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On connaît les avantages considérables que présentent les appareils de chauffage basés sur le principe de la combustion catalytique des hydrocarbures, tant au point de vue rendement, que sécurité à l'égard des risques d'incendie ou d'intoxication.
En particulier, les appareils de chauffage utilisant la combustion catalytique des hydrocarbures liquides ont pris un développement considérable, tant dans le domaine du chauffage domestique, que dans différentes applications, telles que réchauffa, ge des moteurs de véhicules, chauffage de serres, de wagons de marchandises, etc..
Par contre, l'utilisation, pour cette combustion catalytique, d'hydrocarbures mis directement à la disposition des
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usagers sous forme gazeuse tels que :butane, propage, gaz naturel ou tout autre gaz susceptible d'être catalysé, s'est toujours heurtée à une difficulté majeure : l'obligation d'équiper les dits appareils d'un dispositif de sécurité souple et efficace qui puisse couper toute admission du gaz lorsque les conditions de la combustion catalytique ne se trouvent plus remplies, et cela quelle qu'en soit la raison, en particulier lorsque le tamis catalytique se trouve à une température inférieure à celle nécessai- re pour amorcer la réaction catalytique.
Une première solution partielle à ce problème avait été apportée par le brevet français
N 992. 224 du 31 MAI 1944 pour : " Dispositif de sécurité pour l'emploi direct des hydrocarbures gazeux dans les appareils de chauffage par catalyse ".
La présente invention a pour objet un ensemble de disposi- 5- tifs permettant la réalisation pratique d'appareils de chauffage qui, tout en utilisant la combustion catalytique d'hydrocarbures gazeux, assurent une sécurité parfàite pour l'usager,en même temps qu'une grande commodité d'emploi.
Elle comporte essentiellement un dispositif d'amorçage 20- de la réaction catalytique réalisé par inflammation, à la surface du tamis catalytique, du gaz destiné à l'alimentation normale de l'appareil en état de fonctionnement. Cet amorçage'est command par un dispositif offrant-toute sécurité pour l'usager et est complété par un autre dispositif thermostatique coupant toute admission du gaz lorsque le tamis n'est pas à la température permet- tant la réalisation de la combustion catalytique.
Elle est caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison; - un tamis catalytique dans le fond duquel débouchent un ou plu- sieurs gicleurs d'allumage et une ou plusieurs rampes d'alimenta- tion de marche normale; - un dispositif thermostatique de sécurité placé à proximité immédia-
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te de la surface supérieure du tamis et commandant un clapet assurant la coupure du gaz lorsque ledit tamis n'est plus à une température suffisante pour permettre une catalyse correcte du gaz qui le traverse, tout en permettant un règlage, dans de larges limites, du débit de gaz, - et un dispositif de démarrage ou starter consistant en un by- pass en liaison avec la canalisation d'alimentation, en amont du clapet à commande thermostatique,
ce starter d'allumage permettant lorsque le thermostat ferme l'alimentation de la ou des rampes de marche normale, denvoyer du gaz dans les gicleurs de démarra- ge.
L'invention vise également certaines modalités particulières de réalisation qui sont notamment les suivantes : a/ le ou les gicleurs de démarrage et la ou les rampes de marche normale sont placés en dessous du catalyseur proprement dit et débouchent dans un espace libre de faible hauteur, formant chambre de diffusion et de détente, délimitée par une grille métallique placée à proximité du fond étanche; b/ le dispositif thermostatique de sécurité est constitué d'un clapet à ressort associé à un tube métallique à fort coefficient de iilatation, tel qu'en laiton, à l'intérieur duquel est placée une tige à très faible coefficient de dilatation;
o/ le starter est à commande temporisée assurant une coupure automatique de l'admission du gaz dans le ou les gicleurs de démarrage au bout du laps de tempe nécessaire à la mise en température du tamis, ce starter étant, à cet effet, soit à commande à main, avec ressort de rappel le ramenant automatiquement en position de fermeture dès que l'opérateur l'abandonne à lui- même, soit à commande par minuterie ou autre.
L'appareil est évidemment'complété par un robinet, tel
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qu'à- poteau, permettant d'assurer le réglage du débit depuis l'ouverture maximum jusqu'à la fermeture.
Un des caractères particulièrement originaux de la présente invention réside donc dans le fait que le gaz envoyé dans le ou les gicleurs de démarrage par manoeuvre du starter, se détend dans le fond du tamis et s'étale en nappe avant de traverser le catalyseur, de telle sorte qu'il peut être enflammé sur la totalité de la surface supérieure dudit tamis, réalisant ainsi un démarrage de l'appareil de façon très rapide( une minute envi- ron) et sans odeur, le dispositif thermostatique assurant l'alimen- tation de la ou des rampes de marche normale dès que ledit tamis a été porté à une température suffisante pour réaliser la combustion catalytique.
Il est évident que le nombre, le diamètre et l'emplacement du ou des gicleurs de démarrage sont calculés pour permettre une inflammation correcte du gaz à la surface du tamis, compte tenu de l'épaisseur et de la surface de ce dernier-
Ues gicleurs de démarrage peuvent d'ailleurs déboucher directement chacun au fond du tamis ou diffuser le gaz servant au démarrage par l'intermédiaire d'une ou plusieurs rampes placées également au fond du tamis oatalytique.
De même, la ou les-rampes d'alimentation de marche normale peuvent être munies d'un ou plusieurs gicleurs calibrés destinés à régler le débit de l'appareil.
En outre, le tamis catalytique peut avoir des formes, dimensions et orientations variées suivant le but recherché ( puissance, sens du rayonnement désiré, etc..) ,les différents éléments commandant la marche de l'appareil ( gicleurs ou rampe d'allumage,rampes d'alimentation, thermostat, etc..) étant alors chaque fois adaptés au tamis. Celui-ci peut également être cloison-
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né dans certains cas, pour permettre une bonne répartition du gaz qui le traverse.
L'invention sera de toute façon bien comprise en se repor. tant au dessin ci-annexé dans lequel :
FIG.l montre en coupe élévation, suivant 1-1 de figure 2, l'ensemble d'un tamis catalytique ainsi équipé,
FIG.2 en est une vue schématique en plan montrant la disposition de la rampe de marche normale et remplacement des gicleurs de démarrage dans le fond du cadre, 'FIG.3 représente le détail du clapet thermostatique de sécurité,
FIG. 4 représente le starter d'allumage dans le cas d'une commande à main.
Le tamis catalytique 1 est, à la manière connue, placé dans un cadre 2 et est soutenu à une faible distance au-dessus du fond étanche 2a de ce cadre par une grille 3.
Dans cet intervalle sont placés,d'une part, une rampe de marche normale 4¯ et, d'autre part, des gicleurs de démarrage qui, dans le,cas du dessin, sont constitués par deux gicleurs 5a et 5b dont l'un, celui 5a, débite dans une rampe !1,percée d'orifices calibrés assurant une bonne répartition.
L'arrivée du gaz est en 6 et débouche dans le dispositif de démarrage ou starter 7 qui est relié par'une canalisation 8 à un robinet 9 et, par deux tuyauteries 10a -10b, aux gicleurs' 5a et 5b.
Une tuyauterie 12 relie le robinet 9 à un clapet de sécurité 13 commandé par un thermostat 14 placé au-dessus du tamis 1. et très proche de lui. Du clapet de sécurité 13 part une autre tuyauterie qui aboutit à la rampe de marche normale 4.
Le robinet 9 forme arrêt et réglage.
Comme le montre la figure 2, la ampe 4 comporte deux
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branches en forme de U munies d'orifices calibrés pour l'échappe- ment du gaz et la rampe 11 du gicleur de démarrage 5a est conformée pour assurer une bonne répartition*
Le thermostat 14 est fixé par une patte en équerre 17 sur le cadre 2 du tamis; il est placé à proximité immédiate de la surface supérieure dudit tamis et fait corps avec le clapet de sécurité. Cet ensemble clapet-thermostat est composé d'un,corps
13 comportant des orifices d'entrée 18 et de sortie 19 raccordés respectivement aux tuyauteries 12 et 15. Entre ces orifices est interposé un siège 20 contre lequel vient prendre appui un clapet 21 porté en bout d'une longue tige 22 réalisée en un matériau à très faible coefficient de dilatation.
Cette tige porte-clapet est soumistà l'action d'un ressort de poussée 23 qui en assure, à l'autre extrémité, l'appui permanent contre le fond 24 d'un tube 25 à fort coefficient de dilatation et dans lequel est logée la tige 22. Ce tube est solidaire d'un embout 26 vissé dans un bouchon 27 rapporté sur le corps 13.
Cet embout constitue organe de réglage et est muni d'un contre éorou de blocage 28 avec joint d'étanohéité 28a.
On conçoit qu'à l'arrêt, lorsque le tamis catalytique ,. est froid, le tube 25 maintient par son fond 24 et par la tige 22 le olapet 21 appliqué contre son siège, de sorte que tout débit de gaz est arrêté.
Par contre, au fur et à mesure de la montée en température du tamie 1, le tube 25 se dilate et s'allonge dans le sens de la flèche ce qui permet à la tige 22 de se déplacer dans le même sens sous l'action de la poussée du ressort 23. Le clapet se décolle alors de son siège 20 et laisse passer le gaz qui vient ainsi alimenter la rampe 4.
L'appareil est réglé pour que lorsque la température du
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tamis redescend, pour une cause quelconque, en dessous de la température à laquelle la réaction catalytique ne s'amorce plus, la diminution concomitants de longueur du tube 25 ramène le clapet 21 en position de fermeture.
Le starter d'allumage 7 représenté en détail en figure 4- comporte un embout 29 auquel se connecte le tuyau 6 d'arrivée du gaz et trois orifices de sortie 30,31a/et 31b. L'orifice de sortie 30 qui alimente le robinet 9, par la tuyauterie 8 est en communica- tion permanente avèc l'orifice d'entrée 29. Au contraire, les orifices 31a et 31b qui alimentent les tuyauteries 10a -10b des gicleurs 5a -5b sont placés derrière un clapet 32 prenant appui contre un siège 33 sous l'action d'un ressort de poussée 34.
La tige 35 de ce clapet 32 émerge du corps du starter au travers d'un bouchon 36 avec joint d'étanchéité 37 et peut ,être actionnée à la main dans le sens de la flèche.
A l'arrêt, même si le robinet 9. est ouvert, le gaz ne -'peut pas accéder ni à la rampe 4, du fait de la fermeture du clapet de sécurité 13, ni aux gicleurs 5a -5b du fait de la fermeture du clapet 32.
Pour l'allumage il suffit d'exercer, d'une main, une traction sur la tige 35 ce qui ouvre le clapet 32, donc permet l'alimentation des gicleurs 5a et 5b et, de l'autre main, de présenter une allumette au-dessus du tamis! pour enflammer le gaz qui le traverse. On maintient . pendant une minute environ cette traction sur la tige 35.Au bout de ce laps de temps le tamis a atteint une température telle ,que le thermostat a ouvert le clapet de sécurité 13 qui permet l'alimentation de la rampe de marche normale 4. On peut alors laoher la tige- 22 et le ressort 34 assure la fermeture du clapet
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32 supprimant l'alimentation des gicleurs de démarrage 5a -5b qui, ayant rempli leur office, sont mis hors circuit. Les flammes s'éteignent, la réaction catalytique étant amorcée.
Comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement au seul mode d'exécution ci-dessus décrit et représenté au dessin ci- annexé ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.
-REVENDICATIONS -
1 / Perfectionnements aux appareils de chauffage par catalyse alimentés en hydrocarbure gazeux et à démarrage par inflammation à la surface du tamis catalytique du gaz assurant l'alimentation normale de l'appareil en état de marche,caractérisés en ce qu'ils consistent, en combinaison,en : - un tamis catalytique dans le fond duquel débouchent un ou plusieurs gicleurs d'allumage et une ou plusieurs rampes d'alimentation de marche normale ;
- un dispositif thermostatique de sécurité placé à proximité immédiate de la surface supérieure du tamis et comman- dant un clapet assurant la coupure du gaz lorsque ledit tamis n'est plus à une température suffisante pour permettre une catalyse correcte du gaz qui le traverse, tout en permettant un réglage, dans de larges limites, du débit de gaz; - et un dispositif de démarrage ou starter consistant en un by-pass en liaison avec la canalisation d'alimentation, en amont du clapet à commande thermostatique, ce starter d'allumage permettant, lorsque le thermostat ferme l'alimentation de la ou des rampes de marche normale,d'envoyer du gaz dans les gicleurs de démarrage.
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