à-dire à proximité de sa cloison transversale ( 7 b). 3 Réservoir selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que chaque orifice d'entrée ( 7 c), du tube plongeur ( 7), présente la forme d'une fente disposée longitudinalement, suivant une génératrice de la paroi de ce tube. 4 Réservoir selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est prévu trois orifices ( 7 c) de répartition angulaire régulière. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité avale ( 7 d), du tube plongeur ( 7), c'est-à-dire son extrémité liée à l'orifice de sortie ( 4) du réservoir ( 2), est dimensionnée de manière à constituer le puisard ( 8) dans lequel est logé le dispositif de régulation du débit de combustible. 6 Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube plongeur ( 7) fait partie intégrante du corps du réservoir ( 2), avec la paroi duquel il peut être obtenu par moulage ou injection.