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"Générateur à gaz".
La présente invention concerne un générateur de gaz et plus particulièrement, mais non exclusivement, un générateur destiné à l'alimentation des moteurs de véhicules.
L'inventeur, par 1''examen des gazogènes actuellement en usage, a constaté que, d'une manière générale, un inconvénient essentiel se rattache à ces appareils et se manifeste par une difficulté de reprise pour les moteurs, de même que l'on constate une absence de réserves en cas d'efforts supplémentaires demandés au moteur .
Ce défaut provient essentiellement du fait que si le générateur de gaz est relativement encombrant, le foyer à haute température est toujours très réduit. Après une étude détaillée des relations entre le foyer générateur proprement dit très réduit et l'appareil générateur relativement grand, l'inventeur est arrivé
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à conclure à un déséquilibre dans les appareils actuels, de telle manière que , malgré l'existence d'un grand générateur, on ne dispose que d'un faible débit.
Se basant sur cette conclusion d'ordre général, l'inventeur divulgue le moyen de réaliser en tout temps une ambiance génératrice à grand rendement, à grande réserve et pratiquement réglée au prorata de l'appel de gaz par l'appareil utilisateur.
La première condition, à savoir la grande étendue d'ambiance génératrice, c'est-à-dire de foyer à haute température, est réalisée par la disposition d'une masse de combustibles en ignition relativement grande, alimentée par une pluralité d'orifices de passage de l'air d'alimentation du foyer.
Suivant un mode particulièrement favorable d'exécution, la masse de combustibles en ignition est disposée annulairement, l'insufflation de l'air étant centrale et radiale.
La deuxième caractéristique, objet de l'invention, est réalisée par la variation continuelle du débit de l'air d'alimentation du foyer au prorata de l'appel de gaz par l'appareil d'utilisation, par exemple le moteur d'automobile. Cette deuxième caractéristique essentielle est évidemment applicable indépendamment de la première, c'est-à-dire sur tout genre de générateur à gaz.
Substantiellement, la variation du débit de l'air peut résulter par le déplacement d'un obturateur ou volet ou autre organe équivalent ou de fonction équivalente devant le ou les orifices de passage de l'air. Le déplacement de cet organe de réglage, peut être positivement commandé, ou bien encore il peut résulter directement ou indirectement de l'appel de gaz par 1'anpareil d'utilisation.
On pourrait atteindre le même résultat en profitant du mouvement équilibré de l'obturateur pour varier la section de une ou plusieurs tuyères ou de un ou plusieurs orifices d'insufflation.
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La grande masse de foyer génératrice de gaz combustible peut résulter directement de l'accroissement proportionnel du débit de l'air ou bien encore de la combinaison de cette caractéristique essentielle avec une disposition particulière du foyer lui-même. En l'occurrence,l'inventeur préconise 1''adoption d'un foyer annulaire réalisant donc pour un encombrement minimum, une masse de combustible à haute température, maximum. Dans cette disposition, l'air est distribué radialement par une série d'orifices ou de tuyères adéquates.
Une autre conséquence essentielle de cette grande masse de foyer est que l'on dispose en tout temps d'une réserve relativement grande de gaz et d'un moyen d'en produire rapidement en grande quantité, d'où il résulte des facilités particulièrement nécessaires pour les changements de régime et notamment pour les reprises. On sait que dans les installations actuelles à gazogène à tuyère unique et de section constante, les reprises du moteur sont particulièrement laborieuses et lentes. De même, les pertes de vitesse en côte et à pleine charge sont considérables.
Par l'application des caractéristiques, objet de l'invention, on dispose donc à la fois d'un foyer de grande masse et d'un moyen automatique d'alimentation de ce foyer au prorata des demandes de gaz.
La présente invention divulgue également une caractéristique particulièrement originale, d'ailleurs applicable à tous les genres de gazogènes. Le but de cette caractéristique est de pouvoir maintenir le foyer en combustion en tout temps, même à l'arrêt total du moteur, et ce pour un temps uniquement limité par la combustion totale de toute .la réserve de combustible ou d'une grande partie de celle-ci. Ce moyen consiste à prévoir un tirage naturel secondaire, de manière à transformer en quelque sorte le gazogène en un foyer continu ou permanent, c'est-à-dire basé sur le même principe que les foyers domestiques. Dans ce but, il suffit de prévoir une entrée d'air à la partie inférieure du gazogène
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et une sortie des fumées et gaz à sa partiesupérieure.
Ces entrée et sortie peuvent être aménagées d'une manière quelconque choisie suivant les dispositions du générateur. Normalement, ces orifices seront fermés lors de l'utilisation normale du gazogène, c'est-à-dire lors de l'alimentation du moteur. Des moyens manuels ou autres seront prévus pour opérer rapidement l'ouverture ou la fermeture de ces orifices lorsqu'il est nécessaire de maintenir le foyer en action lorsque le gazogène est hors service.
Ces différentes caractéristiques réalisent donc des pro' grès intéressants dans la conception at la construction des gazogènes et plus particulièrement des générateurs destinés à l'alimen- tation des moteurs d'automobiles.
Dans le but de dégager davantage le caractère original des éléments de l'invention, un mode d'exécution est d'crit en détail ci-après, avec référence pux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 estt une coupe radiale par un gênera beur et la figure 2 est une coupe suivant la lighe II-II ,le la figure 1.
La figure 3 est une coupe radiale schématique illustrant l'application de la dernière caractéristique à un gazogène quelconque.
Suivant les figures 1 et 2; le générateur appliquant les perfectionnements, objet de la présente invention, pourrait donc être constitué comme suit. Le corps proprement dit 1 se divise de la manière usuelle par une partie inférieure constituant le foyer et une partie supérieure formant la réserve du combustible.
Le foyer est garni d'un récipient 2 en matière réfractaire, ou de toute autre matière de résistance calorifique élevée de forme conique. A sa partie inférieure, ce récipient estouvert et profilé de manière à pouvoir loger une grille 3. A une légère distance au-dessus de cette grille, le récipient 2 comporte une série d'orifices 4 disposés circonférentiellement et mettant le foyer en communication avec une chambre 5 pour la réception des gaz combustibles, dont le départ s'effectue par un conduit 6 entourant
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partiellement le,conduit7 d'amenée de l'air d'insufflation. Ce conduit 7 se termine dans l'axe du foyer. Celui-ci est complété de la manière suivante. Autour du tronçon axial de la conduite 7 est disposée une enveloppe 8, ménageant une chambre à eau 9.
Dans sa partie supérieure cette enveloppe 8 est perforée, chaque orifice correspondant à un orifice d'un manteau réfractaire 10 ajusté sur l'enveloppe 8. Les orifices 11 du manteau 10 sont, préférablement, inclinés vers le bas pour éviter les encrassements et l'obstruction par le combustible et les cendres ou autres résidus solides de la combustion venant se loger entre le récipient 2 et le manteau 10.
Dans la partie supérieure perforée de l'enveloppe 8¯ est disposé' un distributeur rotatif 12 formé en l'occurrence d'un volet cylindrique présentant des ouvertures latérales 13 et solidaires d'un axe 14 pouvant,tourner librement ou à l'intervention d'une commande positive. La face intérieure du fond de ce distributeur présente deux éléments hélicoïdaux 15, dont le but est, réagissant sous la force vive du jet d'air issu de la conduite 7, de faire tourner le distributeur 12, afin de superposer ces ouvertures 13 successivement avec tous les orifices 11 qu'elles rencontrent dans leur rotation. De plus, le distributeur 12, l'axe 14 et les éléments subséquents sont montés de manière à pouvoir coulisser verticalement sous l'influence de la différence de pression entre le moteur et la conduite 7.
De ce fait, la hauteur du distributeur 12 est variable au prorata de l'appel de gaz, en l'occurrence par le moteur.
Suivant ce dernier, le nombre d'orifices 11 actifs est également variable au prorata des demandes du moteur.
Le générateur est complété par les éléments secondaires suivants. La partie inférieure du corps 1 est obstruée par un fond 16 de forme conique, sur lequel viennent se poser les cendres venant du foyer. Ce fond est fermement assujetti contre le bord inférieur du corps 1 par un volant de serrage 17 avec interposition éventuelle d'un joint d'étanchéité 18. La paroi supérieure 19 de la chambre à eau 9 est pourvue d'ouvertures 20 contrôlables par des volets 21, dont la position est réglable à partir d'un levier 22, à l'interven-
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tion d'un axe 23 et d'un pont 24. La grille 3 est constituée par des fragments d'anneaux, qui peuvent individuellement être déplacés et inclinés de manière à permettre la vidange du foyer.
La partie inférieure de celui-ci est entourée d'une réserve d'eau 25 en communication avec la chambre à eau 9 par un conduit d'équilibrage 26. L'eau peut être introduite par une entrée 27 spécialement prévue à cet effet. Environ dans le milieu de la hauteur des orifices 11, le récipient 2 est pourvu d'une série d'orifices 28, mis en communication avec un regard 29, permettant d'introduire un allumeur approprié; un second regard 30 permet l'usage d'un autre moyen d'allumage. Egalement, une porte de foyer est prévue à hauteur de la grille 3 et permet l'accès du foyer pour l'allumer de la manière ordinaire par l'introduction préalable de matières facilement inflammables, telles que bois, papier, etc. Un couvercle supérieur 31, agencé de la manière connue, permet l'introduction du combustible.
Par cette disposition très complète, le fonctionnement du générateur se comprend donc comme suit: le combustible introduit dans le corps 1 se place entre la paroi du récipient 2 et le manteau réfractaire 10. Il réalise donc un foyer annulaire. L'air aspiré par le moteur ou appareil d'utilisation quelconque se déplace dans le conduit 7 et vient frapper le fond du distributeur 12 avec une force vive dépendant de l'aspiration du moteur. Suivant cette force vive, le distributeur 12 tourne plus ou moins rapidement et se place à un niveau dépendant de cette force vive. Il dégage de ce fait un certain nombre d'orifices 11 du manteau réfractaire 10. De plus, l'air rencontre dans le distributeur 12 les vapeurs d'eau venant de la chambre à eau , laquelle est chauffée du fait de sa proximité du foyer.
L'air préalablement chauffé par son passage au travers du conduit 7 partiellement entouré du départ des gaz chauds 6 et chargé de vapeurs d'eau, est projeté par les orifices 11 dans le foyer. Le nombre d'orifices découverts par le distributeur 21 est donc variable suivant l'appel de gaz par l'appareil d'utilisation et par conséquent, la masse de foyer elle-
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même est automatiquement réglée.
On pourrait, bien entendu, ne donner au distributeur 12 qu'un mouvement vertical, dans lequel cas les orifices 11 du manteau réfractaire 10 seraient découverts par niveaux successifs.
Il est bien entendu que les différents éléments susdécrits sont donnés à titre d'exemple et qu'ils peuvent être modifiés même profondément dans leurs forme, dimensions et disposition relative.
A l'effet d'appliquer la dernière caractéristique, objet de l'invention, on a prévu à la partie supérieure un orifice complémentaire 32, par exemple prolongé par un conduit traversant la réserve de combustible, qui peut être ouvert lorsque le gazogène est hors service. En dégageant le fond 16 ou bien encore en dégageant un orifice approprié de celui-ci, on réalise un tirage direct naturel qui permet l'entretien du foyer à la manière d'un foyer domestique. On peut ainsi très aisément éviter l'extinction du foyer, ce qui constitue à l'heure actuelle l'un des plus grands défauts des gazogènes appliqués à l'alimentation des moteurs d'automobiles.
La figure 3 schématise un gazogène quelconque auquel on a appliqué cette originalité. Une entrée complémentaire 33 est combinée avec une sortie complémentaire 34. Ces orifices peuvent être ouverts ou fermés par des clapets appropriés, respectivement 35, 36, facilement manoeuvrables.
REVENDICATIONS.
1.- Perfectionnements aux gazogènes et notamment aux générateurs destinés à l'alimentation des moteurs d'automobiles, caractérisés par le fait qu'ils consistent à faire varier la section de débit de l'air d'alimentation du foyer au prorata des variations de l'appel des gaz.
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"Gas generator".
The present invention relates to a gas generator and more particularly, but not exclusively, to a generator intended for supplying vehicle engines.
The inventor, by examining the gasifiers currently in use, has found that, in general, an essential drawback is attached to these devices and is manifested by a difficulty of recovery for the engines, as well as the there is an absence of reserves in the event of additional efforts required from the engine.
This defect is essentially due to the fact that if the gas generator is relatively bulky, the high temperature furnace is always very small. After a detailed study of the relations between the very small generator focus proper and the relatively large generator apparatus, the inventor arrived
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to conclude that there is an imbalance in current devices, so that, despite the existence of a large generator, only a low flow is available.
Based on this general conclusion, the inventor discloses the means of achieving at all times a high efficiency generating environment, with large reserve and practically adjusted in proportion to the demand for gas by the user device.
The first condition, namely the large expanse of generating environment, that is to say of the high temperature fireplace, is achieved by the provision of a relatively large mass of igniting fuels, supplied by a plurality of orifices. passage of the combustion air supply.
According to a particularly favorable embodiment, the mass of ignited fuel is arranged annularly, the air blowing being central and radial.
The second characteristic, object of the invention, is achieved by the continuous variation of the flow rate of the supply air to the home in proportion to the call for gas by the device of use, for example the motor of an automobile. . This second essential characteristic is obviously applicable independently of the first, that is to say on any kind of gas generator.
Substantially, the variation in the air flow rate may result from the displacement of a shutter or shutter or other equivalent member or of equivalent function in front of the orifice (s) for passage of the air. The movement of this adjustment member can be positively controlled, or else it can result directly or indirectly from the call for gas by the user device.
The same result could be achieved by taking advantage of the balanced movement of the shutter to vary the section of one or more nozzles or of one or more insufflation orifices.
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The large mass of the fuel gas-generating fireplace can result directly from the proportional increase in the air flow rate or even from the combination of this essential characteristic with a particular arrangement of the fireplace itself. In this case, the inventor recommends 1''adoption of an annular hearth thus achieving, for a minimum size, a mass of fuel at high temperature, maximum. In this arrangement, the air is distributed radially through a series of orifices or suitable nozzles.
Another essential consequence of this large mass of fireplaces is that one has at all times a relatively large reserve of gas and a means of producing it rapidly in large quantities, from which particularly necessary facilities result. for regime changes and especially for recoveries. It is known that in the current gasifier installations with a single nozzle and of constant section, the engine recoveries are particularly laborious and slow. Likewise, the speed losses on hills and at full load are considerable.
By applying the characteristics which are the subject of the invention, there is therefore both a large mass fireplace and an automatic means of supplying this fireplace in proportion to the gas demands.
The present invention also discloses a particularly original characteristic, moreover applicable to all types of gasifiers. The purpose of this feature is to be able to keep the fireplace burning at all times, even when the engine is completely stopped, and this for a time limited only by the total combustion of all the fuel reserve or of a large part. of it. This means consists in providing a secondary natural draft, so as to transform the gasifier in a way into a continuous or permanent hearth, that is to say based on the same principle as domestic hearths. For this purpose, it suffices to provide an air inlet at the lower part of the gasifier.
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and a smoke and gas outlet at its upper part.
These inlet and outlet can be arranged in any manner chosen according to the arrangements of the generator. Normally, these orifices will be closed during normal use of the gasifier, that is to say when fueling the engine. Manual or other means will be provided to quickly operate the opening or closing of these orifices when it is necessary to keep the fireplace in action when the gasifier is out of service.
These different characteristics therefore achieve interesting progress in the design and construction of gasifiers and more particularly of generators intended for supplying automobile engines.
In order to further identify the original character of the elements of the invention, one embodiment is described in detail below, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a radial section through a hindrance beur and Figure 2 is a section along line II-II, Figure 1.
FIG. 3 is a schematic radial section illustrating the application of the last characteristic to any gasifier.
According to Figures 1 and 2; the generator applying the improvements, object of the present invention, could therefore be constituted as follows. The actual body 1 is divided in the usual manner by a lower part constituting the hearth and an upper part forming the fuel reserve.
The hearth is lined with a receptacle 2 made of refractory material, or any other material of high heat resistance of conical shape. At its lower part, this receptacle is opened and profiled so as to be able to accommodate a grid 3. At a slight distance above this grid, the receptacle 2 comprises a series of orifices 4 arranged circumferentially and placing the hearth in communication with a chamber 5 for the reception of combustible gases, the departure of which is via a duct 6 surrounding
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partially, duct7 for supplying the insufflation air. This duct 7 ends in the axis of the fireplace. This is completed as follows. Around the axial section of the pipe 7 is arranged a casing 8, leaving a water chamber 9.
In its upper part this casing 8 is perforated, each orifice corresponding to an orifice of a refractory mantle 10 fitted on the casing 8. The orifices 11 of the mantle 10 are, preferably, inclined downwards to avoid fouling and obstruction by fuel and ash or other solid combustion residues lodged between vessel 2 and mantle 10.
In the perforated upper part of the casing 8¯ is arranged a rotary distributor 12 formed in this case of a cylindrical shutter having lateral openings 13 and integral with an axis 14 which can rotate freely or with the intervention of 'a positive order. The inner face of the bottom of this distributor has two helical elements 15, the purpose of which is, reacting under the force of the air jet coming from the pipe 7, to rotate the distributor 12, in order to superimpose these openings 13 successively with all the orifices 11 which they encounter in their rotation. In addition, the distributor 12, the shaft 14 and the subsequent elements are mounted so that they can slide vertically under the influence of the pressure difference between the motor and the pipe 7.
Therefore, the height of the distributor 12 is variable in proportion to the demand for gas, in this case by the engine.
According to the latter, the number of active orifices 11 is also variable in proportion to the demands of the engine.
The generator is completed with the following secondary elements. The lower part of the body 1 is blocked by a bottom 16 of conical shape, on which the ashes coming from the hearth come to rest. This bottom is firmly secured against the lower edge of the body 1 by a tightening wheel 17 with the possible interposition of a seal 18. The upper wall 19 of the water chamber 9 is provided with openings 20 which can be controlled by shutters. 21, the position of which can be adjusted using a lever 22, when
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tion of an axis 23 and a bridge 24. The grid 3 consists of fragments of rings, which can individually be moved and tilted so as to allow emptying of the home.
The lower part of the latter is surrounded by a water reserve 25 in communication with the water chamber 9 by a balancing duct 26. The water can be introduced through an inlet 27 specially provided for this purpose. Approximately in the middle of the height of the orifices 11, the container 2 is provided with a series of orifices 28, placed in communication with a sight 29, allowing the introduction of a suitable igniter; a second sight 30 allows the use of another ignition means. Also, a hearth door is provided at the height of the grid 3 and allows access to the hearth to light it in the ordinary way by the prior introduction of easily flammable materials, such as wood, paper, etc. An upper cover 31, arranged in the known manner, allows the introduction of fuel.
By this very complete arrangement, the operation of the generator is therefore understood as follows: the fuel introduced into the body 1 is placed between the wall of the receptacle 2 and the refractory mantle 10. It therefore produces an annular hearth. The air sucked in by the motor or any appliance for any use moves in the duct 7 and strikes the bottom of the distributor 12 with a living force depending on the suction of the motor. According to this living force, the distributor 12 turns more or less quickly and is placed at a level depending on this living force. It therefore releases a certain number of orifices 11 of the refractory mantle 10. In addition, the air encounters in the distributor 12 the water vapors coming from the water chamber, which is heated due to its proximity to the hearth. .
The air previously heated by its passage through the duct 7 partially surrounded by the outlet of the hot gases 6 and charged with water vapor, is projected through the orifices 11 into the hearth. The number of orifices discovered by the distributor 21 is therefore variable according to the demand for gas by the appliance of use and consequently, the mass of the hearth itself.
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same is automatically set.
One could, of course, give the distributor 12 only a vertical movement, in which case the orifices 11 of the refractory mantle 10 would be discovered in successive levels.
It is understood that the various elements described above are given by way of example and that they can be modified even profoundly in their shape, dimensions and relative arrangement.
In order to apply the last characteristic, object of the invention, there is provided at the upper part an additional orifice 32, for example extended by a pipe passing through the fuel reserve, which can be opened when the gasifier is out. service. By releasing the bottom 16 or even by releasing an appropriate orifice therefrom, a natural direct draft is produced which allows the maintenance of the fireplace in the manner of a domestic fireplace. One can thus very easily avoid the extinction of the hearth, which constitutes at the present time one of the greatest faults of gasifiers applied to the supply of automobile engines.
FIG. 3 is a diagram of any gasifier to which this originality has been applied. A complementary inlet 33 is combined with a complementary outlet 34. These orifices can be opened or closed by appropriate valves, respectively 35, 36, easily maneuverable.
CLAIMS.
1.- Improvements to gasifiers and in particular to generators intended for supplying automobile engines, characterized by the fact that they consist in varying the flow section of the supply air to the home in proportion to the variations in the call of gas.