Brevet FR2652406A1 — publié le 19910329

On sait que les appareils de chauffage à catalyse fonctionnent en oxydant un gaz combustible de La famiLle des hydrocarbures par une réaction catalytique. L'oxydation ne peut commencer que lorsque le lit catalytique est porté à une certaine température. Jusqu'a présent, le chauffage du Lit catalytique considéré a été réalisé de deux manières On a d'abord prévu l'infLammation du combustible sur La face radiante de l'appareil (face avant), soit au moyen d'un bruleur allongé disposé au bas de la face verticale considérée, soit par inflammation du mélange gazeux diffusant à travers le lit catalytique. La seconde façon de procéder consiste à intégrer une résistance électrique blindée dans le Lit catalytique. L'inflammation du mélange gaz combustible/air comburant nécessite un temps de mise en température important, ce qui entraine une consommation de gaz non négligeabLe pour effectuer l'opération en question. En ce qui concerne La résistance électrique bLindée incluse dans le Lit catalytique, elLe donne de bons résultats mais, lorsqu'eLle cLaque, il est nécessaire de changer complètement Le lit catalytique, de telle sorte qu'un tel incident entraine des pertes importantes en temps et en argent. Les perfectionnements qui font L'objet de la présente invention visent à remédier aux inconvénients des systèmes connus et à permettre la réalisation d'un dispositif de démarrage des appareils de chauffage à catalyse qui, ayant toujours pour but de chauffer Le lit catalytique par un dispositif intégré à L'appareil de chauffage, assure un démarrage plus rapide, un positionnement aisé et Libre du dispositif de démarrage et enfin un rempLacement faciLe de ce dispositif en cas d'incident. L'invention vise encore un procédé de pré-chauffage du lit catalytique d'un appareil de chauffage à catalyse. Ce procédé consiste - à dériver tout le gaz combustible d'alimentation de l'appareil dans une enceinte chauffante pour qu'iL s'échauffe ; - à envoyer pendant un temps déterminé le gaz chaud dans un réseau de tubes foraminés noyé dans le lit catalytique pendant un temps ; - et à couper le chauffage de L'enceinte chauffante et à envoyer tout le gaz combustible froid méLangé à de L'air dans la chambre de répartition de L'appareiL considéré, pour que ce mélange parvienne au contact du lit catalytique chaud afin que la réaction exothermique s'étabLisse. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comprend une enceinte chauffante dans laqueLLe est pLacé un moyen d'éLever la température de son compartiment, teL qu'une résistance électrique, une tubuLure de dérivation du gaz combustibLe dans LaqueLLe est insérée une première électro-vanne, une seconde électro-vanne pLacée en série dans la canalisation d'alimentation de gaz combustibLe de L'appareil de chauffage des moyens de commande synchronisée du temps de chauffage et du fonctionnement des deux électro-vannes, et une rampe foraminée noyée dans Le lit catalytique. Le dessin annexé, donné à titre d'exempLe, permettra de mieux comprendre L'invention, les caractéristiques qu'eLLe présente et les avantages qu' eLLe est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue généraLe schématique d'un appareil de chauffage à catalyse comportant un dispositif suivant L'invention. Fig. 2 est une coupe suivant II-II (fig. 1). Le dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est destiné à être associé à un appareil de chauffage à catalyse 1 réaLisé sous La forme d'un boîtier 2 comportant une façade 21 et une chambre de répartition 22 (fig. 1 et 2). La chambre de répartition présente un voLume important, eLLe comporte une tuyauterie d'arrivée 23 pour le méLange gaz combustibLe/air comburant, comme on l'expLiquera mieux plus loin. La façade 21 maintient la périphérie d'un Lit catalytique 24 dont la face avant se trouve en contact avec L'air ambiant, tandis que sa face arrière est associée à un répartiteur de gaz 25, réalisé sous La forme d'un isolant thermique perméable tel que La laine de verre. Dans le Lit catalytique 24 est noyé un réseau de tubes foraminés 3 constituant une rampe à pLusieurs branches par Les trous desquels s'échappe Le mélange gaz combustible/air comburant. La tuyauterie d'arrivée 23 débouche en gros dans la zone médiane de la chambre de répartition 22, son extrémité opposée 23a étant évasée de manière à constituer une trompe à air avec Le gicleur 4 qui amène le gaz combustibLe et se trouve à L'extrémité d'une canaLisation d'amenée 5. Conformément à l'invention, La rampe 3 est branchée à La sortie d'une enveLoppe 6 dont l'entrée est reliée à une tubuLure 7 branchée en dérivation sur La canaLisation 5. L'enveloppe 6 est entourée par une jaquette 8, de La matière isoLante telle que de la Laine de verre 9 étant disposée entre l'enveloppe et la jaquette. Une résistance électrique 10 est placée à l'intérieur de L'enveloppe 6 de manière que cette dernière constitue une enceinte chauffante. Une gaine 11 entoure la partie de la tubuLure 7 disposée en aval de L'enceinte chauffante précitée. Enfin, une première électro-vanne 12 est insérée dans la tubulure 7 en amont de son enceinte chauffante, tandis qu'une seconde éLectro-vanne 13 est insérée dans La canalisation 5 juste avant Le gicleur 4. Les deux organes éLectriques des électro-vannes 12 et 13 sont reliés par des conducteurs 14 et 15 à un programmateur 16 alimenté en courant électrique par des fils 17, 18. Le procédé de préchauffage du Lit catalytique 24 s'effectue de la manière suivante. On dérive tout d'abord Le gaz combustible d'aLimentation de L'appareil circuLant dans la canaLisation 5 vers la tubulure 7 en fermant l'électro-vanne 13 et en ouvrant ceLle 12. En même temps, la résistance 10 est mise sous tension, de teLle sorte que le gaz traversant l'enveloppe 6 se réchauffe et vient d'une part chauffer la rampe 3 et d'autre part le lit catalytique qui monte ainsi très vite en température. Après un temps déterminé la vanne 12 est fermée, l'aLimentation de La résistance 10 coupée et La vanne 13 ouverte. Le gaz pénètre dans la tuyauterie d'amenée 23 de L'appareiL en traversant son extrémité évasée 23a, de teLLe sorte que dans cette zone se produit Le méLange gaz combustible/air comburant désiré.Le mélange entre dans la chambre 22 et se répartit sur toute la surface du Lit catalytique 20 en traversant le répartiteur 25. Comme La température du lit est convenabLe, la réaction démarre. Le programmateur 16 est préférablement réalisé sous la forme d'une minuterie qui, en position zéro, commande l'ouverture de La vanne 13 et La fermeture de celLe 12, tandis que L'alimentation de La résistance 10 est interrompue. Lorsque L'on tourne la molette 16a du programmateur 16, L'alimentation de La résistance 10 est étabLie, ceLle de la deuxième électro-vanne 13 coupée, la première électro-vanne 12 étant mise sous tension. Cette situation dure jusqu'à ce que le programmateur revienne automatiquement à zéro de manière à rétablir la circulation normale du gaz après un temps déterminé. On a ainsi réaLisé un préchauffage du Lit catalytique d'un appareil de chauffage à cataLyse qui donne particulièrement satisfaction car des essais ont prouvé qu'en choississant judicieusement La va Leur de la résistance 10 pour chauffer rapidement L'enceinte limitée par l'enveloppe 6, on pouvait obtenir un démarrage en un temps variant de une à trois secondes avec toute la sécurité désirée. IL doit d'aiLleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exempLe et qu'elle ne Limite nuLLement Le domaine de L'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant Les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Procédé de préchauffage du lit catalytique d'un appareil de chauffage à catalyse, caractérisé en ce qu'il consiste - à dériver tout le gaz combustibLe d'alimentation de l'appareil dans une enceinte chauffante (6-8-10) pour qu'il s'échauffe ; - à envoyer le gaz chaud dans un réseau de tubes foraminés (3) noyé dans le lit catalytique (24) pendant un temps déterminé ; - et à couper le chauffage de L'enceinte chauffante et à envoyer tout le gaz combustible froid mélangé à de l'air dans la chambre de répartition (22) de l'appareil considéré, pour que ce mélange parvienne au contact du lit catalytique (23) chaud afin que la réaction exothermique s'établisse. 2. Dispositif suivant La revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte chauffante (6, 8) dans laquelle est placé un moyen d'élever la température de son compartiment, tel qu'une résistance électrique (10), une tubulure (7) de dérivation du gaz combustible dans laquelle est insérée une première électro-vanne (12), une seconde électro-vanne (13) placée en série dans la canalisation (5) d'alimentation de gaz combustible de l'appareil de chauffage, des moyens de commande synchronisée (16) du temps de chauffage et du fonctionnement des deux électro-vannes, et une rampe foraminée (3) noyée dans le lit catalytique (24). 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'enceinte chauffante est constituée par une jaquette (8) entourant une enveloppe (6) qui forme le compartiment intérieur dont les deux extrémités sont reliées à la tubulure de dérivation (7) tandis qu'un isolant (9) est disposé entre l'enveloppe (6) et la jaquette (8). 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la tubulure de dérivation (7) est isolée (11) en amont de l'enceinte chauffante (6, 8). 5. Dispositif suivant La revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un temporisateur qui, au repos, commande l'ouverture de la seconde électro-vanne (13) et la fermeture de la pre mièvre (12), tandis que pendant son temps de fonctionnement en minuterie, lesdites vannes sont respectivement fermées et ouvertes et la résistance (10) placée sous tension.