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"Mode de gazéification du combustible dans les brûleurs à huile lourde et brûleurs appliquant ce mode de gazéification".
Cette invention concerne la technique de la combustion des huiles lourdes dans des brûleurs destinés à équiper des appareils de chauffage de tout genre à usages domestiques ou industriels. Plus particulièrement encore, cette invention se rapporte à un processus particulier de ladite technique de com- bustion 'dans lequel le combustible liquide est d'abord mis en présence du comburant dans des conditions telles, que se produit la gazéification, laquelle est suivie de la combustion dans des conditions dûment réglables au prorata de l'adduction dudit com- burant.
Il a été établi que la souplesse de fonctionnement et le rendement calorifique de tels brûleurs étaient, en principal, dé-
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terminée par les conditions de la gazéification. En effet, de oelles-oi est tributaire le mélange aussi homogène que possible, qualitativement et quantitativement parlant, entre le combustible et le comburant, condition sine qua non pour une combustion optimum.
Il a été préconisé de produire ladite gazéification en introduisant, dans le récipient dont le fond est en permanence reoouvert d'une couche d'huile lourde, de l'air en quantités volumétriquement variables, respectivement réglables, cette adduc- tion se faisant par des orifices relativement étroits répartie sur la périphérie et la hauteur dudit récipient, ladite adduo- tion se faisant, à la fois, par tous ces orifices.
On crée aisi, en même temps qu'une certaine turbulence de l'air introduit,un brassage-des vapeurs d'huile et un mélange plus ou moins satisfaisant avec le comburant, lequel remplit également l'office d'élément véhiouleur amenant ledit mélange vers la zone de combustion.
Pour certains appareils à rendement assez précaire, cette solution est satisfaisante, mais elle ne répond certainement pas aux exigences d'appareils plus souples, plus précis et desquels sont exigées des performances plus élevées.
Pour augmenter la souplesse de conduite, respectivement de réglage de la phase de gazéification dans de tels brûleurs, on a proposé de régler l'adduction de l'air en étapes successifs, l'adduction commençant sur toute la périphérie du récipient mais sur une partie seulement de sa hauteur à coté du fond recouvert de la nappe d'huile lourde.
La hauteur d'adduction'se trouve alors augmentée pas à pas jusqu'à atteindre la hauteur totale du récipient pour le plein régime du brûleur.
Cette conception a incontestablement apporté, dans la technique en cause, un progrès substantiel attendu que le oom-
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burant pouvait être quantitativement réglé au prorata dudévelop- pement de la gazéification, progressivement jusqu'à atteindre la chambre de combustion proprement dite.
Néanmoins, pour certaines applications, il a été juge défavorable de maintenir, pendant un. certain temps, ou pour cer- taines phases de la marche du brûleur, notamment la phase du ra- j lenti ou de la veilleuse, un espace substantiel relativement inerte entre la zone inférieure d'adduction du comburant et la ohambre de combustion proprement dite. la présente invention a pour objet un mode de gazéifica- tion nouveau applicable à ce type d'appareil. Ce mode de gazéifi- oation est basé, en principal, sur une conception nouvelle rela- tive à l'adduction du comburant.
En effet, ea opposition à ce qui a été proposé à ce jour, l'air comburant est adduit dans le récipient, dont le fond est recouvert d'unenappe d'huile lourde, sur toute la hauteur dudit récipient et également d'une manière équidiotante sur toute la périphérie de ce dernier. Néanmoins, le réglage quantitatif s'effectue par deux moyens corrélatifs, respectivement une augmentation de la densité des -"assass d'ad- duotion sur la périphérie du récipient et une augmentation du débit à l'entrée.
En d'autres termes, la paroi généralement cy- lindrique de la chambre de combustion présente un grand nombre de passages répartis sur toute sa hauteur et sur toute sa péri- phérie, l'air de gazéification est introduit dans ladite chambre , par une partie seulement des dits passages, mais d'une telle ma- nière que l'adduction se fasse sur toute la hauteur de celle-oi.
Ainsi, ce mode nouveau de gazéification consiste e.a. à introduire l'air dans la chambre de gazéification. d'emblée sur toute sa hauteur mais au moins en deux phases successives pour l'ensemble des passages couvrant toute sa périphérie.
Un autre objet de l'invention concerne la coopération de ce mode de gazéification avec un moyen de contrôle unique des '
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différentes phases d'admission de l'air, d'une telle manière que cette admission puisse se faire sous un contrôle, respectivement avec un réglage permanent et de grande précision.
Un autre objet d'invention encore se trouve dans la coopé- ration, avec cette adduction particulière du comburant, d'un dé- flecteur central dont l'application sera néanmoins limitée à des cas particuliers.
Enfin, un autre objet d'invention encore se trouve dans les particularités propres à la mise en oeuvre de ce mode de gazéification nouveau sous la forme d'appareils brûleurs rela- tivement très simples à la fois dans leur exécution propre et dans leur combinaison aveo un support mobile qui en permet un accès, respectivement un contrôle et un entretien extrêmement confortables.
A cette fin, le brûleur pourra 6tre fixé, par exemple, sur la paroi intérieure d'une porte ou d'un élément mobile monté sur charnières, glissières, galets de roulement ou autres. Par cette construction, on peut aisément amener le brûleur à l'ex- térieur de l'appareil de chauffage ety accéder commodément, afin, de pouvoir le surveiller, l'entretenir, le réparer ou le rempla- cer. On pourrait d'ailleurs avantageusement aussi monter'ce sup- port mobile sur deux groupes de charnières, en vue d'un dégage- ment plus total et plus aisé du brûleur.
Tant le caractère particulier de ce nouveau mode de gazéification que les caractéristiques propres aux brûleurs qui . l'appliquent ressortiront de la description plus détaillée ci- après de quelques réalisations, lesquelles, sans auoun caractère limitatif, sont représentés sommairement aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente, en coupe transversale schématique selon la ligne I-I de la figure 2, un brûleur appliquant le mode de gazéification selon l'invention;
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la figure 2 est une coupe selon la line II-II de la figure 1; la figure 3 montre en ooupe transversale un brûleur formant une variante de l'exécution schématisée à la figure 1;
la figure 4 montre, à échelle agrandie, la partie indi- quée en A à la figure'; la figure 5 est une représentation s thématique des voleta de réglage dans une position caractéristique; la figure 6 représente, en coupe transversale, une autre variante d'un brûleur selon l'invention; la figure 7 est une demi-coupe transversale par la ligne
VII-VII de la figure 6; la figure 8 représente, en coupe radiale, le diffus sur central à double régime pour brûleur à combustible liquide; la figure 9 est une coupe selon la ligne IX-IX de la figure 8.
Dans l'exécution schématisée très sommairement à la fi- gure 1, etreprésentée avec plus de détails aux figures 2 à 5, un brûleur à tirage naturel selon l'invention peut être consti- tué substantiellement par une chambre de gazéification 1, d'allure cylindrique délimitée par la paroi 2, elle-même entourée d'une ,paroi concentrique 1 formant ainsi une chambre annulaire 4.
A l'intérieur de celle-ci et le long de ladite paroi intérieure
2, sont appliquées des cheminées 2 équidistantes et dont leur largeur sera de préférence approximativement égale à leur inter- distance. ,
Ladite paroi intérieure g est traversée par de petits orifices répartis uniformément sur toute la hauteur et toute la périphérie de ladite chambre de gazéification 1. Ces trous se divisent en deux groupes, respectivement ceux contenant les orifices 6 et ceux contenant les orifices 1 mettant en commuai* cation avec la chambre de gazéification 1, respectivement lesdites;
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cheminées et ladite chambre annulaire 4.
Toutes les cheminées 5 sont fermées à leur bout supérieur 8 et débouchent, par leur
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bout inférieur , dans une chambre de base 20 rendue ainsi oom- rouie à toutes lesdites cheminées 5. La chambre annulaire 1 pré- sente un fond qui en obstrue la partie inférieure et débouche, '
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par sa partie supérieure 12, dans une chambre de tote Me, La chambre de gazéification 1 est supérieurement prolongée par un dôme ouvert d'allure tyonoonique 1,4 débouchant dana le brûleur proprement dit 12.
Ce dernier est délimité par deux parois cy- lindriques 12-.J,1 réunies par une paroi conique JJ3, ces trois pa- rois étant traversées par au moins une rangée de trous, respec- tivement 13-2Q-23,* Les trous 20-21 sont, deux à deux, convergente 4/--T un plan vertical-radial. ladite paroi oyliid rique 15, d'une part, et les parois cylindrique I7 et conique ",;,,8, d'autre part, sont entourées d'une chambre d'adduction d'air, respectivement bzz. Les chambres d'adduction d'air, respectivement 1Q-12-gg et 23 présentent, chacune, un conduit d'admission d'air, respec- tivement et ? 1 dont les embouchures, respectivement
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26-29-22 et 21. sont pratiquement contiguës et disposées dans le m.ae plan X-X.
Ce dernier est matérialisé, par exemple, par la face antérieure d'une paroi 32 de l'appareil de chauffage équipé dudit brûleur. Cette paroi présente donc, en 1'occurrence,
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des lumières 12-M M et 22 correspondant, respectivement, aux- dites embouchures .23 a 31- Cette disposition caractéristique permet l'application
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d'un mode de réglage ddment centralisé appliquant des clapets co-axiaux susceptibles d'être opportunément manoeuvres en sorte de réaliser un véritable auto-synchronisme d'admission de l'air comburant, à la fois dans la chambre de gazéification et dans la chambre de combustion, au prorata da régime à impartir au brûleur, également, cette disposition permet la coopération d'un dispositif de réglage de la flamme elle-même.
Dans ce but,
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contre la face externe desdites parois ±2$ est fixée une plaque 37 dans laquelle sont découpées, dînent profilées, les fenêtres
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8.-"4-,, en 12. disposées en regard, respectivement, des lu- mières 21-li-12 et 6. Sur la partie centrale de ladite plaque 2. est fixé un. axe 41, par exemple au moyen d'un dispositif de pulsation schématisé sommairement par lléorou 41. Sur le bout libre décolleté et fileté 45 de cet axe, est fixée une butée .
Sur la plus grande partie de sa longueur ledit axe 43 est entouré
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d'un manchon AI profile, n son bout adjacent à ladite plaque 7. de manière à présenter deux ailes ou volets -.2 dont la forme # et les dimensions sont telles qu'ils sont susceptibles opportun ment de recouvrir entièrement les susdites lumières -1. Les- dits volets 4-y-? sont en permanence appliqués fermeuent contre la partie correspondante de ladite plaque 21 p-ar le ressort de rappel 22 entourant l'un des coûts dudit axe il et comprimé entre ' le bout correspondant du sianchon 47 et le fond de la butée 46.
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Fin vue de pouvoir manoeuvrer opportunément les dits volets 8,-. , , le manchon 47 est solidarisé, à son bout libre, par exemple au
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moyen d'une vis de pression .91, à une manette ou valant de ma- noeuvre 52.
Sur ledit manchon 47 est monté à frottement doux un se-
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cons manohon 52 dont l'un des bouts est profilé de manière à présenter deux voleta 2j.-,22. le premier étant disposa en regard de la fenêtre 2 et le second en regarda à la fois des fenêtres 2S"23' Du bout libre dudi t manchon 52, par exemple par une vis de pression Jtâ, est solidaire une manette ou un volant de ma- noeuvre il. Entre les organes de manoeuvre 22 et à 3,t inter- posé un ressort de rappel 5¯8 destiné à prévenir les aoava#enta intempestifs de ces organes.
Les aliments concentriques constitués par l'axe 43 et
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les deux mandhons !I-22 traversent une plaque frontale i2 qui, éventuellement, pourrait porter certaines indications f&'oriaa.nt
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la mise en position correcte des éléments moelles au prorata du réglage à réaliser.
Les déplacements angulaires de l'organe rotatif dont font partie les volets 54-55 sont limitas par une butée d'arrSt 60 portée par la susdite plaque 37. Comme représenté à la fijure 5, cette butée d'arrSt est telle que, dans leur position de ferme- ture maximum, les volets 54-55 sont tels que le premier découvre une petite partie de la lumière 42 tandis que le second obstrue entièrement la lumière 38 et découvre une petite partie de la lumière .
Tout ce qui vient d'être décrit concerne l'admission de comburant de gazéification et de combustion. L'appareil est complété par le dispositif d'admission du combustible. Il est, en l'occurrence, représenté par un conduit d'admission 61 débou- chant à une très faible distance du fond plein 62 de la chambre de gazéification. Ce conduit 61 est relié par un conduit 63 à un dispositif 64 du type à niveau constant, mais dont le ni- veau est variable, respectivement réglable afin de pouvoir pré- déterminer l'épaisseur de la nappe d'huile recouvrant, en perma- nenoe, le fond 62 de la chambre de gazéification 1.
Au départ, les volets 54-55 sont ouverts de manière, par exemple, que le volet 54 découvre partiellement la lumière 42 tandis que le volet 55 découvre totalement la lumière 39, tout en maintenant obstruée la lumière 38. On obtient ainsi que la chambra de combustion proprement dite 15 est partiellement alimentée en air t andis que la chambre de gazéification 1 est alimentée en air sur toute sa hauteur mais par une partie seulement des orifices uniformément répartis le long de sa périphérie, en l'occurrence par les orifices % attendu que la lumière 39 correspond à la oham- bre de tête 13, o'est-à-dire aussi à la chambre annulaire en- tourant la chambre de gazéification proprement dite 1.
La nappe de mazout dûment entretenue étant allumée dans ladite chambre ,
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de gazéification, on obtient un réchauffement rapide de celle-iii et, par conséquent aussi, une accélération de la gazéification- à la fois par la chaleur dégagée et par les turbulences produites par l'adduotion de l'air de gazéification.
On peut alors passer
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au plein régime on poursuivant la rotation des voleta 2i*22 de manière à dégager entièrement la lumière 2,, , maintenir entière- ment dégagée la lumière 12 mais à dégager aussi la lumière µ* Dans ce cas, on passe à la deuxième phase du régime en introduis sant, dans la chambre de gazéification., l'air de gazéification à la fois, comme décrit pour la première phase et, complémentaire. ment, par les autres orifioes 6 via les cheminées 5, la chambre
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de base x0 et le conduit . On obtient ainsi une oxydation'maxi- mum tant dans la chambre de gazéification i que dans la chambre de combustion proprement dite 15.
La flamme se déplace et se
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maintient dans ladite chambre de combustion 12, la Chambre remplissant alors exclusivement sa fonction d'une chambre de gazéification.
/ Oh peut alors modifier le régime à volonté par une ma- noeuvre en sens convenable du volant ou manette 57 qui provoque
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l'obturation progressive des lumières 8--e2, jusqu'à atteindra le régime de veilleuse représenté plus spécialement à la figure 5, le volet 22 étant en contact avec la butée d* arrêt .
On observe- ra que, dans cette position, subsiste une épaisseur partielle, à
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la fois, de la lumière 22 en relation avec la chambre de gazéifi-" oation 1 et la lumière avec la chambre de combustion ! On observera que, d'une manière générale, la manoeuvre -
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du dispositif de réglage de l'air de gazéification as fera en cor- rél,t10n avec la manoeuvre correspondante du pointeau du disposi- tif contrôlant le niveau constant de la nappe de combustible liqui- de dans le brûleur Il en résulte que les deux débits, respective*- ment de l'air et du combustible liquide, seront toujours dûment synchronisée, respectivement proportionnels.
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Conformément à l'invention, on pourra aussi varier l'allure de la flamme en manoeuvrant individuellement et à vo- lonté la manette ou volant qui entraine à volonté la rotation des volets 48-49 découvrant proportionnellement les lumières , respectivement 40-41. Celles-ci contrôlent l'adduction de l'air dans la couronne cylindrique perforée 16.
Le brûleur ainsi réalisé pourra évidemment être com- plété par tous équipements subsidiaires ou bien encore être réalisé sous des formes de construction variables.
Comme équipement complémentaire, on pourra, dans cer- taines applications, introduire avantageusement, dans le fond de ladite chambre de gazéification, au moins un diffuseur, lequel pourra être soit d'un type connu, soit un diffuseur dont la conception et les effets ont été sensiblement améliorés dans le cadre de la présente invention
Dans les figures 1 à 3, on a schématisé la mise en oeuvre d'un diffuseur connu en soi. Il est substantiellement formé par -une cloche dont la partie inférieure est en relation avec la chambre de base 10, ladite cloche présentant, vers sa partie inférieure, au .soins un alignement périphérique d'orifices 66.
On obtient ainsi qu'une partie de l'air de gazéification contra- lé par le volet passe par ledit diffuseur et est admis radiale- ment vers le fond de la chambre,de gazéification à partir du con- tre vers la périphérie. On crée ainsi, à la fois, un supplément quantitatif dans l'adduction de l'air et un moyen supplémentaire du turbulence.
Dans les figures 8 et 9, on a représenté un diffuseur perfectionné selon l'invention. Dans ce diffuseur, on retrouve la cloche 65 aveo sa rangée inférieure de trous 66. Vers l'inté- rieur, la paroi cylindrique de ladite couronne présente un cer- tain nombre de nervures 67 traversées de part en part par le canal 68, tous ces canaux débouchant dans l'espace annulaire 69 délimi-
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té par le conduit tubulaire central 70 et le prolongement de ladite paroi cylindrique de la cloche 65. Ladite paroi cylindri- que, au droit de chacune desdites nervures 67, est traversée,
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entre ses faces externes et lesdits canaux L8, par des canaux radiaux 71.-32. disposés à deux étagea différents.
D'autre part, ladite cloche 65. entre lesdites nervures, est traversée par une seconde série d'orifices disposés en une rangée périphérique parallèle et généralement semblable à
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celle qui est déterminée par les susdits orifices li. la dôme 1i de la cloche 65 est également traversé par un certain nombre- d'orifices 75 aboutissant dans la cloche proprement dite et par
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un certain nombre d'orifices 6 aooutissant un t6te. des susdits oanaux 68.
Le but d'un tel diffuseur est de pouvoir, en quelque sorte, fonctionner en synchronisme avec le double régime de brûleur à chambre de gazéification conforme A l'invention.
Une application d'un tel diffuseur perfecti=14, dans une variante d'un tel brûleur à. chambre spéciale de .gazéification, est schématisée aux figures 6 et 7. On retrouve, dîna ce brûleur, pratiquement tous les éléments de l'exécution précste. péan- moins, le compartimentage de la paroi .cylindrique double de la
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chambre de gazéification est réalisé ifvm.Q manière différente par rapport à celle de l'exemple précédemment décrit. En effet.,
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dans cette variante, la chambre annulaire ± est simplement co - ; partimentée par dea parois radiales 11 de manière à former sur ! toute la hauteur de la chambre de gazéification 1, des espèces
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de cheminée identiques.
Toutes les cheminées, patres par exemple, , sont fermées à un bout et Boni mises en relation, par leur autre , .tandis
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'. bout, avec la chambre de base .1Q/que toutes les cheminées im- paires, égalemant fermées à un bout, sont, par leur autre bout, mises en relation avec la chambre de tête 13. Ces cheminées
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Bnt traversées, respectivement, par les orifices 6-, cependant
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qu'en l'occurrence la chambre de gazéification, présente, au-dessus et en-dessous desdites cheminées, une rangée périphérique de trous additionnels, respectivement 78-79. On remarquera d'ail- leurs à la figure 3 que ces menés rangées supplémentaires d'ori- fices peuvent également être appliquées.
Dans cette exécution, on a fait application d'un diffu- seur perfectionné tel que représenté aux fibres 8 et 9. Dans ce but, sous la chambre de base 10, est prévue une chambre com- plémentaire de liaison 80 dans laquelle débouchent une partie des cheminées 4, via des raccords tubulaires 81, le nombre de ces cheminées étant déterminé par-les exigences de l'alimentation de la tubulure 70. Au centre de la paroi (32 médiane entre les chambres 10 et 80, sont prévus un orifice 8J5 et une buselure par lesquels la cloche 65 proprement dite du diffuseur est, via son conduit tubulaire 70, mise en relation avec la chambre ; de tête 13. Dans cette position, l'espace annulaire 69 vient se juxtaposer à l'entrée centrale 85 de la chambre de base 10.
Ainsi, ce diffuseur est, en quelque sorte, contrôlé par les volets
54-55 au même titre que la paroi cylindrique de la chambre de gazéification 1 elle-même. Il en résulte que ledit diffuseur fonctionnera à un régime correspondant à celui de la chambre de gazéification proprement dite,de même qu'au régime du brûleur.
Les dispositions révélées par la présente permettent d'obtenir un feu parfaitement concentré, très vif, visuellement comparable au meilleur feu d'anthracite poussé au maximum. Il est également remarquable que le fonctionnement du brûleur est pratiquement parfait à tous les régimes. D'autre part, le rende. ment est relativement très élevé tandis que .le fonctionnement en continu permet d'éviter les pertes irrécupérables que l'on constate lors de l'emploi de ventilateurs.
Cette invention se rapporte donc à la fois au mode nou- veau de gazéification ainsi qu'à tous les appareils généralement
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quelconques appliquant oe mode de gazéification indépendamment ({Il: nombre de fractions individuelles dans l'alimentation en air de la chambre de gazéification, pour autant que lesdites fractions se développent sur toute la hauteur ou tout au moins sur la plus grande partira la hauteur de ladite chambre de gazéification*
REVENDICATIONS.
1.- Mode de gazéification du combustible dans les brû- leurs à huile lourde, caractérisa en ce que le comburant est admis dans la chambre de gazéification par fractions successive s échelonnées sur au moins une grande partie de la hauteur et unifer -mement reparties sur la périphérie de ladite chambre de gazéifi- cation, lesditos fractions successives s'ajoutant aux précéden- tes,le débit deadites fractions étant lui-même quantitativement variable.