Brevet FR2733579A1 — publié le 19961031

La présente invention concerne un dispositif de combustion de kérosène et plus particulièrement un dispositif de combustion de kérosène comprenant une unité d'extension de la surface d'évaporation, comportant un élément saillant hélicoïdal formé sur un corps intérieur du brûleur pour réduire l'accumulation de goudron et la fréquence d'activation d'un dispositif de préchauffage de manière à pouvoir accroître le rendement d'évaporation. Récemment, on a constaté qu'il existe une demande d'un dispositif de combustion servant à exécuter une commande de combustion dans une gamme étendue allant d'une faible valeur calorifique à une valeur calorifique élevée, étant donné que les préoccupations concernant des fenêtres de confort, la consommation d'énergie et analogues se sont accrues dans le cadre d'un équipement de chauffage utilisant un dispositif de combustion de kérosène et d'essence. Comme art antérieur, on va donner une description schématique de la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 63-153308, en se référant à la Figure 1 annexée à la présente demande. Un passage étroit 4 est formé d'une façon intégrée dans une partie inférieure d'une tête de brûleur 3, dont une périphérie comporte une pluralité de longs trous 5 de passage des flammes. Par ailleurs, le chiffre de référence 6 désigne un filtre du brûleur destiné à recouvrir la partie supérieure de la tête de brûleur 3, à laquelle elle est fixée rigidement au moyen d'une unité de fixation 8 conjointement avec un filtre d'isolation 7 disposé dans une partie supérieure de cette unité. Le chiffre de référence 9 est une plaque d'égalisation de pression disposée à l'intérieur de la tête de brûleur 3 et comprend une pluralité de trous étroits 9a et le passage étroit 4. Le chiffre de référence 10 désigne un tube cylindrique de mélange destiné à recouvrir la plaque d'égalisation de pression 9 et disposé au-dessous de la tête de brûleur 3. En outre, le chiffre de référence 11 désigne un tube comportant de multiples trous et qui est monté étroitement sur une paroi périphérique de manière à recouvrir la pluralité des trous 5 de passage de flammes et est réalisé en un matériau maillé et poreux. On va maintenant décrire le processus de fonctionnement du dispositif de combustion de l'art antérieur, ainsi agencé. Tout d'abord, le carburant évaporé dans le tube d'évaporation 1 et l'air de combustion sont préalablement mélangés dans l'unité de mélange 2 et le gaz nouvellement mélangé traverse le passage étroit 4 disposé dans la partie supérieure du tube d'évaporation 1 de manière à être ainsi injecté dans la tête de brûleur 3. Le gaz mélangé injecté dans la tête de brûleur 3 traverse maintenant les trous étroits 9a formés dans la plaque d'égalisation de pression 9 recouvrant le passage 4 et est éjecté vers le haut du tube de mélange 10. En cet endroit, le gaz mélangé est éjecté par les trous 5 de passage de flammes, qui sont formés dans la paroi périphérique de la tête de brûleur 3 de manière à former une flamme autour du tube 11 comportant de multiples trous, étant donné que la tête de brûleur 3 est scellée d'une manière étanche sur une partie supérieure du tube au moyen du filtre 6 de brûleur et d'un filtre d'isolation (7), par l'intermédiaire de l'élément de fixation 8. Cependant, dans le dispositif de combustion ainsi agencé il se pose un problème consistant en ce mulon ne peut pas améliorer le mélange formé au moyen de la plaque d'égalisation de pression 9 et du tube de mélange et analogue, pour la formation d'une flamme uniforme au niveau des trous respectifs 5 de passage de flammes de la tête de brûleur 3, et qu'on ne peut également pas réduire le rapport théorique de mélange accru du gaz mélangé éjecté des trous respectifs 5 de passage de flammes. Il se pose un autre problème consistant en ce que la quantité du gaz mélangé éjecté par un trou 5a de passage de flammes situé en face de l'unité de fixation 8 augmente moins que les dimensions d'un trou 5b de passage de flammes, ce qui fait apparaître une flamme non uniforme dans certaines zones isolées. Dans le dispositif de combustion mentionné précédemment, il se pose un autre problème consistant en ce qu'une difficulté apparaît dans la limitation d'une vitesse d'éjection du gaz mixte éjecté par les trous 5 de passage de flammes de sorte qu'une flamme ne soit pas écartée de surfaces des trous 5 de passage de flammes pendant une combustion intense lorsqu'une bonne condition de combustion doit être conservée depuis une combustion intense jusqu'à une combustion faible. En d'autres termes, il est nécessaire de disposer de moyens pour réduire la vitesse du gaz mixte éjecté par les trous 5 de passage de flammes, au moyen d'une réduction de la charge appliquée aux trous de passage de flammes. C'est pourquoi, dans une condition optimale d'une combustion faible, la vitesse d'éjection du gaz mélangé est réduite de façon supplémentaire, c'est-à-dire que la charge appliquée aux trous de passage de flammes est réduite de fa,con supplémentaire. Comme cela ressort à l'évidence de ce qui précède, il se pose un autre problème consistant en ce que les flammes tendent à se coller au tube 11 à trous multiples, à proximité du trou 5a de passage de flammes situé en face de l'unité de fixation 8 pendant la combustion faible, étant donné que la charge de ce trou de passage de flammes devient inférieure à la charge de l'autre trou 5b de passage de flammes, ce qui a pour effet que le tube 11 pourvu de multiples trous émet des flammes rouges à température élevée, ce qui détruit ce tube 11 étant donné qu'il ne peut pas résister à la chaleur, de sorte qu'il peut se produire une combustion avec retour de flamme dans la zone endommagée du tube à l'intérieur de la tête de brûleur 3. Il existe encore un autre problème consistant en ce que, étant donné qu'un côté extérieur du passage 4 est formé avec une surface unie, le carburant fluide descend en direction d'une base le long d'une surface de paroi de ce passage et que simultanément l'air de combustion est mélangé à des objets étrangers, ce qui entraîne l'accumulation d'une grande quantité de goudron de sorte que le rendement d'évaporation et le rendement de combustion s'en trouvent altérés. C'est pourquoi, la présente invention a pour objet de résoudre les problèmes mentionnés précédemment, et un but de la présente invention est de réduire l'accumulation de goudron et d'augmenter simultanément le rendement d'évaporation et le rendement de combustion. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de combustion de kérosène, grâce auquel une température appropriée d'évaporation n'est pas modifiée même avec un contact avec un carburant fluide froid, et simultanément la fréquence d'activation d'un dispositif de préchauffage est réduite de manière à réaliser une économie sur la consommation d'énergie électrique excessive inutile. Conformément aux buts de la présente invention, il est prévu un dispositif de combustion de kérosène agencé de manière à provoquer l'éjection d'un carburant fluide pour qu'il rencontre une surface d'évaporation d'un corps intérieur de brûleur de manière que le fluide s'évapore, ce dispositif comprenant une unité d'extension de la surface d'évaporation formée dans le corps intérieur du brûleur de sorte que le fluide éjecté ne descend pas en s'écoulant le long de la surface d'évaporation, mais peut s'évaporer immédiatement. De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif de combustion de kérosène, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir de carburant servant à stocker un carburant fluide une pompe électrique disposée d'un côté du réservoir de manière à être raccordée à une canalisation de buse; un carter de soufflante prévu dans une partie supérieure du réservoir et utilisant un moteur de soufflante raccordé à un ventilateur de soufflage situé dans le carter un corps de soufflante disposé sur une partie supérieure du carter de soufflante et équipé d'un moteur d'entraînement contenu dans ce corps; une chambre formant espace de mélange pour mélanger l'air et le carburant; ; un élément de guidage cylindrique de brûleur utilisant un élément de brûleur supérieur pour brûler le gaz mixte de la chambre formant espace de mélange au niveau d'une pluralité de trous de sortie de flammes; un corps intérieur de brûleur, fixé au corps de ventilateur à l'aide de moyens de fixation, et contenant en lui un dispositif de préchauffage ; et un corps extérieur de brûleur logeant un corps d'extinction de brûleur raccordé au corps intérieur de brûleur en étant monté sur ce dernier. Le dispositif est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles le corps intérieur du brûleur comporte une surface de contact disposée verticalement et utilisant une unité de forme arquée située à une extrémité inférieure de cette surface de manière à fixer fermement le dispositif de préchauffage une unité d'extension de la surface d'évaporation, formée au niveau de la périphérie de la surface de contact de sorte que le carburant fluide éjecté ne descend pas en coulant le long d'une surface d'évaporation et peut s'évaporer immédiatement;; une unité formant bride horizontale dans laquelle est formé un trou taraudé sur un côté extérieur supérieur de la surface de contact de sorte que l'élément supérieur du brûleur et l'élément de guidage peuvent- être étroitement assemblés l'un à l'autre ; et une unité formant bride verticale formée sur un côté supérieur extérieur de l'unité formant bride horizontale pour guider un second air de combustion jusqu'à la flamme; l'unité d'extension de la surface d'évaporation est réalisée avec une forme rugueuse non uniforme sur une périphérie intérieure du corps intérieur du brûleur; l'unité d'extension de la surface d'évaporation est constituée par un filetage à forme triangulaire, le long de la périphérie intérieure du corps intérieur du brûleur. l'unité d'extension de la surface d'évaporation est réalisée avec une forme ondulée convexe-concave le long de la périphérie intérieure du corps intérieur du brûleur. le corps d'extinction du brûleur comprend une surface inférieure comportant en son centre un trou traversant de sorte qu'un premier air de combustion peut être injecté dans la chambre définissant espace de mélange un trou taraudé formé dans une périphérie de la surface inférieure de sorte que cette dernière peut être couplée à une surface inférieure du corps extérieur du brûleur ; et une surface de contact plane formée à angle droit à la suite d'une périphérie intérieure de la surface de base inférieure de manière à supporter fermement le dispositif de pré chauffage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels la Figure 1, dont il a déjà été fait mention, représente une vue en coupe d'un dispositif de combustion selon l'art antérieur la Figure 2 représente une vue en coupe d'un dispositif de combustion de kérosène selon une forme de réalisation de la présente invention la Figure 3 représente une vue en coupe illustrant un corps intérieur de brûleur en tant que partie principale du dispositif de combustion de kérosène selon la forme de réalisation de l'invention, et servant à illustrer une relation de liaison avec un corps d'extinction de brûleur ; et les Figures 4A à 4C sont des vues en coupe illustrant différentes formes de réalisation d'unités d'extension de zones d'évaporation, en tant que partie principale de la présente invention. On va décrire de façon détaillée des formes de réalisation de la présente invention en référence aux dessins annexés. La Figure 2 représente une vue en coupe d'un dispositif de combustion de kérosène selon la forme de réalisation de la présente invention. Le dispositif de combustion de kérosène selon cette forme de réalisation de la présente invention est équipé d'un réservoir de carburant 15, dans un côté supérieur duquel est disposé un carter de soufflante 23. Le carter de soufflante 23 contient un moteur de soufflante 14 qui à son tour est raccordé à un ventilateur de soufflante 21 par l'intermédiaire d'un axe 21a. Le carter de soufflante 23 comporte également, d'un côté, un filtre à air 22. Par ailleurs, une canalisation de buse 16 est immergée, d'un côté, dans le réservoir de carburant 15, moyennant le raccordement d'une pompe électrique 13. Sur une partie supérieure du carter de soufflante 23 est monté un corps de soufflante 24, qui à son tour est raccordé à un corps extérieur de brûleur 30 par l'intermédiaire d'une pluralité de moyens de fixation 30c. De plus, le corps extérieur 30 du brûleur est raccordé à un corps de recouvrement 36 du brûleur, par l'intermédiaire de moyens de fixation 30d. Un élément de guidage 26 du brûleur comporte, au niveau d'une surface supérieure, une unité arrondie concave 27 comme représenté sur la Figure 2. Une pluralité de trous 28 de passage de flammes sont disposés, à des intervalles prédéterminés, au-dessous de l'unité arrondie 27. Le corps de recouvrement 36 du brûleur comporte, d'un côté, un allumeur 29. Le corps de soufflante 24 comporte, dans une partie intérieure centrale, un moteur d'entraînement 19, dont l'axe 19b est raccordé à une coupelle de pulvérisation 17. Sur un côté intérieur de la coupelle de pulvérisation 17 est disposée une buse 18 raccordée à une canalisation 16. Le corps de soufflante 24 comporte, sur son côté supérieur, un couple de trous traversants 30a, tandis que le chiffre de référence 20 désigne une plaque formant couvercle. Un corps intérieur 40 du brûleur comprend, comme représenté sur la Figure 3, une surface de contact 40b formée verticalement et utilisée pour fixer fermement un dispositif de préchauffage 12, une unité 40c d'extension de la surface d'évaporation, formée sur une périphérie de la surface de contact 40b de sorte que le carburant fluide éjecté ne descend pas le long d'une surface d'évaporation et peut être évaporé immédiatement, une unité formant bride horizontale 40e comportant un trou taraudé étendu 40d situé sur un côté supérieur externe de la surface de contact 40b de sorte que l'élément supérieur de brûleur 25 et l'élément de guidage 26 peuvent être assemblés étroitement l'un à l'autre, et une unité formant bride verticale 40f formée sur un côté supérieur externe de l'unité formant bride horizontale afin de diriger un second air de combustion vers la flamme. L'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation peut être formée, comme représenté sur la Figure 4A, avec une configuration rugueuse inégale le long d'une périphérie de la surface de contact 40b ou, comme cela est représenté sur la Figure 4B, sous la forme d'un filetage avec un profil de forme triangulaire le long de la périphérie intérieure de la surface de contact 40b ou, comme cela est représenté sur la Figure 4c, avec une configuration ondulée convexe-concave. Il faut noter qu'une configuration saillante de l'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation, formée sur le corps intérieur 40 du brûleur, peut ne pas être limitée aux formes représentées sur les Figures 4A, 4B et 4C et peut prendre différentes formes dans la mesure où le carburant fluide ne coule pas le long de la surface d'évaporation. Un corps d'extinction 50 du brûleur comprend une surface inférieure 50b comportant en son centre un trou traversant 50a de sorte qu un premier air de combustion peut être injecté dans une chambre (h) formant espace de mélange (voir Figure 2), un trou taraudé 50c formé dans une périphérie de la surface- inférieure 50b de sorte que cette surface inférieure 50b peut être accouplée à une surface de base d'un corps extérieur de brûleur 30 (voir Figure 2), et une surface de contact unie 50d formée à angle droit, à la suite, dans une périphérie supérieure de la surface inférieure 50b de manière à supporter le dispositif de préchauffage 12. Une pointe d'extrémité supérieure de la surface de contact 50d sert à établir un contact avec une surface située entre l'unité de forme arquée 40a du corps intérieur 40 du brûleur et l'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de combustion de kérosène selon la forme de réalisation de la présente invention ainsi agencé, ainsi qu'un effet obtenu. Comme cela est représenté sur la Figure 2, lorsqu'on ferme un interrupteur principal (non représenté) pour amener le dispositif de préchauffage 12 situé entre le corps intérieur 40 du brûleur et le corps d'extinction 50 du brûleur, à préchauffer le corps intérieur 40 du brûleur et le corps d'extinction 50 du brûleur à un intervalle prédéterminé, une thermistance (non représentée) détecte une température d'évaporation adéquate nécessaire pour le préchauffage, un signal détecté par cette thermistance est envoyé à des moyens de commande (par exemple un micro-ordinateur). Les moyens de commande servent à convertir le signal d'entrée détecté en une donnée, pour activer ainsi la pompe électrique 13 et le moteur de soufflante 14. À cet instant, le carburant fluide stocké dans le réservoir de carburant 15 est envoyé par une force de pompage de la pompe électrique 13 dans la canalisation de buse 16 et simultanément est envoyé en direction d'une paroi intérieure de la coupelle de pulvérisation 17 au moyen de la buse 18 montée sur une pointe d'extrémité de la canalisation de buse 16. Le carburant fluide s'élève le long de la paroi intérieure du corps 50 sous l'effet de la coupelle de pulvérisation 17 qui tourne en étant entraînée par une force d'entraînement transmise par le moteur d'entraînement 19 et sous l'effet de la force centrifuge de la plaque formant couvercle 20.Le carburant diffuse radialement en direction de la chambre (h) formant espace de mélange, en d'autres termes l'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation formée au niveau de la surface de contact 40b du corps intérieur 40 du brûleur, moyennant l'utilisation d'un faible intervalle entre la coupelle de pulvérisation 17 et la plaque formant couvercle 20 de manière à obtenir des particules uniformes. Les particules s'évaporent en venant en contact avec l'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation du corps intérieur 40 du brûleur préchauffé à la température d'évaporation appropriée, en fonction de l'activation du dispositif de préchauffage 12, et notamment étant donné que l'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation est formée le long de la surface de contact 40b avec une configuration non uniforme, un filetage de forme triangulaire ou avec une forme concave comme représenté sur les Figures 4A, 4B et 4C, on obtient l'avantage consistant en ce que les particules éjectées en direction de l'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation ne descendent pas en s'écoulant, mais sont évaporées sur le champ, ce qui empêche par avance une accumulation de goudron dans la chambre (h) formant espace de mélange et augmente le rendement d'évaporation et le rendement de combustion. En outre, il existe un autre avantage consistant en ce que, étant donné que l'unité 40c d'extension de la surface d'évaporation est réalisée avec une faible épaisseur au niveau du corps intérieur 40 du brûleur, pour permettre une accumulation suffisante de la chaleur dégagée par le dispositif de préchauffage 12, la fréquence d'activation du dispositif de préchauffage peut être réduite, et la consommation d'énergie électrique peut être également réduite. Comme cela ressort de ce qui précède, dans le dispositif de combustion de kérosène selon la forme de réalisation de la présente invention, au niveau de la surface de contact d'un corps intérieur de brûleur pour le carburant fluide devant être injecté dans ce corps, il est prévu une unité d'extension de la surface d'évaporation utilisant un élément saillant ondulé, et simultanément le corps intérieur du brûleur est agencé de telle sorte que sa hauteur est réduite par l'unité d'extension de la surface d'évaporation de sorte que le carburant fluide éjecté est évaporé instantanément sans descendre en s'écoulant jusqu'à la base, ce qui réduit l'accumulation de goudron provoqué par le gaz de carburant non évaporé et améliore le rendement d'évaporation et le rendement de combustion. En outre, il existe un autre avantage consistant en ce qu'une charge suffisante peut être accumulée à partir du dispositif de préchauffage de sorte qu'une température appropriée d'évaporation n'est pas modifiée par le contact avec le carburant fluide, et la fréquence d'activation du dispositif de préchauffage peut être réduite, et la consommation électrique peut être également réduite. La description précédente de la forme de réalisation préférée a été présentée à titre d'illustration. Elle n'est pas censée limiter la portée de l'invention. De nombreux changements et modifications peuvent être apportés à l'invention à la lumière des enseignements donnés précédemment. On notera que la présente invention peut être appliquée à tous les types de dispositifs entrant dans le cadre défini dans la présente description. REVENDICATIONS 1. Dispositif de combustion de kérosène, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir de carburant (15) servant à stocker un carburant fluide; une pompe électrique (13) disposée d'un côté du réservoir de manière à être raccordée à une canalisation de buse (16); un carter de soufflante (23) prévu dans une partie supérieure du réservoir (15) et utilisant un moteur de soufflante (14) raccordé à un ventilateur de soufflage (21) situé dans le carter un corps de soufflante (24) disposé sur une partie supérieure du carter de soufflante (23) et équipé d'un moteur d'entraînement (19) contenu dans ce corps; une chambre formant espace de mélange (h) pour mélanger l'air et le carburant;; un élément de guidage cylindrique (26) de brûleur utilisant un élément de brûleur supérieur (25) pour brûler le gaz mixte de la chambre formant espace de mélange (h) au niveau d'une pluralité de trous de sortie de flammes un corps intérieur de brûleur (40), fixé au corps (24) à l'aide de moyens de fixation (40a) et contenant en lui un dispositif de préchauffage (12); et un corps extérieur de brûleur (30) logeant un corps d'extinction de brûleur (50) raccordé au corps intérieur de brûleur (40) en étant monté sur ce dernier. 2. Dispositif de combustion de kérosène selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps intérieur (40) du brûleur comporte une surface de contact (40b) disposée verticalement et utilisant une unité de forme arquée (40a) située à une extrémité inférieure de cette surface de manière à fixer fermement le dispositif de préchauffage (12); une unité (40c) d'extension de la surface d'évaporation, formée au niveau de la périphérie de la surface de contact (40b) de sorte que le carburant fluide éjecté ne descend pas en coulant le long d'une surface d'évaporation et peut s'évaporer immédiatement;; une unité formant bride horizontale (40e) dans laquelle est formé un trou taraudé (40d) sur un côté extérieur supérieur de la surface de contact (40b) de sorte que l'élément supérieur (25) du brûleur et l'élément de guidage (26) peuvent être étroitement assemblés l'un à l'autre ; et une unité formant bride verticale (40f) formée sur un côté supérieur extérieur de l'unité formant bride horizontale (40e) pour guider un second air de combustion jusqu'à la flamme. 3. Dispositif de combustion de kérosène selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité (40c) d'extension de la surface d'évaporation est réalisée avec une forme rugueuse non uniforme sur une périphérie intérieure du corps intérieur (40) du brûleur. 4. Dispositif de combustion de kérosène selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité (40c) d'extension de la surface d'évaporation est constituée par un filetage à forme triangulaire, le long de la périphérie intérieure du corps intérieur (40) du brûleur. 5. Dispositif de combustion de kérosène selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité (40c) d'extension de la surface d'évaporation est réalisée avec une forme ondulée convexeconcave le long de la périphérie intérieure du corps intérieur (40) du brûleur. 6. Dispositif de combustion de kérosène selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'extinction (50) du brûleur comprend une surface inférieure (50b) comportant en son centre un trou traversant (50a) de sorte qu'un premier air de combustion peut être injecté dans la chambre (h) définissant espace de mélange un trou taraudé (50c) formé dans une périphérie de la surface inférieure de sorte que cette dernière peut être couplée à une surface inférieure du corps extérieur (30) du brûleur ; et une surface de contact plane (50d) formée à angle droit à la suite d'une périphérie intérieure de la surface de base inférieure (50b) de manière à supporter fermement le dispositif de préchauffage (12).