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#chauffage à air train# fonctionnant au .oren de oa%44 burent, en pat1cu11er pour véhicules auto&ob1114M.
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t'invention a pour objet un Chauffage à air
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fraie, fonctionnant au moyen de carburant liquide, destiné
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ta particulier t chauffer l1 espace réservé aux passagers de véhiculée automobile., avec amené# distincte d'air 4e chauffe et d'air oomburaut, ainsi qu'un i changeur de oha leur transmettant Itellet calorifique des sax de combustion
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à l'agent chauffant c'est-à-dire le courant d'air traita
Le principe général de ce système de chauffage con- siste à introduire de l'essence, par exemple, à l'état finement divisé, dans la chambre de combustion d'un tube de chauffe,
à amener l'air comburant nécessaire pour composer un mélange inflamable et,après actionnement d'un moyen d'allumage, à maintenir la combustion par inflation spontanée* les parois de la chambre et les tubes chauffée par les gaz de combustion agissent à la manière d'un échangeur de chaleur sur un courant d'air frais arené séparément, qui est chassé dans l'espace réservé aux passager$$ à l'état d'air chaud. Bans cet espace règne de ce fait une surpression constante$ qui empêche la pénétration d'air froid et d'humidité, qui assure un mouvement rotatif permanent de l'air et qui chasse à l'extérieur l'air usé.
Le principe de réalisation généralement préféré pour un tel appareil est un mode de construction selon lequel on prévoir un montage coaxial du tube de chauffe, de l'échan-. geur de chaleur et de la soufflante. Dans la réalisation pratique, le système de tubes se prolonge au-delà de l'es- pace occupé par l'échangeur de chaleur proprement dit et il sert de logement ou de support pour la soufflante.
Il existe déjà un appareil agencé de la manière suivante t le tube de chauffe est entouré par l'échangeur de chaleur, une enveloppe de tôle contenant l'appareil de chauffage. Des canaux annulaires existant entre le tube de chauffe, l'éohangeur de chaleur et l'enveloppe de tôle, sont parcourus par l'air frais, qui *et ainsi chauffé* L'air frais chauffé arrive, par une sortie d'air chaud, dans l'espace réservé aux passagers, et les Cas de combustion sont chassés à l'extérieur.
Pour le transport de l'air, il est prévu deux soufflantes, commandées par un moteur élec- trique* Le moteur électrique est placé dans un prolongement
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du tube de chauffât la soufflent$ pour l'air eoeburaat et trouvant près de la chambra de eoabuatioat et la scuttlante pour l'air chaud, dans la tubulure attapiretîou de l'amenée
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d'air frais*
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Les soufflantes utilisé ! dans 1...,pareil. connue sont des eouf fiante oeutritups, à débits d'air axial ou à débit;
d'air radial, avec déviation axl<a3L< ta
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courant d'air$
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En ce qui concerne la typa et 1. "'''0...' de* soufflante , ce genre de construction coMca présente
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divers inconvénients La des soufflant**
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à débit axial est, par exemple, qu. leur .tt101....'PftI. très fortement du nombre de toura et dt la grandeur da 1* roue à aube..
Des rapporta layorablte tout obtaama et choisit, pour la tous à aubes, des uoablel dia toux ee1e- tiv#zont faibles et de grande diamètres 3M law 00.11 actuelles 11 ne peut être répondu à oette <9dLsa<MM< ïtaw moteurs à collecteur en usage actuelles * P9U' tbmttomwm sont par courant continu pr$aaataat de 04%bffl 40 "l'II t2m élevés et pour 10 choix de la 4tMui08 tel tom 4L &#*, il faut respecter des liai'.. qa'18po8I lu te l'appareil. le rendement de tell omttlxut e% tmo mauvais en ce sens que la puissance 4* 1', ..
IMLI* de vue du débit d'air trois, *et Lomttt bto M "4 consommation d'énergie électrique qui reste 0 Oouo lo prélèvement de courant pour la tonîn* t% quead le moteur du véhicule est à l'arrêt, se fait at'qQ8¯lI1J sur la réserve batterie, cool est très "lI.t.... particu- lier dans le cas des batteries relattvem8C' ral..... petits v6hlou1...
Les souf fiantes t dabit 4.""" tigt4lo dont le courant d'air est dévié aaeialaaa iBeM#am
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également avec un mauvais rendement,
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Un autre inoonvévient est que la transmission di- reete de chaleur au moteur de la awfflante à partir du support de l'appareil, cr' erb.w..re du tube de chauffe, est relativement grande et que, par contre, la sortit du la chaleur du moteur à travers l'enveloppe complète nécessaire
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n'est qu'insuffisante* La température de travail de l'earou" lèvent du moteur est, de ce fait, 1u.dmi.ibl.m.nt aoorue et les conditions de marche du notour sont rendue tau- valse$ par les portes par frottement relativement élevât$ aux paliers,
puisqu'une lubrification suffisante n'est
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à la/longue plus assurât ceci mène à un raararetsuonb de la consommation de courant et peut provoquer l'arrêt du moteur*
De pltta, il faut souligner le rôle important que joue le niveau de bruit de la soufflante, qui est gênant dans la voiture et entraîne le montage de l'appareil le plus loin possible de l'espace réservé aux passagers*
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ceci exige à son tour une amenée de l'air chaud avec isole ment thermique au moyen d'une tuyauterie spéciale, @e qui
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occasionne des perte.
de puissance calorifique et tiotagite une place additionnelle pour le montage de l'appareil, sans compter qu'il faut encore apurer la possibilité de la sur- veillance nécessaire le cas échéant. Il est plus avantageux de placer l'appareil dans 1 'espace réservé aux passagers ou à proximité de celui-ci, de façon que la sortit de l'air chaud
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de l'appareil se loge* directement dans cet espaoti CI, qui est impossible dans le cas des appareils connu*, pour la raison qui vient d'être exposée.
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La prisent* invention permet d'éviter le$ inconw vénients cités et de réaliser des conditions favorables pour le montage d'un tel appareil, en particulier dans une petite voiture. La condition de haut rendement fchenaiqut pour une très faible consommation d'énergie électrique et de carburant est remplie;la sollicitation thermique et les portes par
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frottement du acteur sont maintenues faibles ;
l'accès, pour la surveillance de oelui-oi, est assurée, et le niveau de bruit est réduit à un minimum. ,
Ceci est obtenu par le fait que l'air fraie est amené par une soufflante radiale, à logement en spirale, qui est actionnée par un moteur électrique, la soufflante se
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trouvant a.
l'extérieur du système de combustion proprement dit et étant détachable de cèlul-oi, c'est-à-dire y reliée par une tuyauterie, et l'air comburant étant prélevé sur l'amenée d'air frais et arrivant à une fente annulaire pouf être, lors de l'expansion subséquente.dans la chambre de *
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qui ferme la chambre de combustion,/ amené à tourbillonner grâce z des tôles directrices et à un tube perforé, être ensuite mélangé au carburant introduit et, enfin, tire enflammé au moyen d'un fil spiral incandescence servant de moyen d'allumage
Pour la dérivation de l'air comburant dans le tube de chauffe, il est avantageusement prévu un obus qui dirige une partie de l'air frais vers une,
tente annulaire ménagée entre la surface du cône et la paroi interne du tube de chauffe et comprimante courant d'air dévié,qui tourbillonne en spirale lors d'une expansion subséquente, grâce à des tôles directrices, et se mélange au carburant introduit, dans un tube de combustion perforé, après
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quoi le mélange inflammable arrive dans la sont de combus- tion en suivant une t8le dire!:
1o. en tome dobilioss Il apparaît avant,ceux de faire passer la t8le directrice par un anneau d'étranglement de flamme. connu en toit prévu dans le tube de chautte et divisant ce tube on une chambra de combustion principale et une chambre de combustion secondaires de telle taçou qu'il se produise un tourbillonnement additionnel et un préchauffage du mélange avant son entrée dans la sont de combustion et que la com-
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bustion soit etabil1e',.
m combustion,
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Le tube de chauffe est réalisé de telle façon que, dans la chambre de combustion principale, un tube de com- bustion, disposé ooncentriquement, rejoigne, par une extré- mité évasée en forme d'entonnoir, la face de fond du cône et que le passage entre le cône et le tube de combustion soit assuré, après une fente annulaire, par une série de ca- naux conducteurs obliques, disposés en cercle, une via d'as- semblage, entre le tube de combustion et le cône, portant en même temps la tôle directrice en forme d'hélice, et un ou plusieurs amonts annulaires en forme d'entonnoir , dis- posés coaxialement au tube de combustion et au-dessus de celui- ci,
servant de tôles de rebondissement pour le mélange enflam- mé.
Pour l'amenée du carburant;, il est prévu un jeu de gicleurs présentant de fines ouvertures à la face anté- rieure et s'étendant jusqu'au tube de combustion. Répondant à la section transversale du jeu de gicleurs, il est prévu, dans le tube de combustion, une ouverture radiale qui en- toure le jeu de gicleurs par un rebord et qui présente une garniture d'amiante, fixée par un fil métallique,
Les dessins ci-annexés @@présentent un exemple de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale de l'appareil complet*
La figure 2 est une vue en coupe transversale partielle de la figure 1.
Le moteur 1 commande la soufflante radiale 2, qui est montée dans un logement en spirales La soufflante 2 est soit fixée directement, par montage à bride,par l'inter- médiaire d'une tubulure de raccordement 3, sur le tube enveloppe 4, soit reliée à ce dernier par un conduit approprié.
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ment dans le cas de petite. voiturent il est
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relativement simple de placer la toufflonto à l 'écart;
de l'espace réservé aux Passagers pu* elle, n'exige qûe peu. de
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place* Dans ce cent .Iule la partie brûleur de l'appareil .et montés dans et! *aptes ou immédiatement près de cet 'espace.
La partie brûleur se compose du tube enveloppe 4,
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déjà cité, qui Oort en mome temps de support pour l'appareil.
C'est une partie essentiellement cylindrique, présentant une extrémité de raccordement pour la soufflante ou pour un oondui de raccordement, et un orifice de sortie antérieur pour l'air 'chaud, à section fortement réduites
Sur le tube enveloppe 4 est placé le régulateur de niveau d'essence ',Qui se oompose du flotteur 6 et de la soupape & pointeau 7. L'arrivée de 1' essence se fait par
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le flexible 8, qui débouche dans une chambre 9$ au-dessus dqs1èse de soupape 10.
Lorsque la soupape est ouverte, l'essence s'écoule danq1a chambre 11, autour du flotteur 6, soulève celui-ci et amène la soupape à pointeau dace sa position supérieure d'obturation. t'écoulement d'essence du régulateur de niveau d'essence 5 se fait par le conduit 12 (figure 2) vers la tuyère 13. cette dernière est vissée dans un jeu de gicleurs 14, qui traverse radialement le tu-
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be enveloppe 4 et présente de fins canaux for6a à la face antérieure,
D'autres organes, qui sont montée sur le tube enveloppe 4, tels une soupape à électro-aimant 15 et un
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fusible de protection 16, ne mont pas essentiels pour l'exposé de l'objet de l'invention 1 c'est pourquoi ils ne sont représentés au demain qu'à titre indicatif.
Dans le tube enveloppe 4 ont agencé, coneentri- quement à celui-ci un système de conduite qui sont le tube de chauffe 17 et l'échangeur de chaleur 18. Ce dernier
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est un cylindre à double paroi, présentent, à son extrémité1 antérieure, des canaux bzz, qui le dirigeât radialement vers le tube de chauffe 17, et, A son extrémité postérieure, une ouverture d'échappement 20 pour les gaz de combustion, Use tubulure de raccordement 21, prévue à cet effet, porte un col-
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lier à pattes 22, pour la fixation d'un autre conduit 23, sommairement indiqué au dessin, qui aerb 8, l'évacuation des gaz brûlée à l'air libre.
De part et d'autre, l'Óohangeur de chaleur 18 est fixé coneentriquement dans Igtube enveloppe 4 par des eloi- sono radialea 24, Les dimensions de l'eohangeur de chaleur sont choisies de telle talon que sa face externe forme, avec la face interne du tube enveloppe 4, un canal annuaire .
25,qui est traversé par un courant d'air trais venant de la soufflante De la même manière, la face interne de l'é- onangeur de chaleur 18 forme également avec la face externe
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du tube de chauffe 17, un canal annulaire 26, qui, lui aussi, est en contact avec de l'air frais. La chambre 27 de l'é- est
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changeur de chaleur m8 e/en communication, comme il a déjà été dit, avec le tube de chauffe 17, par les canaux radiaux 19. Dans le tube de chauffe se produit la combustion propre- ment dite du mélange air - essence, pour laquelle l'air com- burant est prélevé sur l'amenée d'air frais.
Le tube de chauffe 17 se subdivise en plusieurs sections, qui ont, en particulier, les rôles suivants @ admission dérivée de l'air comburant, compression de l'air
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comburant dans la fente annulaire, qui est en l' 3rno temps l'endroit d'étranglement des gaz de combustion, chambre d'expansion pour l'air comburant et de préparation du tourbillonnement, amenée du carburant et formation du
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mélange, préchauffage dyosxange et renforcement du tourbilon- nement, inflammation du mélange dans la zone de combustion de la chambre de combustion principale, étrangement du cône
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de flamme et) transmission des gaz de combustion dans la oham- bre de oombuation secondaire# acheminement des gaz de combustion avec inversion simultanée du .en.
de leur passage dans Iléohangeur de ohaleur et évacuation des Cas do 1"ohlu-
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geur de chaleur,
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Pou? assurer la succession pvdoîtde des phase$ de la combustion, 1. tube de chauffa 17 comprend dons
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différentes sections, Le prélèvement de l'air comburant sur
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le courant d'air fraie N'effectua par l'ouvtt. du tube de chauffe qui est dirigée vers l'amenée d'air fraîoo Dans cette ouverture, un cône 28 est fixé par des cloisons ±9, de telle façon qu'uneartie du e6na pur son extraite affilée# | dépasse du tube de chauffa 17 et qu'environ un tiers de l'ou- verture du tube de chauffe soit occupé par la section du o8no# Par sa grande section$ qui oorraapond au diamètre de Il surface de bas" le cane 28 occupe procque entièrement l'ouverture du tube de chauffe 1?.
Il subsiste une toute
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annulaire 30, dana laquelle est comprima l'air passant entre
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le *$ne 28 et le tube de chauffe 17. La retenu* d'air qui et produit en cet endroit empoche de façon aura le passage in- désirable de gaz de combustion dans le courent d'air grain* Après avoir traversé la font* annulaire DOt l'air comburant arrive dans la zone des canaux conducteurs 31# qui provoquent
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un tourbillonnement et qui permettent en %$ne temps une expansion,
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Dans le tuba de combustion '2, qui s'élargit des deux c8téo en forme d'entonnoir, ootuiience la phase de mélange de l'air comburant avec le carburant introduite Oelui-oi arrive du jeu de gicleurs 14 dans le tube de combustion $2* Le passa- ge du carburant et fait approximativement dans 'la.
partie médiane du tube de combuotîont qui, en cet endroit, prà- sont* une conformation spéciale, décrite plus loin de façon '
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détaillée. Près de l'extrémité libre du tube de combustion de combustion 32, il est prévu une série d'orifices 33, Un tube/interne .42, perforé comme un tamis - partie essentiellemeut cylin- drique - s'avance au-delà du tube de combustion externe 32.
Dans la combinaison des tubes de combustion )2 se 42, le carburant introduit est entraîné par le courant d'air comburant à grande vitesse et est mélangé à cet air. Le mé- lange inflammable entre en combustion dans la chambre de combustion principale, où s'engage, à cet effet, un fil à incandescence 34. Ce fil, pour faire démarrer la combus- tion, est cLuuffé électriquement pendant un temps court, ceci étant assuré par un dispositif de commande, au cours do la mise en service de l'appareil.
L'allumage du mélange dans la chambre de combustion principale détermine la forma- tion d'un cône de flamme, qui s'engage dans la chambre de combustion secondaire et est rétréci par un anneau d'étran- glement de flamme 35. L'effet de cet anneau d'étranglant sur les gaz de combustion enflammé se traduit par un accroissement de leur vitesse de passage, un éehauffement local du tube de chauffe 17, dans la sone de la chambre de combustion principale étant en même temps évité grâce à l'étranglement du cône de flamme.. De ce fait, le chauffage s'étend uniformément à toute la longueur du tube de chauffe 17.
Une t8le directrice longitudinale 36, maintenue par une vis de fixation 37 du tube ds combustion 32 ou du cône 28 et traversant le tube de combustion 32, la chambre de combustion principale et l'anneau d'étranglement 35, permet'entretenir une combustion complète et stabilisée du mélange.
La tôle directrice 36 présente une distorsion, qui augmente le tourbillonnement du mélange mais qui, en même temps, offre au mélange chauffé ou aux gaz de combustion
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des surfaces d'action suffisant%.$ pour que, du fait du chauffage direct ou de la transmission de chaleur, il se produise un chauffage préalable plus intense du mélange*
Une réaction nécessaire pour l'entretien de la combustion peut encore se produire dans la chambre de combus- tion 32, pour autant que, par suite de la combustion, il se crée dans les chambres de combustion), une dépression qui exer- ce un effet d'aspiration sur l'air comburant qui suit ou sur le mélange du carburant.
Les gais de combustion arrivent dans l'échangeur de chaleur 18, par les canaux 19, le sens de leur passage étant en même temps inversé. A cet effet, le tube de chauffe
17 est, à sa partie antérieure, pourvu d'un couvercle 38, qui sort de chicane pour le cône de flamme. La paroi du tube de chauffe et la face du couvercle sont atteints par une partie du courant d'air frais, qui opère un refroidis- sèment. L'autre partie du courant d'air frais longe la externe face/de l'échangeur de chaleur 18 et la fuce interne du tube enveloppe 4, s'échauffant ainsi, d'une part, et exerçant!, d'autre part, un effet de refroidissement sur le tube en. veloppe 4.
Après avoir traversé l'échangeur de chaleur
18,les gaz de combustion arrivent dans le conduit d'échap- pement 21.
Le dispositif électrique de protection thermique 16, monté au coté externe du tube enveloppe 4 et se trouvant frais dans le courant d'air/chauffé, est soit un fusible, soit un coupe-circuit à bilame'pour interruption temporaire, qui provoque la fermeture de la soupape à électro-aimant 15 du régulateur de niveau d'essence 3 et interrompt l'arrivée de l'essence.
Ce cas se présente quand un développement de chaleur excessif se produit dans la zone de chauffa/ de l'air frais*
Un étranglement 39, à l'extrémité de sortie du tube enveloppe 4, augmente la vitesse de passage de l'air
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chaud qui s'échappa, ce qui intensifie le mélange de l'air chaud et de l'air de l'espace réservé aux passagers, et accélère le chauffage de celui-ci. De plus, cet étranglement permet l'accumulation d'air nécessaire à l'intérieur de l'appareil pour l'échange de chaleur, c'ost-à-dire qu'il permet à l'air frais de séjourner un certain temps dans la zone de chauffe.
Le passage du carburant du jeu de gicleurs 14 dans la chambre de combustion principale ou dans la combinai- son de tubes de combustion 32 - 42 se fait au moyen d'une garniture d'amiante 43, qui se trouve dans une ouverture radiale 40 du tube de combustion externe 32. L'ouverture radiale 40 est pourvue d'un rebord dirigé vers le haut, qui entoure l'extrémité antérieure du jeu de gicleurs 14.
Une boucle de fil métallique 41 assure la garniture d'amiante 43. Ces mesures sont importantes pour une marche de combus- tion tranquille et uniforme, puisque la garniture d'amiante 43 a pour effets régler et d'activer l'arrivée et la ga@é- ifioation du carburant La boucle de fil métallique 41 règle la distance nécessaire entre la face antérieure du jeu de gicleurs 14 et la garniture d'amiante 43 ( elle sert en outre à humidifier uniformément la tube de combustion 32 à sa périphérie
LEGENDE 1. Moteur 2. Soufflante radiale 3. Tubulure de raccordement 4. Tube enveloppe 5. Régulateur du niveau d'essence 6. Flotteur 7. Soupape à pointeau 8. Flexible 9.
Chambre 10. Siège de soupape
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11. Chambre 12. Tuyauterie 13. Tuyère 14. Jeu de gicleurs 15. Soupape à électro-aimant 16. Fusible 17, Tube de chauffe 18.Echangeur de chaleur 19. Canaux 20. Ouverture de sortit 21. Tubulure de raccordement @ 22. Collier à pattes 23. Conduit 24. cloisons radiales 25. Canal annulaire 26. Canal annulaire 27. Chambre 28. Cône 29. cloisons 30. Fente annulaire 31. Canaux conducteur.
32 Tube de combustion 33 Série d'orifices 34. Fil à incandescence 35* Anneau d'étranglement de flamme 36. Tôle directrice 37. Via de fixation 38. Couvercle 59, Etranglement 40. Ouverture radiale 41. Boucle de fil métallique 32,42 Combinaison de tubes de combustion 43. Garniture d'amiante.