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WO2009098168A1 - Cheminee pour combustion d'un carburant liquide avec de l'air - Google Patents

Cheminee pour combustion d'un carburant liquide avec de l'air Download PDF

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Publication number
WO2009098168A1
WO2009098168A1 PCT/EP2009/051050 EP2009051050W WO2009098168A1 WO 2009098168 A1 WO2009098168 A1 WO 2009098168A1 EP 2009051050 W EP2009051050 W EP 2009051050W WO 2009098168 A1 WO2009098168 A1 WO 2009098168A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
combustion chamber
level
combustion
upper limit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2009/051050
Other languages
English (en)
Inventor
Thierry Rousseau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BRISACH
Original Assignee
BRISACH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BRISACH filed Critical BRISACH
Priority to EP09707187A priority Critical patent/EP2247895A1/fr
Publication of WO2009098168A1 publication Critical patent/WO2009098168A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D5/00—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel
    • F23D5/02—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel the liquid forming a pool, e.g. bowl-type evaporators, dish-type evaporators
    • F23D5/04—Pot-type evaporators, i.e. using a partially-enclosed combustion space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D5/00—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel
    • F23D5/12—Details
    • F23D5/14—Maintaining predetermined amount of fuel in evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C5/00—Stoves or ranges for liquid fuels
    • F24C5/18—Liquid-fuel supply arrangements forming parts of stoves or ranges

Definitions

  • the invention relates to a chimney for generating flames from the combustion of a liquid fuel disposed in contact with the air.
  • the invention is particularly applicable to fireplaces operating with vegetable type alcohol fuel.
  • These fireplaces are mainly intended for decorative use to create an indoor environment or outdoor living. They can be placed in a fireplace hearth, or in any decorative element. Their size is limited and their handling is easy, they can easily be integrated into any type of decor.
  • chimneys are commonly referred to as “ductless chimneys", “liquid fuel fireplaces” or “burners”. In the following description they are designated burners but should not be assimilated to burners including industrial whose constraints are far removed from those chimneys object of the present invention.
  • burner type chimneys comprise a combustion chamber for receiving a liquid fuel whose free surface is disposed in contact with the air. Ignition of a flame in the vicinity of the free surface of the fuel causes combustion of the fuel with air.
  • burners are essentially decorative, it would be appreciated to be able to generate a fire approaching that of a wood fire, presenting flames whose color is yellower than those of the fire produced by conventional burners .
  • a burner-type chimney for liquid fuel combustion comprising a combustion chamber arranged in contact with air as an oxidizer, the chimney comprising continuous control means arranged so as to maintain substantially throughout the combustion the fuel level of the combustion chamber at a level less than or equal to an upper limit, said upper limit being less than 15 millimeters.
  • the chimney according to the invention may also optionally have at least any of the following characteristics: the upper limit is less than 8 millimeters, the upper limit is less than or equal to 5 millimeters and the control means are arranged so that in operation the fuel level of the combustion chamber is greater than or equal to a lower limit which is greater than or equal to 1 millimeter,
  • the chimney comprises measurement means arranged to determine the level of fuel contained in the combustion chamber, the chimney comprises feed means arranged to feed the fuel chamber when they are activated, and in which the regulating means are arranged to activate the supply means so as to maintain said fuel level of the fuel chamber; combustion between said upper limit and a predetermined lower limit,
  • the chimney comprises a fuel tank fluidly connected to the combustion chamber to allow fuel to be supplied to the combustion chamber and in which the supply means comprise a pump arranged between the tank and the combustion chamber;
  • the chimney comprises a buffer tank fluidly connected with the combustion chamber so that the free surface of the fuel of the buffer tank and that of the fuel of the combustion chamber remain by gravity substantially in the same horizontal plane; measurement comprise at least one sensor arranged in the buffer tank and arranged to measure the level of fuel in the buffer tank,
  • the buffer tank is arranged between the combustion chamber and the pump;
  • the chimney comprises a fuel supply duct, one end of which forms a fuel inlet for the combustion chamber, as well as a flap shaped on said inlet; in order to ensure that the flame is extinguished by smothering at said input,
  • the chimney comprises a supply duct shaped to act as a siphon between the combustion chamber and the buffer tank so as to prevent the passage of hot gases or flames between the combustion chamber and the buffer tank.
  • FIG. 1 is a perspective view of a chimney according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the chimney illustrated in FIG. 1 and in which the upper plate has been taken;
  • FIG. 3 is a perspective view of the chimney illustrated in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the chimney illustrated in FIG. 1 and in which the housing has been removed,
  • FIG. 5 is a view along a longitudinal section of the chimney illustrated in FIG. 1;
  • FIG. 6 is a view in a cross section of the fireplace shown in Figure 1.
  • burner 1 denotes a chimney type duct whose vocation is mainly aesthetic and decorative.
  • the burner 1 comprises a combustion chamber 3.
  • the combustion chamber 3 comprises a bottom 4 and side walls defining a volume for receiving a liquid fuel.
  • the combustion chamber 3 also has an opening to allow the fuel to mix with the air of the surrounding medium. During operation the fuel rests in the volume defined by the bottom and the walls. The volume contains only fuel and air during operation. Inside the chamber the fuel can move freely.
  • combustion is triggered between the fuel and the air acting as an oxidizer. Only air in the vicinity of the free surface of the fuel participates in the combustion.
  • the chimney does not require a device for injecting, feeding or propelling air in the vicinity of the fuel.
  • the combustion chamber is largely open and the air naturally present near the free surface of the fuel is sufficient to ensure the desired combustion.
  • the fuel located near the free surface may be in the gaseous state.
  • the fuel used is alcohol of vegetable origin.
  • the burner according to the invention can work with many other liquid fuels.
  • the burner 1 comprises regulating means able to ensure a continuous regulation of the fuel level in the combustion chamber 3. These means substantially maintain throughout the combustion fuel at a level less than or equal to a predetermined upper limit.
  • the fuel level is defined by the distance between the free surface of the fuel and the bottom 4 of the combustion chamber 3. This upper limit is less than 15 millimeters
  • This color helps to recreate a fire close to the wood fires. It thus improves the quality of the atmosphere generated by the existing burners.
  • maintaining the fuel level below this predetermined upper limit also makes the flames more vivid and more daring than existing burners.
  • the invention also makes it possible to obtain a fire producing a significantly greater crackling than in the fires generated by conventional burners.
  • the upper limit is less than or equal to
  • the continuous regulation means are arranged so that the fuel level in the combustion chamber 3 is greater than or equal to a predetermined lower limit.
  • This lower limit is between 1 millimeter and 10 millimeters.
  • it is between 1 and 4 millimeters. Even more advantageously, it is equal to 1 millimeter.
  • the upper limit is substantially equal to 5 millimeters and the lower limit is substantially equal to 1 millimeter.
  • the lower and upper limits are equal to 4 millimeters so that the fuel level in the combustion chamber 3 remains substantially equal to 4 millimeters.
  • the fire generated by the burner 1 has surprising qualities in terms of liveliness, color and crackling. Furthermore, the regulation of the fuel level between relatively close lower and upper limits allows to maintain a high stability of these qualities throughout the combustion.
  • the burner 1 comprises a reservoir 2 disposed in fluidic relation with the combustion chamber 3 so as to supply the latter with fuel.
  • the burner 1 comprises a pump 14 for transferring the fuel from the tank 2 to the combustion chamber 3.
  • the tank 2 has a volume significantly greater than that of the combustion chamber 3. It is arranged in the lower part of the burner 1. It serves as a frame and has an upper face on which are mounted the other organs of the burner 1.
  • the burner 1 comprises a support 15 secured to the casing 30 and arranged to receive and raise the combustion chamber 3 relative to this same upper face.
  • the pump 14 is also removably mounted on one of the faces of the casing 30.
  • the regulating means comprise measurement means arranged to determine the fuel level contained in the combustion chamber 3, emitting a first signal when said level reaches said limit higher, and emit a second signal when said level reaches said lower limit,
  • the regulating means also comprise control means arranged to receive the signals emitted by the measuring means and to control the transfer of fuel from the tank 2 to the combustion chamber 3, or to control the transfer of fuel from the chamber of combustion 3 to the tank 2, so that the fuel level in the combustion chamber 3 remains between the upper and lower limits substantially throughout the combustion. Furthermore, this level regulation allows the maintenance in the combustion chamber 3 of a small amount of fuel. The thermal inertia of the fuel volume present in the combustion chamber 3 is therefore also limited.
  • the temperature of the fuel present in the combustion chamber 3 decreases more rapidly than in existing burners whose combustion chamber is intended to accommodate a large amount of fuel.
  • the invention thus makes it possible to significantly limit the evaporation of fuel.
  • the device is stopped to fuel the combustion chamber fuel and not oxidizer as on most existing burners.
  • the stopping of combustion is controlled that the fuel level falls below said lower limit.
  • the pump 14 extracts the fuel from the combustion chamber 3. This extraction of the fuel, in addition to preventing any unintentional restart of the combustion, considerably reduces the evaporation of fuel at air contact when combustion is stopped. Thus the fuel level is maintained between the lower and upper limits throughout the combustion except during the extinction phase and possibly during the ignition phase.
  • the control means comprise an electronic card for processing the signals received by the measuring means and for controlling the activation of the pump 14 to transfer the fuel.
  • the electronic card is removably attached to the housing 30.
  • the measuring means comprise at least one level sensor 12.
  • the burner 1 comprises a buffer tank 10 arranged in fluid communication with the tank 2 and with the combustion chamber 3.
  • the buffer tank 10 comprises a bottom 11, an upper face and side faces. It is intended to contain fuel. It is arranged so that the free surface of the fuel it contains is, by gravity, substantially in the same plane as the free surface of the fuel present in the combustion chamber 3.
  • the level of fuel in the buffer tank 10 makes it possible to determine the level of fuel contained in the combustion chamber 3.
  • the sensor 12 is disposed at the level of the buffer tank 10. Thus, it makes it possible to reflect the fuel level in the combustion chamber 3 while being deported out of the latter which may be subject to significant constraints including heat.
  • a first conduit 16 fluidly connects the reservoir 2 to the pump 14.
  • a second conduit 18 fluidly connects the pump 14 to the bottom of the buffer tank 10.
  • a third conduit 5 fluidly connects the bottom 11 of the buffer tank 10 to the bottom 4 of the chamber 3.
  • the third conduit serves as a siphon to prevent the spread of fire and gases from the combustion chamber 3 to the buffer tank 10.
  • the pump 14 is a peristaltic pump. It thus makes it possible to supply and empty the combustion chamber 3. Furthermore, it makes it possible to hermetically partition all the fuel included in the combustion chamber 3, the third duct 5, the buffer tank 10, the second duct 18 , relative to all the fuel included in the first conduit 16 and in the reservoir 2. The use of such a pump does not require sealing between cooperating parts in motion.
  • the burner 1 further comprises a control panel 22 which acts as a control and signaling interface between the user and the burner 1.
  • the console is connected to the electronic card and comprises display means for signaling to the user. the user any malfunction and possibly the mode of operation chosen.
  • the console further comprises a button for controlling the start or stop of the combustion.
  • the electronic card triggers the activation of the pump 14 so that the latter empties the fuel. present in the combustion chamber 3 and the buffer tank 10. When the chamber 3 no longer has fuel, the fire stops.
  • the combustion chamber 3 remains empty.
  • the user controls, via the interface, the electronic board to engage the pump 14 to transfer fuel from the tank 2 to the combustion chamber 3 .
  • Fuel contained in the tank 2 is then transferred from the latter to the first duct 16 and then to the pump 14 and then to the second duct 18 then to the buffer tank 10 and then to the third duct 5 and finally to the combustion chamber 3.
  • the control means stop the activation of the pump 14.
  • the detection means check whether the level of fuel in the combustion chamber 3 is well between said lower and upper limits.
  • the control means trigger the activation of the pump 14 in order to fill the combustion chamber 3.
  • the invention makes it possible to perfectly control the behavior of the fire throughout the operation of the burner 1.
  • the burner 1 comprises a closure flap of the combustion chamber 3.
  • This closure flap cooperates with a lever 7 that the user is intended to activate when it wishes to reduce the flame.
  • the shutter closes the chamber partially or completely.
  • the support 15 is arranged to be able to position in a simple, precise and stable way the combustion chamber 3 and the buffer tank 10.
  • the support 15 can be obtained by laser cutting in particular.
  • the burner 1 comprises an upper housing 30 and a plate 31.
  • the housing 30 has side walls. It is intended to cooperate with the tank 2 to be placed above the latter and to house the first 16, second 18 and third 5 ducts, the control means, the pump 14, the buffer tank 10 and the combustion chamber 3
  • the plate 31 is shaped to cooperate with the side walls of the casing 30 so as to cover the different members of the burner 1. Recesses are made in the plate 31 and the casing 30 to leave free access to the combustion chamber 3, a filling port 17 of the tank 2, the control panel 22 and aeration zones.
  • the main purpose of the aeration zones is to contribute to the cooling of the electronic part of the burner.
  • the burner is arranged so that as little heat as possible is transferred from the combustion chamber 3 to the other particular electrical organs.
  • the contact area between the combustion chamber 3 and the support 15 is deliberately limited, and the convection exchanges with the outside are favored.
  • the invention as described above improves the fire control generated by a burner 1. Moreover it has a limited size and simplicity.
  • the burner 1 comprises means for stopping the combustion by smothering when there is only little fuel in the combustion chamber 3.
  • These means generally have a flap 6 covering the orifice through which the combustion chamber 3 communicates with its supply duct 5. These means also allow fluid communication between the combustion chamber 3 and its supply duct 5.
  • the flap 6 may be attached to the bottom 4 of the combustion chamber 3. Preferably it is obtained by V-folding a sheet.
  • It has for example a cylinder portion shape extending along an axis substantially parallel to the plane of the bottom 4 of the combustion chamber 3 and whose ends are open.
  • an upper reservoir is arranged relative to the combustion chamber 3 so that the latter can be filled by gravity by the tank.
  • a valve controlled by the control means, then regulates the supply of the combustion chamber 3.
  • the chimney object of the present application is primarily intended for decorative use, it can serve, additionally, as auxiliary heating.
  • the invention is not limited to burners whose combustion chamber 3 has a flat bottom 4.
  • the fuel level within the meaning of the present application, then relates to a sufficiently large area for the effects of the invention to manifest substantially.
  • the burner 1 comprises connection means to a power source for operating the pump 14, the control means, the measuring means and optionally the ignition. Additionally or alternatively, the burner 1 comprises a battery or batteries housed in a battery compartment 21.
  • the combustion chamber 3 is arranged to house the fire. Glass walls can then be provided to allow a good vision of the flames.

Landscapes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

Cheminée de type brûleur (1) pour combustion de carburant liquide, comportant une chambre de combustion (3) disposée au contact de l'air faisant office de comburant et des moyens de régulation agencés de sorte à maintenir tout au long de la combustion le niveau de carburant de la chambre de combustion (3) à un niveau inférieur ou égal à une limite supérieure, ladite limite supérieure étant inférieure à 15 millimètres.

Description

CHEMINEE POUR COMBUSTION D'UN CARBURANT LIQUIDE AVEC DE L'AIR
L'invention concerne une cheminée destinée à générer des flammes à partir de la combustion d'un carburant liquide disposé au contact de l'air.
L'invention s'applique tout particulièrement aux cheminées fonctionnant avec du carburant de type alcool d'origine végétale. Ces cheminées sont essentiellement destinées à un usage décoratif pour créer une ambiance en intérieur voir en extérieur d'habitation. Elles peuvent être placées dans un âtre de cheminée pour feu de bois, ou dans n'importe quel élément de décoration. Leur encombrement étant limité et leur manipulation étant aisée, elles peuvent facilement être intégrées à tout type de décor.
Ces cheminées sont couramment désignées « cheminées sans conduit », « foyers à carburant liquide » ou « brûleurs ». Dans la suite de la description elles sont désignées brûleurs mais ne doivent pas pour autant être assimilées aux brûleurs notamment industriels dont les contraintes sont très éloignées de celles des cheminées objet de la présente invention.
De manière connue, les cheminées de type brûleurs comportent une chambre de combustion destinée à accueillir un carburant liquide dont la surface libre est disposée au contact de l'air. L'ignition d'une flamme au voisinage de la surface libre du carburant provoque la combustion du carburant avec l'air.
La vocation de ces brûleurs étant essentiellement d'ordre décoratif, il serait appréciable de pouvoir générer un feu se rapprochant de celui d'un feu de bois, en présentant des flammes dont la couleur est plus jaune que celles du feu produit par les brûleurs conventionnels.
Pour atteindre cet objectif, il est prévu dans le cas de la présente invention une cheminée de type brûleur pour combustion de carburant liquide, comportant une chambre de combustion disposée au contact d'air faisant office de comburant, la cheminée comprenant des moyens de régulation continue agencés de sorte à maintenir sensiblement tout au long de la combustion le niveau de carburant de la chambre de combustion à un niveau inférieur ou égal à une limite supérieure, ladite limite supérieure étant inférieure à 15 millimètres.
Or, le demandeur s'est aperçu qu'en régulant le niveau de carburant dans la chambre de manière à le maintenir en dessous ou au même niveau que ladite limite supérieure, on obtient un feu générant en continu une flamme de couleur significativement plus jaune qu'un feu produit par les cheminées sans conduit conventionnelles.
La cheminée selon l'invention pourra en outre présenter de manière facultative au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : -la limite supérieure est inférieure à 8 millimètres, -la limite supérieure est inférieure ou égale à 5 millimètres et les moyens de régulation sont agencés de sorte qu'en fonctionnement le niveau de carburant de la chambre de combustion soit supérieur ou égal à une limite inférieure qui est supérieure ou égale à 1 millimètre,
- la cheminée comporte des moyens de mesure agencés pour déterminer le niveau de carburant contenu dans la chambre de combustion, - la cheminée comporte des moyens d'alimentation agencés pour alimenter la chambre en carburant lorsqu'ils sont activés, et dans laquelle les moyens de régulation sont agencés pour activer les moyens d'alimentation de sorte à maintenir ledit niveau de carburant de la chambre de combustion entre ladite limite supérieure et une limite inférieure prédéterminée,
- la cheminée comporte un réservoir de carburant relié fluidiquement à la chambre de combustion pour permettre l'alimentation de la chambre de combustion en carburant et dans laquelle les moyens d'alimentation comprennent une pompe disposée entre le réservoir et la chambre de combustion,
- la cheminée comporte un réservoir tampon fluidiquement relié avec la chambre de combustion de manière à ce que la surface libre du carburant du réservoir tampon et celle du carburant de la chambre de combustion demeurent par gravité sensiblement dans un même plan horizontal, - les moyens de mesure comportent au moins un capteur disposé dans le réservoir tampon et agencé pour mesurer le niveau de carburant dans le réservoir tampon,
- le réservoir tampon est disposé entre la chambre de combustion et la pompe, - la cheminée comporte un conduit d'alimentation en carburant dont une extrémité forme une entrée de carburant pour la chambre de combustion, ainsi qu'une bavette conformée sur ladite entrée de manière à assurer l'extinction de la flamme par étouffement au niveau de ladite entrée,
- la cheminée comporte un conduit d'alimentation conformé pour faire office de siphon entre la chambre de combustion et le réservoir tampon de manière à empêcher le passage de gaz chauds ou de flammes entre la chambre de combustion et le réservoir tampon.
On prévoit en outre selon l'invention un procédé pour assurer la combustion d'un carburant liquide avec de l'air dans une cheminée de type brûleur pour carburant liquide comportant une chambre de combustion disposée au contact de l'air faisant office de comburant et dans lequel on régule le niveau de carburant dans la chambre de combustion de sorte à ce que ledit niveau demeure, lors de la combustion, à un niveau inférieur ou égal à une limite supérieure, ladite limite supérieure étant inférieure à 15 millimètres.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une cheminée selon un exemple de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective de la cheminée illustrée en figure 1 et dans laquelle la platine supérieure a été prélevée, - la figure 3 est une vue en perspective de la cheminée illustrée en figure
1 dans laquelle le carter a été retiré,
- la figure 4 est une vue de côté de la cheminée illustrée en figure 1 et dans laquelle le carter a été retiré,
- la figure 5 est une vue selon une coupe longitudinale de la cheminée illustrée en figure 1 ,
- la figure 6 est une vue selon une coupe transversale de la cheminée illustrée en figure 1.
En référence aux figures 1 à 6 on a illustré un exemple de cheminée selon l'invention. Pour rappel, on désigne dans la présente demande par brûleur 1 une cheminée de type sans conduit dont la vocation est principalement esthétique et décorative.
Le brûleur 1 selon l'invention comporte une chambre de combustion 3. La chambre de combustion 3 comprend un fond 4 et des parois latérales définissant un volume destiné à recevoir un carburant liquide. La chambre de combustion 3 présente également une ouverture pour permettre au carburant de se mélanger avec l'air du milieu environnant. Lors du fonctionnement le carburant repose dans le volume défini par le fond et les parois. Le volume contient uniquement le carburant et l'air lors du fonctionnement. A l'intérieur de la chambre la carburant peut ainsi se déplacer librement.
Lorsqu'une flamme ou une étincelle est approchée de la surface libre du carburant, la combustion se déclenche entre le carburant et l'air faisant office de comburant. Seul l'air situé au voisinage de la surface libre du carburant participe à la combustion. La cheminée ne requiert pas de dispositif d'injection, d'alimentation ou de propulsion d'air au voisinage du carburant. La chambre de combustion est largement ouverte et l'air naturellement présent à proximité de la surface libre du carburant suffit à assurer la combustion souhaitée. Lors du fonctionnement, le carburant situé à proximité de la surface libre peut être à l'état gazeux.
Avantageusement, le carburant utilisé est de l'alcool d'origine végétale. Le brûleur selon l'invention peut fonctionner avec bien d'autres carburants liquides. Le brûleur 1 comprend des moyens de régulation aptes à assurer une régulation continue du niveau de carburant dans la chambre de combustion 3. Ces moyens maintiennent sensiblement tout au long de la combustion le carburant à un niveau inférieur ou égal à une limite supérieure prédéterminée.
Le niveau de carburant est défini par la distance entre la surface libre du carburant et le fond 4 de la chambre de combustion 3. Cette limite supérieure est inférieure à 15 millimètres
Or, le demandeur s'est aperçu de manière inattendue que lorsque l'on maintient au cours de la combustion un niveau de carburant inférieur à 15 millimètres, le feu obtenu présente une couleur sensiblement plus jaune que le feu des brûleurs existants.
Cette couleur contribue à recréer un feu proche des feux de bois. Elle permet ainsi d'améliorer la qualité de l'ambiance générée par les brûleurs existants.
Par ailleurs, le maintien du niveau de carburant à un niveau inférieur à cette limite supérieure prédéterminée permet également de rendre les flammes plus vivaces et plus dansantes que celles des brûleurs existants.
L'invention permet également d'obtenir un feu produisant un crépitement significativement plus important que dans les feux générés par les brûleurs conventionnels. Avantageusement, la limite supérieure est inférieure ou égale à
8 millimètres ce qui permet de rendre les flammes encore plus dansantes et jaunes et d'accroître le crépitement. Par ailleurs, les moyens de régulation continue sont agencés de sorte que le niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 soit supérieur ou égal à une limite inférieure prédéterminée. Cette limite inférieure est comprise entre 1 millimètre et 10 millimètres. Avantageusement elle est comprise entre 1 et 4 millimètres. De manière encore plus avantageuse elle est égale à 1 millimètre.
De manière préférée, la limite supérieure est sensiblement égale à 5 millimètres et la limite inférieure est sensiblement égale à 1 millimètres. De manière particulièrement avantageuse, les limites inférieures et supérieures sont égales à 4 millimètres si bien que le niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 demeure sensiblement égal à 4 millimètres.
Avec une telle régulation du niveau de carburant, le feu généré par le brûleur 1 présente des qualités surprenantes en terme de vivacité, de couleur et de crépitement. Par ailleurs, la régulation du niveau de carburant entre des limites inférieures et supérieures relativement proches permet de conserver une grande stabilité de ces qualités tout au long de la combustion.
Le brûleur 1 comporte un réservoir 2 disposé en relation fluidique avec la chambre de combustion 3 de manière à alimenter cette dernière en carburant. Avantageusement, le brûleur 1 comporte une pompe 14 pour transférer le carburant depuis le réservoir 2 jusqu'à la chambre de combustion 3. De manière préférée, le réservoir 2 présente un volume significativement supérieur à celui de la chambre de combustion 3. Il est disposé en partie inférieure du brûleur 1. Il fait office de bâti et présente une face supérieure sur laquelle sont montés les autres organes du brûleur 1.
Ainsi, le brûleur 1 comporte un support 15 solidaire du carter 30 et agencé pour recevoir et surélever la chambre de combustion 3 par rapport à cette même face supérieure.
La pompe 14 est également montée de manière amovible sur une des faces du carter 30.
Les moyens de régulation comprennent des moyens de mesure agencés pour déterminer le niveau de carburant contenu dans la chambre de combustion 3, émettre un premier signal lorsque ledit niveau atteint ladite limite supérieure, et émettre un deuxième signal lorsque ledit niveau atteint ladite limite inférieure,
Les moyens de régulation comportent également des moyens de commande agencés pour recevoir les signaux émis par les moyens de mesure et commander le transfert de carburant depuis le réservoir 2 jusqu'à la chambre de combustion 3, ou commander le transfert de carburant depuis la chambre de combustion 3 jusqu'au réservoir 2, de manière à ce que le niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 demeure compris entre les limites supérieure et inférieure sensiblement tout au long de la combustion. Par ailleurs, cette régulation du niveau permet le maintien dans la chambre de combustion 3 d'une faible quantité de carburant. L'inertie thermique du volume de carburant présent dans la chambre de combustion 3 est par conséquent également limitée.
Ainsi, après l'arrêt de la combustion, la température du carburant présent dans la chambre de combustion 3 décroît plus rapidement que dans les brûleurs existants dont la chambre de combustion est destinée à accueillir une grande quantité de carburant.
Or, l'évaporation de carburant augmente significativement avec sa température. L'invention permet ainsi de limiter significativement l'évaporation de carburant.
De manière préférée, pour arrêter l'appareil on arrête d'alimenter la chambre de combustion en carburant et non en comburant comme sur la plupart des brûleurs existants. Ainsi, c'est uniquement lorsque l'arrêt de la combustion est commandé que le niveau du carburant descend en dessous de ladite limite inférieure.
Afin d'accélérer l'extinction on extrait grâce à la pompe 14 le carburant hors de la chambre de combustion 3. Cette extraction du carburant, en plus d'empêcher toute redémarrage involontaire de la combustion permet de réduire considérablement l'évaporation de carburant au contact de l'air lorsque la combustion est arrêtée. Ainsi le niveau de carburant est maintenu entre les limites inférieure et supérieure tout au long de la combustion excepté lors de la phase d'extinction et éventuellement lors de la phase d'allumage. Les moyens de commande comprennent une carte électronique permettant de traiter les signaux reçus par les moyens de mesure et de commander l'activation de la pompe 14 pour transférer le carburant.
La carte électronique est fixée de manière amovible sur le carter 30. Les moyens de mesure comportent au moins un capteur de niveau 12.
Avantageusement le brûleur 1 comporte un réservoir tampon 10 disposé en communication fluidique avec le réservoir 2 et avec la chambre de combustion 3. Le réservoir tampon 10 comporte un fond 11 , une face supérieure et des faces latérales. Il est destiné à contenir du carburant. Il est disposé de sorte que la surface libre du carburant qu'il contient soit, par gravité, sensiblement dans le même plan que la surface libre du carburant présent dans la chambre de combustion 3.
Ainsi, le niveau de carburant dans le réservoir tampon 10 permet de déterminer le niveau de carburant contenu dans la chambre de combustion 3. Avantageusement, le capteur 12 est disposé au niveau du réservoir tampon 10. Ainsi, il permet de refléter le niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 tout en étant déporté hors de cette dernière qui peut être soumise à d'importantes contraintes notamment thermiques.
Un premier conduit 16 relie fluidiquement le réservoir 2 à la pompe 14. Un deuxième conduit 18 relie fluidiquement la pompe 14 au fond du réservoir tampon 10. Un troisième conduit 5 relie fluidiquement le fond 11 du réservoir tampon 10 au fond 4 de la chambre de combustion 3. Avantageusement, le troisième conduit fait office de siphon pour empêcher la propagation du feu et des gaz de la chambre de combustion 3 vers le réservoir tampon 10. De manière préférée, la pompe 14 est une pompe péristaltique. Elle permet ainsi d'alimenter et de vider la chambre de combustion 3. Par ailleurs, elle permet de cloisonner hermétiquement l'ensemble du carburant compris dans la chambre de combustion 3, le troisième conduit 5, le réservoir tampon 10, le deuxième conduit 18, par rapport à l'ensemble du carburant compris dans le premier conduit 16 et dans le réservoir 2. L'emploi d'une telle pompe ne requiert pas d'étanchéité entre des pièce coopérant en mouvement. Il permet donc de réduire les risques de fuites, de limiter l'entretien et d'améliorer la durée de vie du brûleur. Le brûleur 1 comporte en outre un pupitre de commande 22 qui fait office d'interface de commande et de signalisation entre l'utilisateur et le brûleur 1. Le pupitre est connecté à la carte électronique et comprend des moyens d'affichage pour signaler à l'utilisateur tout dysfonctionnement et éventuellement le mode de fonctionnement choisi. Le pupitre comprend en outre un bouton pour commander la mise en marche ou l'arrêt de la combustion.
De manière préférée, il est prévu que lorsque l'utilisateur commande l'arrêt de la combustion par l'intermédiaire du pupitre de commande 22, la carte électronique déclenche l'activation de la pompe 14 de sorte à ce que cette dernière vide le carburant présent dans la chambre de combustion 3 et le réservoir tampon 10. Lorsque la chambre 3 ne comporte plus de carburant, le feu s'arrête.
Par ailleurs, tout redémarrage intempestif du feu est rendu impossible même lorsque la chambre de combustion 3 est portée à une température élevée. Cette caractéristique apporte ainsi une sécurité supplémentaire.
Ainsi, entre deux utilisations du brûleur 1 la chambre de combustion 3 reste vide. Lors d'une mise en marche ultérieure du brûleur 1 , l'utilisateur commande, par l'intermédiaire de l'interface, à la carte électronique d'enclencher la pompe 14 pour transférer du carburant depuis le réservoir 2 vers la chambre de combustion 3.
Du carburant contenu dans le réservoir 2 est alors transféré de ce dernier au premier conduit 16 puis à la pompe 14 puis au deuxième conduit 18 puis au réservoir tampon 10 puis au troisième conduit 5 puis enfin à la chambre de combustion 3.
Lorsque le capteur de niveau 12 détecte que le niveau dans le réservoir tampon 10 correspond à un niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 qui atteint sensiblement ladite limite supérieure, les moyens de commande stoppent l'activation de la pompe 14. Lors de la combustion, une partie du carburant est consommée. Par conséquent, le niveau de ce dernier baisse dans la chambre de combustion 3 et entraîne la diminution du niveau de carburant dans le réservoir tampon 10. A intervalles de temps réguliers, les moyens de détection vérifient si le niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 est bien compris entre lesdites limites inférieures et supérieures. Lorsque les moyens de mesure détectent que le niveau de carburant dans le réservoir tampon 10 correspond à un niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 qui est inférieur ou égal à ladite limite inférieure, les moyens de commande déclenchent l'activation de la pompe 14 de manière à remplir la chambre de combustion 3.
Ainsi, tout au long de la combustion le niveau de carburant dans la chambre de combustion 3 est maintenu sensiblement entre les limites inférieures et supérieures. Par conséquent, l'invention permet de maîtriser parfaitement le comportement du feu tout au long du fonctionnement du brûleur 1.
De manière facultative le brûleur 1 selon l'invention comporte un volet de fermeture de la chambre de combustion 3. Ce volet de fermeture coopère avec une manette 7 que l'utilisateur est destiné à activer lorsqu'il désire réduire la flamme. Lorsque la manette 7 est activée, le volet ferme la chambre de manière partielle ou complète.
Avantageusement, le support 15 est agencé pour pouvoir positionner de manière simple, précise et stable la chambre de combustion 3 et le réservoir tampon 10. Le support 15 peut être obtenu par découpe laser notamment. De manière préférée, le brûleur 1 comporte un carter 30 supérieur et une platine 31. Le carter 30 présente des parois latérales. Il est destiné à coopérer avec le réservoir 2 pour se placer au-dessus de ce dernier et abriter les premier 16, deuxième 18 et troisième 5 conduits, les moyens de commande, la pompe 14, le réservoir tampon 10 et la chambre de combustion 3. La platine 31 est conformée pour coopérer avec les parois latérales du carter 30 de manière à recouvrir les différents organes du brûleur 1. Des évidements sont pratiqués dans la platine 31 et le carter 30 pour laisser des accès libres à la chambre de combustion 3, à un orifice de remplissage 17 du réservoir 2, au pupitre de commande 22 et à des zones d'aération. Les zones d'aération ont essentiellement pour fonction de contribuer au refroidissement de la partie électronique du brûleur. Le brûleur est agencé pour que le moins de chaleur possible soit transféré depuis la chambre de combustion 3 vers les autres organes notamment électriques. Ainsi, la surface de contact entre la chambre de combustion 3 et le support 15 est volontairement limitée, et les échanges par convection avec l'extérieur sont favorisés.
L'invention telle que décrite précédemment permet d'améliorer la maîtrise du feu généré par un brûleur 1. Par ailleurs elle présente un encombrement et une simplicité limités.
De manière facultative et indépendamment des moyens de régulation décrits précédemment, le brûleur 1 comporte des moyens destinés à arrêter la combustion par étouffement lorsqu'il ne reste que peu de carburant dans la chambre de combustion 3. Ces moyens présentent d'une façon générale une forme de bavette 6 recouvrant l'orifice par lequel la chambre de combustion 3 communique avec son conduit d'alimentation 5. Ces moyens autorisent par ailleurs une communication fluidique entre la chambre de combustion 3 et son conduit d'alimentation 5.
La bavette 6 peut être rapportée sur le fond 4 de la chambre de combustion 3. De manière préférée elle est obtenue par pliage en V d'une tôle.
Elle présente par exemple une forme de portion de cylindre s'étendant selon un axe sensiblement parallèle au plan du fond 4 de la chambre de combustion 3 et dont les extrémités sont ouvertes.
En limitant la communication de l'air entre la chambre de combustion 3 et le conduit d'alimentation 5, ces moyens empêchent la propagation du feu dans le conduit d'alimentation 5.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, mais s'étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.
Notamment dans une variante de réalisation on prévoit qu'un réservoir supérieur soit disposé par rapport à la chambre de combustion 3 de manière à ce que cette dernière puisse être remplie par gravité par le réservoir. Une vanne, commandée par les moyens de commande, régule alors l'alimentation de la chambre de combustion 3.
Par ailleurs, on peut prévoir un réservoir inférieur ainsi qu'une deuxième vanne disposés en communication fluidique avec la chambre de combustion et de manière à ce que les moyens de commande déclenchent l'ouverture de la vanne lorsque le niveau de carburant dans la chambre de combustion atteint ou est supérieur à ladite limite supérieure afin que le carburant de la chambre de combustion 3 passe, par gravité, dans le réservoir inférieur.
Bien que la cheminée objet de la présente demande soit essentiellement destinée à un usage décoratif, elle peut servir, de manière additionnelle, comme chauffage d'appoint.
L'invention n'est pas limitée aux brûleurs dont la chambre de combustion 3 présente un fond 4 plat.
Si le fond 4 de la chambre de combustion 3 n'est pas plat, le niveau de carburant, au sens de la présente demande, concerne alors une surface suffisamment étendue pour que les effets apportés par l'invention se manifestent de manière sensible.
Le brûleur 1 comprend des moyens de connexion à une source d'alimentation électrique pour faire fonctionner la pompe 14, les moyens de commande, les moyens de mesure et éventuellement l'allumage. De manière additionnelle ou alternative, le brûleur 1 comporte une batterie ou des piles logées dans un compartiment à pile 21.
Dans une autre variante de réalisation, on peut prévoir que la chambre de combustion 3 est agencée de manière à abriter le feu. Des parois en verre peuvent alors être prévues pour permettre une bonne vision des flammes.
REFERENCES
1. Brûleur
2. Réservoir 3. Chambre de combustion
4. Fond
5. Conduit d'alimentation
6. Bavette
7. Manette
10. Réservoir tampon
11. Fond du réservoir tampon
12. Capteur de niveau
14. Pompe
15. Support
16. Premier conduit
17. Orifice de remplissage
18. Deuxième conduit
20. Boîtier
21. Compartiment à pile
22. Pupitre de commande
30. Carter
31. Platine

Claims

REVENDICATIONS
1. Cheminée de type brûleur (1 ) pour combustion de carburant liquide, comportant une chambre de combustion (3) disposée au contact de l'air faisant office de comburant, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de régulation agencés de sorte à maintenir tout au long de la combustion le niveau de carburant de la chambre de combustion (3) à un niveau inférieur ou égal à une limite supérieure, ladite limite supérieure étant inférieure à 15 millimètres et à un niveau supérieur ou égal à une limite inférieure, ladite limite inférieure étant égale à 1 millimètre.
2. Cheminée selon la revendication précédente dans laquelle la limite supérieure est inférieure à 8 millimètres.
3. Cheminée selon la revendication précédente dans laquelle la limite supérieure est inférieure ou égale à 5 millimètres.
4. Cheminée selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant des moyens de mesure agencés pour déterminer le niveau de carburant contenu dans la chambre de combustion (3).
5. Cheminée selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant des moyens d'alimentation agencés pour alimenter la chambre en carburant lorsqu'ils sont activés, et dans laquelle les moyens de régulation sont agencés pour activer les moyens d'alimentation de sorte à maintenir le carburant de la chambre de combustion (3) à un niveau inférieur ou égal à ladite limite supérieure.
6. Cheminée selon la revendication précédente comportant un réservoir (2) de carburant relié fluidiquement à la chambre de combustion
(3) pour permettre l'alimentation de la chambre de combustion (3) en carburant et dans laquelle les moyens d'alimentation comprennent une pompe (14) disposée entre le réservoir (2) et la chambre de combustion (3).
7. Cheminée selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant un réservoir tampon (10) fluidiquement relié avec la chambre de combustion (3) de manière à ce que la surface libre du carburant du réservoir tampon (10) et celle du carburant de la chambre de combustion (3) demeurent par gravité sensiblement dans un même plan horizontal.
8. Cheminée selon la revendication précédente comportant un conduit d'alimentation (5) entre la chambre de combustion (3) et le réservoir tampon (10) en carburant dont une extrémité forme une entrée de carburant pour la chambre de combustion (3), ainsi qu'une bavette (6) conformée sur ladite entrée de manière à éteindre le feu par étouffement au niveau de ladite entrée du conduit d'alimentation (5).
9. Cheminée l'une quelconque des deux revendications précédentes prise en combinaison avec la revendication 4 dans laquelle les moyens de mesure comportent au moins un capteur disposé dans le réservoir tampon (10) et agencé pour mesurer le niveau de carburant dans le réservoir tampon (10).
10. Procédé pour assurer la combustion d'un carburant liquide avec de l'air dans une cheminée de type brûleur (1 ) pour carburant liquide comportant une chambre de combustion (3) disposée au contact de l'air faisant office de comburant, caractérisé en ce que tout au long de la combustion on régule le niveau de carburant dans la chambre de combustion (3) de sorte à ce que ledit niveau soit inférieur ou égal à une limite supérieure, ladite limite supérieure étant inférieure à 15 millimètres.
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