Brevet FR2794847A1 — publié le 20001215

Procédé pour empêcher la flamme d'un brûleur de s'éteindre et brûleur facilitant sa mise en oeuvre Pour de nombreuses applications mobiles, il est nécessaire de disposer de brûleurs de grande puissance, d'un encombrement restreint et résistant à l'extinction et générant une flamme à température élevée. Il faut de plus pouvoir allumer ces brûleurs à distance et en surveiller le fonctionnement. Les considérations de puissance conduisent souvent à l'utilisation de brûleurs autovaporisants à échangeur intégré cylindrique, alimentés en phase liquide pour s'affranchir des problèmes de débit liés aux o récipients mobiles utilisés. C'est le cas en particulier des brûleurs utilisés pour le désherbage, le défannage, la désinfection des sols et plus généralement toutes les applications mobiles. Les brûleurs autovaporisants, dans lesquels le combustible est chauffé au préalable par échange de chaleur indirecte avec la flamme du brûleur, ont, par le fait que le corps du brûleur sert d'échangeur de chaleur, des rapports de longueur totale/diamètre de l'ordre de 2 environ; si un tel rapport favorise la compacité, il entraîne un certain nombre d'inconvénients: flamme instable, impossibilité d'utiliser des aérations primaires élevées, allumage très difficile par électrode obligeant à recourir à des dispositifs annexes coûteux. La présente invention remédie à ces inconvénients par un procédé pour empêcher la flamme d'un brûleur de s'éteindre. Le procédé consiste, suivant l'invention, à effectuer alors pourtant qu'une flamme jaillit déjà du brûleur, une opération d'allumage. De préférence, le procédé consiste à effectuer, alors pourtant qu'une flamme jaillit déjà du brûleur, des opérations d'allumage successives à un intervalle de temps inférieur à une durée de 2 2794847 fonctionnement du brûleur et notamment à un intervalle de temps inférieur à la seconde et, de préférence, de l'ordre du dixième de seconde, et à effectuer ces opérations d'allumage pendant toute la durée de fonctionnement du brûleur. En effectuant ces opérations d'allumage à une cadence rapide, on prévient toute extinction du brûleur en le rallumant juste avant qu'il ne soit sur le point de s'éteindre ou juste au moment o il est en train de s'éteindre. L'invention vise également un brûleur à circuit électrique de commande d'une vanne d'envoi de combustible au brûleur et d'un dispositif o0 d'allumage. Suivant l'invention, le circuit est tel que le dispositif d'allumage est mis sous tension tant que la vanne est ouverte. De préférence, le circuit est tel que lorsque le dispositif d'allumage est mis sous tension, il produit des allumages successifs. Suivant un mode de réalisation, le dispositif d'allumage comporte successivement un oscillateur, un étage de puissance, un transformateur élévateur et une électrode d'allumage qui est montée dans le brûleur. Pour faire en sorte que l'énergie consommée par le dispositif d'allumage ne soit pas trop grande, le brûleur comprend un tube dans lequel est monté un obstacle créant une zone de turbulence et l'électrode d'allumage est montée de manière à faire jaillir une étincelle dans la zone de turbulence. Cet agencement, qui d'ailleurs vaut en soi indépendamment du fait que le brûleur est tel que le dispositif d'allumage est mis sous tension tant que la vanne est ouverte et du procédé suivant l'invention, présente les avantages suivants, en raison du fait que la vitesse est plus petite dans la zone de turbulence que: 1 ) Stabilisation de la flamme dans le corps du brûleur par établissement de la combustion dans la zone de forte turbulence engendrée par le dispositif perturbateur, la combustion étant pratiquement indépendante du débit. 2 ) Suppression de l'effet de paroi qui tend à décoller la flamme de la paroi du brûleur et occasionne des rentrées d'air frais rendant la combustion instable. 3 ) Possibilité, en plaçant une électrode d'allumage dans la zone de forte turbulence, de réaliser l'allumage du brûleur sur l'ensemble des 3 2794847 pressions de fonctionnement avec un niveau d'énergie électrique très bas (piézo par exemple). 4 ) Possibilité, en plaçant une électrode de contrôle par ionisation dans la zone à forte turbulence à l'endroit o se stabilise la combustion, de vérifier si cette dernière est établie et par voie de conséquence de vérifier si le brûleur est en fonctionnement et sinon d'apporter des actions correctives: réallumage, fermeture de l'alimentation. ) Possibilité pour un brûleur de géométrie donnée d'augmenter l'aération primaire et/ou le débit. 6 ) Possibilité pour des brûleurs autovaporisants à échangeur annulaire (tubes ou monobloc) de proportionner la quantité de chaleur transmise au dispositif de réchauffage en déplaçant le front de flamme ou en jouant sur l'effet de paroi. A titre indicatif, le dispositif perturbateur peut être constitué d'une bille résistante à la chaleur d'un diamètre de 5 à 10 mm placée à 55 mm du fond du brûleur d'un diamètre de 52 mm et d'une longueur de 95 mm - la distance étant prise à l'arrivée du mélange dans le brûleur, l'électrode étant placée à environ 5 mm des parois dans la zone turbulente établie à 65 mm environ du fond du brûleur. Suivant un mode de réalisation, l'obstacle est conformé de manière à donner avec la paroi latérale du brûleur une flamme plate. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: la figure 1 est un schéma d'un brûleur suivant l'invention et les figures 2 et 3 illustrent deux variantes du brûleur suivant I'invention. Le brûleur représenté à la figure 1, comporte un accumulateur 1 qui peut être constitué par la batterie d'un véhicule porteur et qui alimente, par l'intermédiaire d'un interrupteur 2, en parallèle la bobine 3 d'une électrovanne 4, et un allumeur constitué successivement d'un oscillateur 5, d'un étage de puissance 6 et d'un transformateur élévateur de tension 7. L'électrovanne 4 est placée sur le conduit 8 d'arrivée du combustible à un brûleur 9. Bien que cela ne soit pas représente la figure, le combustible passe d'abord dans une chemise le long du corps 9 du brûleur avant de pénétrer dans le corps du brûleur. Le transformateur 7 alimente par un conducteur 10 une électrode 11 d'allumage du brûleur. 4 2794847 A l'intérieur du brûleur, est montée par deux tiges s'étendant suivant la direction longitudinale du brûleur 9, une bille 12 en acier de 5 mm de diamètre placée à 55 mm du fond du brûleur, lequel a un diamètre de 52 mm et une longueur de 95 mm. L'électrode est placée à 5 mm environ des parois s dans la zone de turbulence établie à 65 mm environ du fond du brûleur. Lorsque l'interrupteur 2 est ouvert, tout le système est au repos. Du combustible n'est pas envoyé au brûleur et le dispositif d'allumage ne fonctionne pas. Mais dès que l'on ferme l'interrupteur 2, du combustible arrive au brûleur et il est allumé par l'électrode 11, les opérations d'allumage io s'effectuant en permanence tant que l'interrupteur 2 est fermé à un intervalle de temps d'un dixième de seconde. La figure 2 montre un brûleur dans lequel le corps 13 est rectangulaire et délimite avec la bille 14 des intervalles relativement plats en sorte que les flammes qui sortent du brûleur sont sous la forme d'un voile. A la figure 3, qui est une vue en coupe d'un brûleur, on reconnaît la bille 12 et le corps 9 du brûleur. Il est prévu en outre une entrée 15 d'air secondaire, et une électrode 16 de contrôle par ionisation qui permet de vérifier que la combustion est bien établie et sinon d'apporter des actions correctives telles qu'une fermeture de l'alimentation. 2794847 REVENDICATIONS 1. Procédé pour empêcher la flamme d'un brûleur de s'éteindre, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer, alors pourtant qu'une flamme jaillit s déjà du brûleur, une opération d'allumage. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer, alors pourtant qu'une flamme jaillit déjà du brûleur, des opérations d'allumage successives à un intervalle de temps inférieur à une durée de mise en fonctionnement du brûleur. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer des opérations d'allumage à un intervalle de temps inférieur à la seconde et, de préférence, de l'ordre du dixième de seconde. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer des opérations d'allumage pendant toute la durée du fonctionnement du brûleur. 5. Brûleur à circuit électrique de commande d'une vanne (4) d'envoi de combustible au brûleur (9) et d'un dispositif (11) d'allumage, caractérisé en ce que le circuit est tel que le dispositif (11) d'allumage est mis sous tension tant que la vanne (4) est ouverte. 6. Brûleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit est tel que, lorsque le dispositif (11) d'allumage est mis sous tension, il se produit des allumages successifs. 7. Brûleur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif (11) d'allumage comporte successivement un oscillateur (5), un étage de puissance (6), un transformateur élévateur (7) et une électrode (11) d'allumage qui est montée dans le brûleur (9). 6 2794847 8. Brûleur suivant l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le brûleur comprend un tube (3) dans lequel est monté un obstacle (12) créant une zone de turbulence, et l'électrode (11) d'allumage est montée de manière à faire jaillir une étincelle dans la zone de turbulence. 9. Brûleur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'obstacle (12) est conformé de manière à donner une flamme plate. 10. Brûleur suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'obstacle (12) occupe du dixième au cinquième de la section transversale du tube (3).