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Publication number: BE430641A
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Description


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  "Générateur à gaz". 



   La présente invention se rapporte à un générateur à gaz, plus particulièrement destiné à l'alimentation des moteurs à explosion et à combustion. 



   On connaît de nombreux dispositifs de générateurs à gaz à partir de matières végétales, telles que le bois, le charbon de bois, la houille   etc.-   
Ces appareils sont basés sur un principe commun qui consiste à former ou à libérer des complexes gazeux hydrogénés carburés en partant d'un centre de combustion. 



   Il est connu aussi d'admettre dans le foyer de ces appareils une certaine quantité d'eau pour faciliter des réactions avanta- geuses. 



   L'insufflation de l'air de tirage se fait généralement au travers du foyer, de haut en bas, ce qui caractérise les disposi- tifs dits "à tirage renversé". D'autres dispositifs pratiquent le   @   

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 tirage horizontal,   c'est-à-dire   transversalement par rapport au foyer. 



   Enfin, il est connu, d'une manière générale, que pour obtenir des réactions aussi bénéficiaires que possible, il importe de tra-   vailler   aux températures les plus hautes admissibles. Enfin, d'au- tresprincipes généraux sont également bien connus, notamment le caractère exothermique de la combustion du carbone, de la réaction de l'oxyde carbone sur l'eau, etc., de même que le caractère endo- thermique des réactions, telles que la réduction de la vapeur d'eau par le carbone, la réduction de l'anhydride carbonique etc. 



   La présente invention concerne un dispositif établi dans le but d'augmenter au maximum l'ampleur des réactions susceptibles de développer un calorique important et de réduire. les autres. 



   Dans ce but, la présente invention réalise une disposition toute   particulière   du générateur proprement dit, dans lequel la conformation interne de la réserve et du foyer combiné avec le che- minement du combustible et la disposition de la tuyère, ainsi que la, direction prise par les gaz, permettent de réaliser, dans le sens de   déplacèrent   des   gaz ,   troiszones bien distinctes, respective- ment  un'3   zone de combustion, une zone de réaction et, enfin, une zone de distillation des matières volatiles carburées. 



   Le second élément essentiel de l'invention concerne l'admis- sion par la tuyère, dans le foyer, en même temps qu'une quantité   déterminée  d'air de tirage, d'une quantité variable d'eau,   préala-   blement dissociée   par   un passage tourmenté au travers d'une chambre spéciale dedissociation, placée à l'origine de la tuyère. Cette disposition permet, à débit égal, d'obtenir un appoint d'oxygène   beaucoup   plus grand et, par conséquent, un foyer particulièrement   chaud. De   même, cette caractéristique nouvelle en matière de gazo-   gène,     permet   d'obtenir un gaz final moins chargé de gaz inertes. 



   Une   troisième   caractéristique est réalisée par l'interposition dans le trajet suivi par les gaz évacués du générateur proprement 

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 dit, de une ou plusieurs chambres contre ou à l'intérieur,du foyer, et comportant un ou plusieurs éléments catalyseurs qui,., . par leur disposition, sont fortement   chauffé#-5.   



   L'installation se complète par des dispositifs épurateurs, dont notamment un épurateur sec et un épurateur à huile. Le pre- mier est'constitué par une ou plusieurs chambres successives pré- sentant des chicanes, par exemple sous forme d'ailettes hérissant une paroi inclinée rencontrée par les gaz. Cette disposition offre l'avantage de retenir un maximum de matières solides en suspension dans les gaz, tout en offrant à ceux-ci 'un minimum de résistance. 



   Quant à l'épurateur à huile, il peut être réalisé par une chambre inférieurement chargés d'huile, sur laquelle se pose un dis- que et au-dessus duquel est prévue une matière de séchage, tout au moins partielle, du gaz. Mais préférablement, cet épurateur à huile sera constitué parnune chambre, dans laquelle est placée une cartouche, formée d'une matière imbibée d'huile et présentant des passages suffisants pour les gaz. En l'occurrence, une forme d'exécution prévoit la formation d'une telle cartouche par de la laine ou paille de fer, dont les éléments sont recouverts d'un film d'huile. Dans la partie supérieure du réservoir, c'est-à-dire au- dessus de la cartouche, peuvent être prévues des chicanes avec, éventuellement, un barbotage d'huile. 



   Moyennant ces différentes caractéristiques, on réalise une installation susceptible de débiter un gaz qualitativement et quan- titativement contrôlable et conforme aux exigences de l'alimentation normale des moteurs. titre d'exemple, une forme d'exécution est schématisée aux dessins annexés, dans lesquels : 
La figure 1 est un schéma des éléments essentiels d'une in- stallation ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne   II-II   de la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1. 



   Suivant la figure 1, le générateur proprement dit est donc 

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 réalisé par un réservoir général 1,   dûment   compartimenté, afin de réaliser différentes   caractéristiques   particulières de l'invention. 



  La partie supérieure 2 de se réservoir constitue la réserve de   combustible'   frais, lequel est susceptible de s'écouler d'une ma-   nière     dûment   contrôlable par l'espace annulaire, maintenu entre le fond conique   mobile   et la paroi fixe 5, limitant la 'hauteur de la chambre 2 de réserve. Le fond conique 4 est perforé ou ajou- ré   d'une     manière   quelconque, à l'effet de centraliser le plus   possible   le   déplacement     des   gaz sous l'action   de/dépression   issue du moteur.   Dans   la partie inférieure du réservoir commun 1 se répartissent les différentes zones caractéristiques de l'invention. 



  Dans l'axe et à une certaine distance du fond 6 débouche une tuyère 7, dûment refroidie par un moyen quelconque et, préférablement, par l'eau de   refroidissement   du moteur. Cette tuyère est, de la maniè- re usuelle,   placée   obliquement,   mais   prend naissance dans   une   chambre spéciale 6, dite chambre de dissociation de   l'eau.   En effet, tel que   représenté   à la figure 2, cette chambre présente des éléments de chauffe, formés, par exemple, par des petites plaques 25 qui, mises en contact direct avec la paroi du foyer non calorifu -gé, sont portées à très haute 'température et de ce fait, disso- cient l'eau, ou plus exactement les vapeurs d'eau, qui   @     s'acheminent   entre ces plaques,

   pour pénétrer dans la tuyère. 



  L'adduction   d'eau   est réalisée d'une manière dûment contrôlée, par   exemple   une   v@lve   automatique 9, interposée entre le réser- voir à eau 10 et l'entrée de la chambre de dissociation. Cette entrée 11 offre encore la particularité   d'être   limitée par un   élément   de paroi du   foyer   qui, étant également fortement chauffé, élève la température de l'air aspiré et, par conséquent, admis en   même   temps que le produit de la dissociation, dans la tuyère 7. 



  La chambre 8 est avantageusement placée vers l'intérieur du ré-   servoir   commun   1.,   ce qui augmente considérablement la surface de chauffe de cette chambre,   c'est-à-dire   la surface directement influencée par le foyer. Considérant que les plaques chauffantes 25 sont   dûment   choisies en un métal de forte conductibilité calo- 

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      rifique, on peut admettre que la dissociation da l'eau est bien complète et que le   mélange   du produit de cette dissociation avec ' l'air admis par la tuyère 1 dans le foyer, constitue un   comburant   particulièrement efficace.

   On obtient de ce fait un foyer à très haute température, ce qui provoque par la fait même la fonte des mâchefers et leur évacuation certaine et automatique sous la tuyère. Directement au-dessus du foyer se place la zone de réaction, qui s'étend jusqu'à une distance réduite du fond conique perforé 4. 



   'Au droit de'celui-ci se place la troisième zone, celle dans   laquelle   se réalise la distillation des matières volatiles carburées du coin- bustible. 



   Une caractéristique de l'invention réside dans le fait que ' ces tro.is zones se superposent dans le sens de déplacement des gaz vers la sortie d'évacuation du générateur. L'évacuation s'opère entre une paroi interne 12 et la partie correspondante de la paroi du réservoir commun 1, le passage ainsi créé   débouchent   dans une chambre de catalyse 13 .

     L'elle-ci   est limitée pa,r une paroi interne 
14 et la partie correspondante de la paroi du réservoir   commun   1 et la dite face interna 14 est garnie vers l'intérieur de la cham- bre d'un certain nombre d'ailettes radiales   15,   lesquelles sont ainsi fortement   chauffées.'Par   le choix judicieux du matériau con- stituant ces ailettes, un métal de grande conductibilité calorifique par exemple, on réalise une chambre de catalyse   particulièrement   efficace, d'autant plus que la veine gazeuse-issue du conduit d'éva- cuation se divise en un grand nombre de veinas individuelles, cha- cune d'elles entourée d'une grande surface catalytique. 



   Cette disposition permet donc de débarrasser les gaz   ainsi   évacués du générateur,des matières-goudrons qu'ils pourraient   vé-   hiculer. Mais par cette disposition particulière, on assure égale- ment la dissociation totale et définitive de l'eau qui   aurait   pu être entraînée par les gaz, soit du   'Lait     d'un--     décomposition   in- complète au travers du foyer et des zones de   réa.ction   et de distil- lation, soit par entraînement lors du passage des gaz dans   ces  dif-   férentes   zones. 

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 în bel résultât a por conséquence de permettra, pour la premiè- ;r> .1"'1'''' J'<:;ll';"'ni"'-I"J'UAJ ,1'un !:oo')'r:"'" nO'1J "''''v1,'''''1on+. 8') Ch':

  ;r""on re ", - V t...:, '1 -w . ,- v:"';" J... d'un "2?Of;;2'f.'.-. non seulement au charbon, au cL-.'.roo'n d3 -Jci::" .13: :..,l3L¯:")tlt t,. 1'-1, bourbe et aux lignite s merles -i .. 3:': c'):, s.' i:) b ;re3ntent un J 3?Té d'humidité prohibitif pour i; '.r;j ¯':l' : CO.all;= 3. 03 j=li.y, C3ttJ  1;;posicion particulière ¯ 1 <....t "'ùb',3i.ir J i con'7 ('0I':)r.I'''''ltR riches 31? oxyo;èLi3 et hydrogèm. 



  1,'38 '', v .;i n t. ',; ., 1" C1",C;.Jn e'; jatalyse 13 passent au trev3rs U:. gaz :hl;::i n3rs >:u:c'",t=n.1rs â sec, jonshitués en l'occurrence : 1 ,=.";J'!': ":'-'.'', ;v.C une ou plusieurs charcbres 16. dans les- "'1,>. "ôf,i ',," ""1"-/ 17 est 1.,,/,,', ,"" d' 'let-'-" 18 J. le ullc u:..; ..lúl inclinde sst hérissée d'ailettes .-'!ont but est de retenir la presque totalité de matières solides en suspen- sion d"r;3 les :--3..Z. Ceux-ci traversent ces épuratsurs secs avec un :.;i::ir:vi:: ¯ , ":'1 résistance, les ..-' .1 ::\ 1..!... eu égard à, leur conformation 1, .'i.::: ..;:i tion, ,.¯:it pour fonction essentielle de provoquer une ....,- - , - ,, .Ci . r' ...... J..' - Fu .s. ... , j ; t '1"\ C'! "1"': .L':6 solides 1 -::a . bru'-'ue r.;oJi''''Jcpfion trajet des matières solides suspension. 



  ,:1C'iij, 1:5 '2"Z sont 8.FlùliE FÎ2iiS un épurateur à huile. Cet épurateur .'st, ::; l'occurrence, con.3ti'cué par un réservoir 19 comportant une :;?=::or'c>3 4L, fcr.e par 3x3::pla par =le le laine ou paille de fer, i>:i':,:: .' ':.1.'i13. 0Stt3 CSrGC1..1C}J3 repose sur un fond perforé ou sajou- ré d'um ï : ..lïiéra quelconque 21. Le réservoir 19 présente, dans sa -.artis ,:usri'n.,r3, un jeu. de chicanes 22, avec interposition éven- tuelle d'un 1.)éj)otar:3 d'huile 23. Les gaz sont finalement évacués 4',- l3 conduit 24 vers 13 carburateur ou mélangeur avant l'admission . Ël Y;-"O CJ:"lY. 



  Jinbre autres caractéristiques accessoires, mais présentant un in',.;r:; t :.-r atiy coi:zid4r=:b13, on p3U.t profiter da la disposition ,;-.rl,1 ulil:i;: 13 la ch',\lbr0 d catalyse, pour y admettre opportuné- ment 3t d'une rJ':Ü1ÍÈor3 contrôlée, un carburant d'appoint. La chambre :i-=; r:.o 1',013T0;3 peut '''onc simultanément à sa fonction normale, et tempo- i..,iùi::=3=it, faire office de ge.zéifica teur de ce carburant d'appoint. 



  Doe ;"3::13 Qu'slb opère pour les gaz venant du générateur, la chambre 'j3 3 C', tj.lYS3, apros avoir rempli son office de gazéificateur du car- 
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 Jurant d'appoint, dissociera l'eau et les matières en suspension, 
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 .;,ji 1 pourraient se trouver dans le dit carburait d'appoint. 
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 Il suffirait donc de prévoir un réservoir d'un carburant 

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 d'appoint quelconque relié à la chambre de catalyse par un conduit dûment contrôlé par un robinet ou vanne appropriée. 



   Cette disposition est surtout intéressante pour   l'équipement   des véhicules automobiles, pour assurer un service permanent et suffisant du générateur à toutes les allures et à tous les   régimes   du moteur. 



   Tous autres accessoires et dispositions   peuvent   être 'prévus. 



    REVENDICATIONS   
1.-Générateur à gas notamment pour l'alimentation de moteurs à explosion et à combustion, caractérisé par le fait que   l'admission   
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 r (11-1) du combustible s'effectue en sens inverse da l'évacuation des gaz, 4 et,,que dans le foyer, dans le sens de déplacement des gaz, Ifl, .1 /sont créées trois zones successives, respectivement une zone de combustion, une zone de réaction et, enfin, une zone de distilla- tion des matières volatiles carburées.

Claims

$.-Gazogène suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le foyer est alimenté par une ou plusieurs fanées d'un mélange variable d'air et du produit de la dissociation de l'eau à haute -température, dans le but essentiel de réduire la quantité de gaz inertes au profit de l'oxygène.

3. - L'application pour l'alimentation des foyers de gazogène, en mêmétemps qu'une certaine quantité d'air, du produit de la dis- sociation de l'eau.à haute température, dans le but essentiel in- diqué à la revendication 2, obtenant ainsi un foyer extrêmement chaud et un gaz final comportant un minimum de gaz inertes (azote).

4. - La disposition dans un générateur à gaz, pour réaliser l'objet des revendications 2 et 3, d'une chambre de dissociation de l'eau accolée ou disposée dans le foyer et, par conséquent, forte- ment chauffée par celui-ci, cette chambre de dissociation comportant généralement une ou plusieurs plaques ou ailettes internes en un ma- tériau préférablement de grandeconductibilité calorifique, à l'effet d'assurer une élévation rapide et maximum de la température de l'eau, provoquant ainsi une dissociation complète.

5. - La combinaison de la chambre de dissociation, objet de la revendication 4, avec une entrée d'air longeant préférablement la pa- <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 roi corr33pondante du foyer, -:.fin Je préchauffer celui-ci, réduisant ,J ,: :¯it :.L2 .:.ixl..... le refroidissement de li. chambra de dissocia- tion.

:3.- j.,'2,>CJlÍc,ÜÍon 0.2l1S les foyers de gazogène d'un) adduction ,1":'1" ' l" produit de la :'1SSOCIatlOn de l'eau à haute température, :,,',,30 1:.. , .'r=.ct vri tiw ::,),3 ces deux Maz sont admis an quantités va- riables, siiv .#;t lea conditions du gazogène, lesquelles dépendent di- :C..Ct"...¯1,:, et '.UO;'j:,..,tiC1.:3:':3r.t das conditions de fonctionnement du :,lot:3L;r a.,liviini;4 '.car la dit rp,zoQM"èn3.

7.- L',-.yylica;;ion dans les gazogènes, notamment ceux destinés c, 1'tli;3,l'ktion d'Jo ;::Ot3;,1YS 8.. combustion et à explosion, 3e un ou :l;i lL;xs c .t.:.lY3e1.1rS, ';,V3C la caractéristique qu'ils sont interposés ¯ ..1. li cl;3i".in dis #;é#z 4--i:..cL;µs du gazogène et dans le but de débarras- t,.3r liz :.it2 -.J:z d3s ratières solides, notamment les coudrons en sus- 'jnsion ); ." . pour fiszociei" complètement l'eau qui serait entrai- née :;,r ces gaz, ce ,;v,1 permet, en ordre principal, l'alimentation du ,';e,;:;0:;8113 par C.3S cO:I':ms Gi'J13s à haut degré d'humidité, tels que les EMI8.2 limites, tourbes, etc.

3.- Gazogène conforme à le revendication 1, caractérisé par le EMI8.3 fait ,iue dans 13 foyer est disposée une seconde paroi délimitant une cj:",Lbr3 ;le c.:..t"lY33ur, comportent préférab13lLent des .ailettes placées y:i=.1.=.:vr;t, prenpnh :.ppui contre la dite paroi interne, afin d'être ::-¯-: '''''1 ""..::c.o portée -.:) 1, très haute température par le foyer, les s .ai- Ltt3.) .it,x,; L I,r.fér-bL"J\3nt des éléments réalisés en un métal à haute ..m.lu,:;1;iL<li±;? l . (" -uudc bib i li td cp.lji'j. fiquo .

9.- Gazogène conforme 8. ls, revendication 1, caractérisé par le hi t ,:1.." il -=oniiz13 ,)11 un réservoir commun, préférablement cylindri- que, divisé en hauteur par une paroi csntra1erlent ouverte où. se loge EMI8.4 un fend conique servant d'appui au combustible de réserve, le compar- EMI8.5 1;1;.:a:it inférieur recevant une tuyère pour l'admission de l'air et de l'eau dissociée, cette tuyère débouchant dans une chambre d ;

disso- ciation, rréfén.b br'3nt située à l'intérieur de l'enveloppe commune, EMI8.6 une seconde paroi étant disposée à l'intérieur du compartiment in- férieur pour former un passage pour les gaz d'évacuation, ce passage <Desc/Clms Page number 9> débouchait dans la chambre dé catalyse, émalement limitée par une paroi interne, garnie d'ailettes, tous cas différents organes étant donc groupés dans l'enveloppe extérieure commune, présentât de ca fait un ensemble compact et rationnel.

10. - La combinaison de la, chambre de catalyse avec un appoint de carburant contrôlé, de telle manière que la. dite chambre puisse d'abord former gazéificateur du carburant et ensuite peut opérer la dissociation de l'eau qui serait en suspension dans le dit car- burant.

11.- La combinaison avec le gazogène, objet des revendications EMI9.1 précédentes, d'appareils épurateurs et notament Je un ou plusieurs 1ltl'7('1 épurateurs à sec, suivis de un ou #Yuar:i 'plusieurs épurateurs à huile r' ##* ' dans le but de débarrasser les gaz de toutes les matières solides c qu'ils pourraient véhiculer.

12.-Epurateur à sec pour gazogène, caractérisé par le fait qu'il consiste substantiellement en une chambre pourvue d'un; paroi inter- ne inclinée, hérissée d'un alignement de chicanes pour provoquer une modification brusque du trajet des matières solides en suspen- sion, afin de débarrasser les gaz de la plus grande' partie de ces- matières en suspension, tout en opposant au passage des gaz une résistance minimum.

13.- Epurateur à huilé pour gazogène, caractérisé par la fait qu'il consiste substantiellement en une cartouche en matière poreuse ou ajourée éventuellement imbibée d'huile, cette cartouche étant placée dans une chambre close, intérieurement pourvue d'un double fond perforé et supérieurement ,garnie de chicanes, avec adjonction . éventuelle d'un barbotage d'huile supplémentaire.

14.- Gazogène et appareils épurateurs, substantiellement tels que décrits et illustrés.