<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
z Brûleur à OOJ11bu.'iOn piaftfitolr
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention rapporte à un dispositif ou brûleur à combustion pulsatiopour différents combustibles liquidée,gazeux ou pulvérisée.
La présente invention a pour objet un dispositif de combustion, destiné en particulier au chauffage qui : est d'une construction relativement simple; a un encombremetn fai ble par rapport à sa capacité de chauffage; fief d'un fonction nement sùr; a une capacité variable dans des limites étendues est d'un fonctionnement relativement silencieux; peut éven tuellement fonctionner avec une consommation spécifique rela- tivement faible de combustible; et est' l'épreuve de* flemmes.
Suivant l'invention, le dispositif ou brûleur de combustion comprend une première chambre pour la combustion partielle d'un mélange d'air et de combustible introduit par une entrée $ une ouverture de sortie reliant la première chambre à une seconde chambre dans laquelle la combustion continue, et un orifice d'évacuation des az de la seconde chambre.
Ces caractéristiques ainsi que d'autres vont être exposées plus en détail en se référant au dessin ci-joint qui illustre schématiquemetn à titre d'exemple quelques formes d'exécution de l'invention.
La figure 1 montre une forme d'exécution qui convient en particulier pour un carburant liquide lourd (fuel oil).
Les figures 2 à 6 montrent différentes formes d'une poche dans la paroi de la première chambre du brûleur.
La figure 7 montre une modification de la figure 1 dans laquelle il y a une chambre intermédiaire entre la première et la seconde chambre.
La figure 8 montre un appareil d'essai fonctionnant suivant les principes de l'invention.
Les figures 9 à 9c montrent différentes formes d'une poche dans la paroi de la première chambre, et
<Desc/Clms Page number 3>
la figure 10 montre la première chambre d'une autre tome d'exécution Particulièrement utile pour lea combu tibles légers tels que l'essence.
Dans les formée d'exécutif représentées, une entrée Il 2 ou 3 sert à introduire un mélange d'air et de combus tible dans une première chambre 4, 5, 6 ou 7' La première chambre communique avec une seconde chambre 8 par une ouver- ture de sortie 9 10 ou 11 La seconde chambre est réalisée de façon à permettre une combustion complète afin de proimire de la chaleur qu'on peut transférer à un fluide entourant le brûleur. Les gaz d'échappement quittent la seconde chambre pa: une sorti. 12 ou 13 qui peut contenir un clapet undirictions 14 ou peut, de façon connue en soi, être constituée par un résonateur cylindrique.
L'entrée peut comprendre un clapet unidirectionnel, de préférence un clapet à volet 15 comme indiqué .sur la figure 1, destiné à être légèrement ouvert à la pression atmosphérique dans la première chambre mais à se fermer quand la pression y monte. Un autre type de clapet uni-directionnel est représenté en 16 sur la figure 8.
On amorce le brûleur, par exemple en injectant de l'essence dans la première chambre à travers le clapet 15 légèrement ouvett et en l'enflammant avec une bougie d'allumage ou un fil 16 chauf fé électriquement, après quoi la combustion pulsatoire commence On coupe alors le dispositif électrique d'allumage.
On supposera dans ce qui suit que le brûleur fonctionne, c'est-à-dire que, lorsque les gaz de combustion quittent la pre- mière chambre, il s'y produira une pression négative,de sorte qu'une nouvelle charge de mélange combustible est aspirée et allumée dans la première chambre de la façon qui sera décrite ci-après
L'ouverture de sortie peut former un point chaud dans la première chambre pour contribuer à un allumage complet et à la
<Desc/Clms Page number 4>
combustion du mélange combustible* L'ouverture de sortie constitue un passage rétréci pour les gaz chaude et est de préférence en une matière céramique 17 ou en une autre ma tière résistant à la chaleur.
A cause de la pression néga- tive dans la première chambre,la charge entrante de mélan- ge combustible peut former l'écoulement tourbillonnaire in diqué par des flèches sur la figure 1 et l'allumage d'une partie de la charge commence. Quand les gaz de combustion sortent par l'ouverture de sortie, le mélange combustible frais qui a pu ne pas d'allumer dans la première chambre sera allumé par les gaz chauds de l'ouverture de sortie.
Afin d'améliorer l'allumage, on ménage au moins une poche dans les parois de la première chambre pour obtenir un retard à la combustion d'une partie des gaz de combustion d'une charge de mélange combustible. La partie des gaz de combustion qui sort de la poche contribuera en conséquence à allumer la charge suivante de mélange combustible. La poche peut avoir la forme d'un trou ou cavité limité dans la paroi de la chambre comme indiqué respectivement en 18, 19, 20, 21, 22, 23 sur les figures 8 à 10. La poche peut également avoir la forme d'une fente dans la paroi de la chambre comme Indiqué en 24, 25 26, 27 28, 29, 30 ou 31.
Sur les figures 1 à 7 la première chambre présente un *or- tain nombre de poches destinées à faire glisser les gaz de com- bustion qui en sortent le long des parois de la première chambre sensiblement dans la même direction que le courant de la charge de mélange combustible à allumer.
Chacune des fentes 25, 30 et 31 forme une gorge annulaire autour de l'entrée et est destinée à diriger les gaz de combustion qui en sortent vers le courant de mélange combustible qui entre par l'entrée dans la première cham bref L'allumage du mélange combustible commence donc déjà contre l'embouchure de l'entrée et on peut1'acélérer par des gaz de com- bustion sortant de la surface de l'ouverture de sortie qui est
<Desc/Clms Page number 5>
entourée par une collerette 32 présentant une gorge annulaire extérieure de facon à former une fente 29 pour en éjecter exté rieurement et radialement des gaz de combustion le long des par- ties adjacentes des parois de la première chambre Sa combinai son avec d'autres poches ou séparément,
on peut ménager des fen tes obliques 28 disposées comme représenté sur la figure 4 afin d'éjecter$ le lois de la paroi de la chambre, des portions expri sonnées de gaz de combustion.
Suivant le combustible utilisé le poches peuvent s'élargir en direction de la première chambre comme représenté sur les figures 3 et 9b, ce qui convient pour les combustibles à combus tion rapide, tels que l'essence, ou bien elles peuvent avoir des parois latérales parallèles comme représente sur les figures 1$ 5 7, 8, 9a et 10.
Pour des combustibles brûlant relativement lentement, tels que le combustible liquide lourd (fuel cil) les poches communiquent avec la première chambre à frayées une ouver- ture rétrécie, telle que les figures 2,6 ou 9c la représentent ou un canal étranglé 33 comme représenté sur la figure 9 Avec cette dernière forme de poche la durée et la longueur du courant des gaz de combustion provenant de la poche sont augmentées*
La fente 24 des figures 1 2, 3,7 est disposée sur la cir conférence extérieure de la première chambre et éjecte des gas chauds le long de la paroi de la chambre en direction de l'entrée.
Outre sa fonction d'allumage, ce courant empêchera le dépôt de suie sur la paroi.
L'embouchure de l'entrée est de préférence disposée dégagés à l'intérieur de la première chambre comme la représentent les figures 1, 7 et 9 à 9c, afin d'empêcher que le courant de mélange combustible entrant refroidisse les parois de la chambre dans la zone voisine de l'entrée.
On peut disposer un diffuseur 34 à l'embouchure de l'entrée, afin de projeter des gouttes de combustible radialement et exté rieurement dans le courant provenant de la poche annulaire 25
<Desc/Clms Page number 6>
Comme indiqué sur la figure 1, la distance entre l'embou- chure de l'entrée et le clapet uni-directionnel !5 est telle que pendant la dernière partie de la période d'entrée un cous sin de mélange surcjnchi de combustible se forme dans 1'espèce entre le clapet et l'embouchure de l'entrée afin d'empêcher des gas de combustion provenant de la première chambre d'atteindre le clapet.
Sur les figures 8 et 10, l'entrée 2 ou 3 est disposée dxepn triquement par rapport à l'axe de la première chambre. L'entrée 3 est sur la figure 10 dirigée sensiblement vers le centre de la première chambre et l'entrée 2 est tangentielle afin de provoquer un mouvement circulaire du courant.
Sur la figure 10, le renfoncement annulaire 35 qui entoure l'ouverture de sortie 11 convient particulièrement aux huiles coim bustibles lourdes. Cependant, si pendant l'allumage des huilea se déposaient dune le renfoncement, elles seraient amenées par des canaux 36 au - 1 de l'ouverture 11
En ce qui concerne les dimensions relatives de la première et de la seconde chambres, on a trouvé que la hauteur axiale de la preim chambre doit de préférence être inférieure à sa largeur radiale* en particulier pour un carburant liquide lourd. Sur la figure 1 a hauteur de la première chambre est inférieure à la moitié de 'sa largeur.
La première chambre va de préférence en se rétrécissant en direction de sa circonférence extérieure sur les fiugres 1 à 7. Afin de réduire le bruit provenant du brûleur, le volume de la seconde chambre doit de préférence être supérieur au volume de la première chambre. Ainsi que cela apparaît des figures 1 et 7 la seconde chambre va en se rétrécissant en direc- tion de sa sortie et a une forme de poire dont le diamètre maximum est déplacé à partir du milieu de la chambre en direction de l'ou- verture d'évacuation. Pour le carburant liquide lourd et les mé- langes semblables de combustible, le diamètre maximum de la seconde chambre est supérieur au diamètre maximum de la première, ainsi que
<Desc/Clms Page number 7>
le montrent les figures !,7 et 10.
Dans les formes d'exécution représentées sur les figures 1 à 7 et 9 à 9c, l'entrée, la première chambre, l'ouverture de sortie, la seconde chambre et la sortie sont coaxiales.
Dans la forme d'exécution représentée sur la figure 7 une chambre intermédiaire 37 qui a sensiblement la même forme que la première mais un volume supérieur, est interposée entre la première chambre 4 et la seconde chambre 8, les liaisons entre les chambras étant les ouvertures de sortie 9 et 38 L'allumage de ce brûleur a lieu de la façon décrite ci-dessus.
Les gaz de combustion pro- venant de la première chambre se rendent, en descendant, prati- quement directement à la seconde chambre 8 quand le fonctionne a lieu pour une capacité normale, Pour augmenter la capacité brûleur, on surenrichit le mélange combustible, de sorte que . première ouverture 9 est refroidie et que 1'inteité de la com- bustion diminue. La majeure partie du mélange nérera donc pas allumée avant de pénétrer dans la chambre intermédiaire 37où l'allumage a lieu. Du fait que la cha re intermédiaire a un plus grand volume, il s'y produira une plue grande aspiration que cela n'est possible dans la première chambre. Les gas se rendront donc en descendant, directement dans 1a chambre intermédiaire.
On règle maintenant le mélange combustible à sa composition normale et le propulsion continue à la chambre intermédiaire. En augmentant la portion d'air dans le mélange d'entrée, il est facile de revenir à la première chambres Quand on est revenu à cette condition, on règle à nouveau le mélange combustible normal.