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GENERATEUR DE VAPEUR, POUR VEHICULES AUTOMOTEURS
La. présente invention concerne les procédés et appareils dans lequels. de la vapeur est engendrée dans des tubes de diamètre relativement petit, comparés aux tubes à eau et aux tubes à fumée dont on fait communément usage dans des chaudières, industrielles.
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Dans le brevet déoéû.g $igiâ,se .33.ye4 en date du j.S8jscAiHt 19S1 9, on a décrit des tubes, dans lesquels l'eau à vaporiser est introduite en quantités. plus grandes que la capacité de génération d'un tube, mais moindres que la quantité suffisante pour remplir les tubes, et à travers lesquels la vapeur engendrée et l'eau non
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vaporisée se meuvent vers leur extrémité. de décharge ,avec des moyens pour séparer la. vapeur de l'eau et ramener conti- nuellement l'eau à l'extrémité réceptrice d'un tube.
Dans ce brevet , les éléments ou tubes générateurs sont disposés de telle sorte que le niveau de l'extrémité de décharge est inférieur au niveau de l'extrémité réceptrice, ce qui utilise la gravité pour aider à l'écoulement d'eau à travers les tubes et maintenir une nappe ou pellicule d'eau sur la sur- face des tubes qui est opposée à celle exposée à la chaleur.
Des dispositions de ce genre augmentent l'efficacité, au point de vue de la génération de vapeur , de chaudières aux- quelles elles sont appliquées, soit que les tubes soient d'un diamètre relativement petit ou qu'ils soient de la grosseur de ceux actuellement en usage d'une façon générale.
Toutefois , les auteurs de l'invention ont décou- vert que l'écoulement par gravité n'est pas une condition né- cessaire à la génération de vapeur impliquant ce que l'on peut appeler brièvement le principe, "La Mont", tel qu'il est exposé dans le brevet en question. En fait , les tubes peuvent être horizontaux ou peuvent être inclinés avec l'extrémité réceptrice du tube plus basse que l'ex- trémité de décharge.
Dans des tubes ainsi disposés , une des conditions est que les tubes aient un diamètre tel que , lorsqu'ils. sont dans une position sensiblement horizontale , ou dans une position où l'extrémité réceptrice est plus basse que l'extrémité de décharge , les surfaces internes du tube, sur toute sa longueur , soient constamment mouillées. Dans les tubes dont la demanderesse a fait usage jusqu'ici , le diamètre extérieur était d'environ 16 millimètres bien que, pour certains usages , des tubes plus petits sembleraient être même meilleurs et qu'il soit possible que des tubes un peu plus gros puissent également être employés.
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Une autre condition est que l'eau soit introduite dans l'extrémité réceptrice du tube en une 'quantité plus grande que la capacité de vaporisation du tube et que l'eau en excès soit retirée du tube à une allure telle que la quan- tité d'eau s'écoulant dans ce tube soit constamment moindre que celle suffisante pour le remplir mais soit toujours plus grande que sa capacité génératrice.
Autrement dit la quantité de chaleur reçue et la grosseur du tube ainsi que la quantité d'eau introduite doivent être dans une relation telle que tant la vapeur que l'eau s'écoulent à travers les tubes , à, partir de l'extrémité réceptrice de ceux-ci, avec une turbulence et une vitesse telles que la surface interne du tube soit à peu près constamment mouillée partout par une pellicule ou nappe d'eau et que le tube soit toujours libre de pression hydraulique, qui serait de nature à causer un emprisonnement de vapeur ou à contrarier la liberté d'é- coulement , de façon qu'il n'y ait pas de danger que le tube subisse des coups de feu , ou brûle.
L'invention est suscep- tible de bien des applications utiles comme , par exemple , la génération de vapeur pour des véhicules automoteurs tels qu'automotrices sur rail , locomotives , automobiles , y compris les camions ,et dans des applications de ce genre les tubes générateurs sont disposés dana une position sen- siblement horizontale.
En tant qu'appliquée à des. locomotives. 1''invention présente des avantages sur les modes actuels de génération de vapeur puisqu'elle offre une plus grande puissance génératrice pour le même poids, ou un poids moindre, et que comme les locomotives à l'heure actuelle , sont nécessaire- ment limitées à certaines conditions d'encombrement, et peut-être de poids tout accroissement de puissance sans /de augmentation de poids ni/dimensions constitue un avantage
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marqué.
En ce qui concerne d'autres véhicules automoteurs tels que camions autobus et voitures de. tourisme le moteur à vapeur a beaucoup d'avantages bien connus que ne possède pas le moteur à essence. Les automobiles qui ont jusqu'à présent employé de la vapeur comme force motrice étaient habituellement munis de chaudières à vaporisation instantanée , c'est-à-dire des chaudières dans lesquelles toute l'eau injectée dans la chaudière est immédiatement convertie en vapeur ou de chaudières dans-lesquelles l'eau est mise en ébullition en masses importantes.
La difficulté de contrôler exactement et sûrement des chaudières
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à vaporisationkns-tantanée a été une sérieuse objection à leur usage et , dans les chaudières du type à masse d'eau, on a éprouvé des difficultés avec la formation de tartre ayant souvent pour résultats des brûlements ou coups de feu.
Par l'usage de la présente invention , il est possible d'engendrer de la vapeur à une allure suffisamment rapide et sous des contrôles plus simples que cela n'est possible avec l'ancien type de chaudières , ce qui procure ainsi les avantages de la vapeur , comme force motrice , dans des ,véhicules de ce genre. De préférence , les tubes générateurs La Mont sont disposés longitudinalement au véhicule et sous la caisse ou carrosserie de celui-ci, et ils s'étendent sur une partie importante de sa longueur.
On comprendra mieux l'invention et ses applica- tives en considérant plus en détail les diverses formes d'exécution représentées , à titre d'exemple , sur-les des- Bina ci-joints qui , toutefois , sont plus ou moins schéma- tiques illustrent des façons pratiques d'appliquer les prin- cipes de l'invention sans comprendre bien des détails qui , dans la pratique se présenteront à l'esprit du cons truc-
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teur et de l'ingénieur pour le contrôle automatique le plus commode de diverses fonctions.
Srxr ces. dessins :
Fig. 1 est une élévatian latérale représentant , plus ou moins schématiquement', un véhicule automoteur auquel l'invention est appliquée;
Fige. 2 et 3 sont des coupes suivant 2-2 et 3-3, respectivement fig. 1;
Fige 4 est une coupe représentant une disposition un peu différente de l'enveloppe dea tubes afin d'assurer , l'isolement ainsi que de permettre une circulation d'air, qui est par cela. même chauffé avant d'être livré à la ) chambre de combustion ;
Fig. 4a représente une variante de la construction de fige. 4 pigé, 5 est une vue à grande échelle des cellulea isolantes , transversalement disposées,représentées à 1a fig. 1 ;
Fig. 6 est une vue à grande échelle d'une variante d'un moyen de subdiviser la chemise renfonçant l'enveloppe, proprement dite entourant les tu'bes afin d'assurer la circulation autour de cette enveloppe
Fig.7 est une vue à grande échelle d'un des collea- teurs et des dis.tributeurs d'arrivée
Fig. 8 est une vue à grande échelle d'un collecteur de décharge , représentant sa-liaison avec le pot dans le- quel la vapeur et l'eau sont séparées ;
Fig.9 est une élévation latérale d"une forme d'exécution un peu différente de l'invention ;
Fige. 10 et 11 sont des coupes suivant 10-10 et 11-11 , respectivement , fig. 9 ;
Fig. 12 est un plan ,partie en coupe de la. construction représentée à la fig. 9 et
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Fig. 13 est un schéma représentant une des façons dont les diverses, parties peuvent être coordonnées et con- trolèes.
La châssis du véhicule peut , comme on le. voit à la fig. 1, être utilisé pour supporter une enveloppe pour les éléments générateurs de vapeur.. Cette enveloppe, représentée en 1 s'étend de l'avant à l'arrière du véhicule et , de préférence , son dessus et son dessous sont formés, chacun de deux plaques séparées par un espace isolant.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1 ,les plaques sont séparées par des cloisons 2,fig. 5 courant transversalement au châssis et formant des espaces d'air mort;* Ces cloisons sont de-préférence séparées des plaques de l'enveloppe par des bandes de matière calorifuge 3. L'en- veloppe 1 est fermée à l'avant par une plaque 4 ; mais l'ar- rière. 5, .est ouvert et recouvert par un tamis au travers duquel les gaz de combustion épuisés s'en vont . Le capot usuel est un peu modifié et consiste ,comme cela est re- présenté aux figs. 1 et 3 , en une chemisa interne 6 et une chemise externe 7, laissant entre elles un espace à travers lequel de l'air peut passer pour être utilisé à favoriser la combustion.
Comme cela est représenté , la; chambre de combustion occupe la. majeure partie de l'espace renfermé par le capot , ce qui donne ainsi une chambre de combustion d'amples dimensions. Cependant , on n'a pas besoin d'utiliser ainsi tout cet espace , mais seulement une partie suffisante dans le but de produire des gaz de combustion à une température suffisamment élevée et du volume désiré. Un ventilateur 8 , convenablement supporté sur la partie antérieure de la chemise externe 7 , refoule de l'air dans l'espace compris entre les chemises 6 et 7 , et autour de cet espace.
Le combustible est fourni à tra- vers une tuyère représentée conventionnellement en 9. Des
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moyens convenables , non représentés sont prévus pour brûler le combustible à l'intérieur de la. chemise ou cham- . bre 6 l'écoulement d'air se faisant autour des parois de cette chambre et entre celle-ci et la chemise 7 des- pas- sages convenables étant prévus-de façon que l'air pénètre le long de la tuyère; à combustible 9.
Les: gaz chauds vien- nent ensuite en contact direct avec les éléments généra-, teurs de vapeur 10 et , après avoir passé tout le long de ceux-ci. sont déchargés à travers le tamis 5 , à l'ex- trémité arrière du véhicule.
Les tubes 10 qui constituent les éléments généra- teurs de vapeur sont convenablement supportés, dans l'en- veloppe entre les membres supérieur et inférieur de celle- ci. On a représenté aux fige. 1 ,2 et 3, plusieurs jeux ou rangées de tubes disposées les unes au-dessus des autres , et chaque série de tubes est alimentée. en eau pour la génération de vapeur par un tube distributeur 11 porté par un collecteur 12. Ce distributeur est repré- senté en détail, à grande échelle , à la fig. 7 ; il est de forme semi-cylindrique , avec de petits orifices dont un coincide avec chaque tube générateur 10.
Pour la com- modité du montage , les collecteurs 12 sont percés de trous les traversant de part en part , et l'extrémité de chaque tube 10 est mandrinée dans-le collecteur. On peut introduire ensuite dans ce collecteur le distributeur 11 puis insérer des bouchons 13 dans les trous qui se trouvent , respectivement , un en face de l'extrémité de chaque tube. De cette manière on assure des joints étanches et l'écoulement de la vapeur et de l'eau dans un seul sens.
Les tubes 10 sont de diamètre relativement petit; ceux qu'a employé la demanderesse avaient 16 millimètres de diamètre extérieur et 13 millimètres de diamètre intérieur.
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Toutefois la grosseur des tubes est limitée par les considé- rations suivantes :
En général , des tubes aussi petits que possible sont désirables parce qu'ils supporteront de plus hautes pressions de vapeur , avec une paroi plus mince , que des gros tubes. Ils sont par conséquent plus légers et moins coûteux* D'un autre côté , si les tubes sont exposés à de la chaleur rayonnante et si l'avantage d'un espacement é- trôit des tubes n'entre pas beaucoup en ligne de compte comme iacteur , puisque la transmission de chaleur s'ef- fectue principalement en raison de l'élévation de la tempé- rature du corps chauffé des tubes un peu plus gros sont désirables pour assurer l'introduction d'une grande quan- tité d'eau nécessitée par la forte vaporisation correspon- dante sous L'action de chaleur rayonnante.
L'usage d'un plus gros tube permet un plus grand orifice dans le distri- buteur , ce qui est désirable pour éviter le risque d'en- gorgement et assurer l'introduction , dans le tube , d'une quantité d'eau excédant suffisamment la capacité de vapo- risation du tube. Cependant , le. tube ne doit pas être gros au point de contrarier la bonne propagation de la pellicule au moyen de l'écoulement de vapeur et d'eau , puisque dans'un tube de trop grand damètre , il risque de se produire une action hydraulique ayant pour résultat la formation de poches de vapeur , avec une trop grande surface du tube non mouillée et un danger correpondant de brûlure.
Lorsqu'on fait usage de gaz de convection un tube abusai petit que possible est désirable afin qu'un grand nombre de tubes étroitement espacés puissent occuper une section donnée ,en assurant ainsi une concentration de la surface de chauffe dans la section du passage des gaz, ce qui augmente ainsi l'allure de transmission ou passage de chaleur. Un autre avantage de la petitesse du tube est l'augmentation de surface de chauffe obtenue avec un tube
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aussi court que possible.. Cela est spécialement désirable dans le cas où l'on est limité pour la longueur de tube.
Un petit tube , dans des conditions de convection ,peut également être utilisé parce que la vaporisation n'est pas aussi grande que dans des conditions de chaleur rayonnante, que par conséquent , la quantité d'eau nécessaire , à intro- duire dans les tubes , est relativement plus petite et que , quand bien même l'orifice existant dans le distributeur est également plus petit ,il y a moins de danger d'engorgement.
Il est néanmoins évident qu'on atteint la limite de petitesse lorsque l'orifice existant dans la distributeur doit être fait si petit qu'il n'est pas praticable d'introduire à travers lui une quantité d'eau susceptible d'excéder celle vaporisée par le tube.
L'invention n'est par conséquent limitée à aucune dimension exacte du tube mais compte dûment tenu des conditions que l'on vient dépasser en revue, il doit être relativement petit.
L'eau pour la génération de vapeur , dans la construction représentée à la fig. 1 , est fournie au distributeur 11 en quantité moindre que celle suffisante pour remplir les tubes mais supérieure à la capacité génératrice de vapeurs des tubes et , en raison des petits orifices existant dans le distributeur ,l'eau est distribuée dans la proportion voulue à tous les tubes. L'eau d'ali- mentation vient d'un réservoir 14 , relié par un tuyau verti- cal 15 à une nourrice 16 d'où. des branchements 17 partent pour alimenter chacun des distributeurs 11 situés dans les collecteurs 12 dont quatre sont représentée à la fig. 1.
Il va , bien entendu , sans dire que le nombre de tubes variera suivant la force motrice exigée par le véhicule particulier sur lequel il en est fait usage. Un tuyau 18 relie aussi la nourrice 16 à une pompe 19 qui fournit
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constamment la pression d'eau nécessaire aux distributeurs 11 les dimensions de la pompe étant calculées de façon qu'une quantité convenable d'eau soit livrée par elle.
A cause , en partie de la force de.l'eau injectée à travers les orifices existant dans les distributeurs. 11 et , en partie , de la force d'expansion de la 'vapeur formée dans les tubes générateurs 10 , la vapeur et l'eau passent , à travers ces derniers , à l'extrémité arrière , ou de décharge , de ceux-ci avec une vitesse telle et une action récipro- que due au processus d'ébullition dans les petits tubes employés , telle que la surface interne des tubes est constamment mouillée et que de la vapeur est rapidement formée et déchargée de la pellicule ou nappe d'eau formée sur la surface des tubes.
La vapeur et l'eau sont déchargées dans un pot 20, où. l'eau estreprise par la pompe 19 et ra- menée à la nourrice et d'où la 'vapeur séparée passe ,par un tuyau 21 à une soupape régulatrice 22. Lorsque cette soupape est ouverte , la vapeur passe par un tuyau 23 au moteur 24 convenablement supporté par exemple , par un support 25 , pendant du châssis au véhicule , et par l'es- sieu arrière de ce véhicule. On peut , bien entendu , faire usage d'autres dispositions de support.
La vapeur d'échap- pement du moteur passe par un tuyau 26 d'où elle arrive , par un tuyau 27, à un condenseur 28. Une pompe 29, reliée par un tuyau 30 à la nourrice 16 , livre à cette dernière l'eau résultant de la condensation de la vapeur.
Afin d'égaliser la pression dans le pot 20 et le réservoir d'alimentation 14, il est prévu un petit tuyau 31, reliant les deux , ou un tuyau avec une partie é- tranglée comme cela est représenté en 58 à la fig. 1.
Avec la disposition de tuyauterie représentée , lorsque la pompe 19 s'arrête ,.les tubes 10 se remplissent d'eau provenant du réservoir 14. Toutefois , dès que la pompe se remet en marche , le réservoir 14 commence à se
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remplir en raison des orifices restreints existant dans les distributeurs. Lorsqu'il est nécessaire de fournir davantage d'eau au. système , cela. peut se faire commodé- ment par l'intermédia.ire du.'réservoir 14.- qui est muni à cet effet d'un bouchon de remplissage 32 et chacun des tuyaux 15 et ai est pourvu d'un robinet pour permettre d'isoler complètement le réservoir 14 du système pendant qu'on le remplit.. Normalement , ces deux robinets sont ouverts.
Le fonctionnement , facile à comprendre d'après ce qui précède peut être brièvement résumé comme il suit 'Le combustible à brûler, pénétrant par la. tuyère 9 ,reçoit du ventilateur .8, l'air nécessaire à sa. combus- tion et les gaz de combustion après avoir passé ,un les tubes. 10 et les avoir chauffés à la: température. voulue pour la generation de vapeur sortent par 1 ou- verture 5.
Comme les tubes sont de petit diamètre et de longueur convenable et qu'au surplus ils sont étroitement espacés', ils absorbent la. chàleur , rapidement et effec- tivement, des gaz lorsque ces derniers passent sur eux à grande vitesse et il se perd relativement peu de chaleur dans les gaz qui s'échappent. ' L'eau fournie par la pompe 19aux nourrices 16 pénètre dans les divers distributeura 11,(µt'est rapidemnt convertie en vapeur à'mesùre qu'elle passe dans les tubes 10, la vapeur étant séparée de l'eau dans le pot 20 et l'eau: non vaporisée étant ramenée aux nourrices*. La vapeur utilisée dans le moteur passe au,aondenseur et l'eau provenant de la vapeur condensée est également ramenée aux nourrices.
La quantité d'eau à fournir au /n'est que - l'équivalent système/due aux fuites qui , avec une construction bien de la dé- . perdition étudiée. , peuvent être , et sont de préférence, très faibles.
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La pompe 19 est étudiée pour fonctionner à une pression suffisante pour maintenir la charge ou hauteur d'eau voulue dans le réservoir 14 ; mais , même si cette pression était un peu plus grande que celle nécessaire , une'petite quantité d'eau serait ramenée au pot 20 , mais seulement une petite quantité à cause de l'étranglement 58 dans le tuyau 31
L'isolement de l'espace tubulaire en bas et en haut , comme cela est représenté à la fig. 1 et décrit ci-dessus ,n'est que l'une des nombreuses dispositions que l'on pourrait utiliser. Une autre disposition de cellules est représentée à la fig. 6 et ces cellules peuvent courir transversalement , en formant des espaces d'air mort. ou bien elles peuvent courir longitudinalement.
Avec la disposition de cloisonnage dans laquelle les cellu- les courent longitudinalement au lieu de,courir transversa- lement au châssis , un moyen peut être prévu pour faire passer l'air refoulé par le ventilateur à travers l'en- velappe avant qu'il pénètre dans la chambre de combustion, de façon à fournir par cela même de la chaleur à l'air et à effectuer un refroidissement des plaques constituant l'en- veloppe afin d'empêcher une déperdition par rayonnement , la chaleur ainsi absorbée étant ramenée à la chambre de combustion.
A la fig. 4 , on a représenté une autre dispo- sition consistant en deux chemises longitudinalement cloisonnées , à l'extérieur de l'enveloppe portant les éléments générateurs . Les passages internes sont désignés par 33 sur cette figure , et les passages externes par 54. L'air fourni par le ventilateur peut être lais en circulation d'abord par les passages externes puis par les passages internes et , de là , à la chambre de com- bustion; ou bien , dans certainscas, on peut faire usage d'une circulation inverse c'est-à-dire faire passer d'abord
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l'air par les passages/internes puis par les passages exter- nes et , de là,à la. chambre de combustion, On pourrait également faire usage d'autres dispositions.
C'est ainsi par exemple 9- que certaines cellules peuvent être faites plus- petites que d'autres comme cela est représenté à la fig;.
4a, et qu'elles peuvent être closes de façon à empêcher l'air d'y passer , en formant ainai des espaces d'air mort à intervalles convenables ; ou bien ces espaces peuvent être remplis de calorifuge. La fermeture peut être permanente , ou bien on peut faire usage de registres dans certaines des cellules ou dans tout'es ,pour contrôler le tirage.
On pourrait employer- d'autres dispositions encore. o
La variantes représentée à la fig. 9 n' a pas de condenseur et ,par suite il est nécessaire d'avoir une plus grande provision d'eau que dans la. disposition représentée à la fig. 1, Dans cette fig. 9, le châssis du véhicule ,consistant en fers à U,est utilisé pour supporter les éléments générateurs de vapeur qui sont' logés dans une enveloppe ayant un élément inférieur , ou dessous 35 et un élément supérieur,ou desaus 36 dont chacun peut consister, et consiste de préférence , en une plaque inférieure et une plaque supérieure entre lesquelles est placée de la matière calorifuge ;
ou bien l'on peut faire usage de cellules à circulation telles que celles représentées aux figs. 4 et 6, Les fers à U du châssis du véhicule peuvent constituer les cotés de cette enveloppe .
Dans cette disposition le capot de l'automobile est sup- porté , comme d'habitude , par le châssis et ce châssis est formé , à sa. partie avant en une chambre de combustion qui est désignée par 37 et dans laquelle est convenablement logé un brûleur 38* Des moyens convenables que l'on n'a pas représentés mais qui peuvent être semblables à ceux représentés et décrits à propos de fig. 1,peuvent fournir l'air nécessaire à la combustion. si on le désire. Les gaz
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chauds, dans la forme d'exécution représentée à la fig. 9 , peuvent aussi venir directement en contact avec les tubes 10 et passer , le long de la chambre formée par le dessous 35 et le dessus 36 ,à l'extrémité arrière du véhicule où ils s'échappent dans l'atmosphère.
Les tubes 10 sont du même type que ceux représentés dans la forme d'exécution décrite en premier lieu et ils sont également pourvus de distributeurs de la même construction que celle déjà décrite. Toutefois l'extrémité arrière des tubes , au lieu d'aboutir à un pot s'étendant transversalement , comme cela est représenté à la fig. 1,débouchent dans un collec- teur de décharge ,39, qui est représenté à grande échelle à la fig. 8 et qui est relié avec un pot vertical 40 dans lequel la vapeur et l'eau sont séparées, la vapeur se ren- dant par un tuyau 41,contrôlé par une soupape régulatrice, à la.boite à vapeur 42 du moteur 43 tandis que l'eau qui pénètre dans le pot 40 passe par la pompe 44 qui la ramène, par le, tuyau 45 , aux nourrices.
Puisqu'il n'est pas fait usage de condenseur , la provision d'eau est portée dans un réservoir 47 occupant l'espace offert par le capot et relié par sa partie inférieure , au moyen d'un tuyau 48 , pourvu d'un robinet 51 avec le pot 40. Un autre tuyau 49 relie le pot 40 au réservoir 47 ,pour éga- liser la presaion dans les deux et dans ce tuyau est' également prévu un robinet 50 que l'on peut , de même que le robinet 51 du tuyau 48,fermer lorsqu'on désire ajouter de l'eau par l'ouverture que ferme le bouchon de remplissage 52. Le moteur est supporté par un support 53 , 'pendant du châssis du véhicule et par l'essieu ar- rière , comme dans la disposition décrite en premier lieu.
Bien que ,dans les formes d'exécution sus-décrites, l'écoulement de vapeur dans les tubes se fass-e longitudina- lement au véhicule , il rentre néanmoins dans l'esprit de l'invention d'arranger les tubes de telle façon que l'écoule-
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ment de vapeur dans ceux-ci s'effectue transversalement au véhicule.. Une telle disposition est rendue possible - en raison de la petite dimension de tubes dont on peut àire'usage , conformément aux principes de L'invention , et de ce qu'en raison de leur faible grosseur on peut en placer davantage dans un espace donna.
Par conséquent on peut disposer d'une longueur suffisante dans la largeur d'un véhiaule pour assurer une action génératrice de vapeur suffisante. Toutefois , les gaz s'écoulent longi- tudinalement,comme dans les dispositions décrites ci- dessus.
En ce qui concerne maintenant fig. 13,qui re- présente schématiquement les diverses commandes , on supposera que le véhicule est en stationnement , qu'il n'est point fourni de combustible et qu'il n'est pas refoulé d'air par le ventilateur. Toutefois , les éléments générateurs de vapeur 10 sont remplis d'eau.
En manoeuvrant un levier de commande 60, pivotant en 61 , on actionne une bielle 62 qui , reliée à une partie ou prolongement 68 dudit levier / fait osciller le levier coudé 63 autour de son pivot et ouvre la soupape 64 pour admettre du combustible à la chambre de combustion. Ce combustible peut consister en un liquide quelconque con- venable tel que le pétrole brut ou kérosène que l'on peut brûler de toute manière bien connue. Le mouvement de la partie 68 du levier 60 ferme aussi un circuit électri- que a travers un moteur 65 actionnant par courroie au au- trement la pompe de circulation 19.
Le circuit du moteur est le suivant :: de la batterie A,le courant passe par le fil 66-67 l'axe 61 , au à une bague conductrice montée sur celui-ci , puis par le bras 68, qui est également en matière conductrice et est, à ce moment , en prise avec le plot 69. De ce dernier , le courant passe par le, fil 70- 71 au moteur 65 d'où il revient par le:, fil 72-73, à
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la batterie.
Le bras 68 fait également contact électrique avec un autre plot 74 qui fournit du courant ,par le fil 75 , à un dispositif inflammateur, 76 , situé dans la cham- bre de combustion ,pour allumer le combustible une bobi- ne d'induction convenable , 77 , étant prévue dans le circuit
Le mouvement initial du levier 60 , outre qu'il éta- blit les divers circuits déjà décrits ferme aussi , sensi- blement en même temps,un troisième circuit par la venue.en contact du bras 68 avec une pièce conductrice de l'élec- tricité , 78, à laquelle est connecté un fil 79-80 abou- tissant à un rhéostat 81.. Un bras 82 est normalement en contact électrique avec un des points du rhéostat et le courant passe , par ce bras ,
au fil 83 qui l'amène au ventilateur 8. Toutes les opérations sus-décrites s'effec- tuent lorsqu'on fait passer le levier 60 de la position représentée à la fig. 1 à une position où il coïncide avec un second levier 60a. Il va cependant sans dire que la mise en route de la pompe de circulation. du ventila- teur et de la fourniture de combustible , ainsi que son allu- mage tout en s'effectuant tous durant le mouvement initial du levier 60 ne se produisent pas nécessairement en même temps , car il est préférable de disposer les choses pour le retard ou l'avance voulu dans la mise en route des divers dispositifs.
De préférence , c'est la pompe de circulation qui est mise en route la. première ,puis a Heu la mise en route du ventilateur et ,après cela.l'allumage du combus- tible., Il est , bien entendu , évident que l'on peut faire varier cet ordre.
Lorsqu'on a manoeuvré le levier 60 comme décrit , la pompe 19 a été mise-en route , du combustible a été in- troduit dans la-chambre de combustion ,et allumé , et le ventilateur fait circuler de l'air- pour la combustion et re- foule les gaz chauds sur les éléments générateurs et le
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long de ceux-ci , ce qui fait que de la vapeur est engendrée.
Pour mettre le moteur en marche,on manoeuvre le levier 60a dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre et ce levier actionne alors par l'intermédiaire d'une bielle 84, un second levier 85 commandant la soupape régulatrice 22. De la. vapeur est alors admise, du pot à vapeur 20 , par les tuyaux21 et 23, au moteur 24;.
La pompe 29 qui prend l'eau au condenseur et la refoule à la nourrice 16 est actionnée par une courroie mise en mouvement par une poulie montée sur l'arbre du moteur à vapeur de sorte que , lors de la mise en marche de ce dernier , l'eau provenant de la condensation de la vapeur est mise en circulation.
Si après avoir manoeuvré le levier 60 pour lui faire accomplir ses diverses fonctions,on ne manoeuvrait pas le levier 60a, cela aurait pour résultat. la génération de vapeur dans les tubes 10; mais il ne serait pas fait usage de cette vapeur. Une soupape de sûreté 86 est prévue en cas de besoin ; mais , afin de ne pas gaspiller inutile- ment de la vapeur , il est prévu un contrôle par lequel , dans ces circonstances , la fourniture de combustibleest interrompue et le ventilateur ralenti. Cela, est produit par une élévation de pression dans le pot 20.
Un tuyau 87, partant de la.partie supérieure du pot transmit la pression à un piston 88 pour faire mouvoir une tige 83 reliée à un bras solidaire du bras 82 afin de mettre de la résistance dans le circuit du ventilateur , le mouvement ' s'effectuant en antagonisme à l'action d'un ressort , 89' travaillant à la compression. La pression agit également par l'intermédiaire d'un régulateur à diaphragme 90, pour couper la fourniture de combuistible à la tuyère 9.
Ces divers organes de commandes peu-ventbien entendu, être modifiés pour s'adapter à des conditions
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différentes et l'on pourrait prévoir diverses autres dispo- sitions , suivant le raffinement de la construction ou pour satisfaire à des conditions.différentea- auxquelles on peut avoir affaire dans la pratique.
On peut également modifier l'ordre dans lequel les divers éléments sont amenés en action.
C'est ainsi , par exemple , qu'avec les tubes 10 pleins d'eau on peut mettre d'abord en route la combustion et engendrer de la vapeur , comme dans la chaudière aqua- tubulaire ordinaire. La vapeur ainsi engendrée peut être utilisée pour actionner la pompe de circulation d'eau 19.
Puisque la vapeur engendrée dans ces conditions se rassem- blerait pour la majeure partie dans le réservoir ].4 , on ferait partir de ce dernier une tuyauterie aboutissant à un moteur à vapeur que l'on substituerait au moteur élec- trique 65.
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STEAM GENERATOR, FOR SELF-PROPELLED VEHICLES
The present invention relates to methods and apparatus in which. Steam is generated in relatively small diameter tubes compared to water tubes and smoke tubes commonly used in industrial boilers.
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In the patent déoéû.g $ igiâ, se .33.ye4 dated j.S8jscAiHt 19S1 9, tubes have been described, into which the water to be vaporized is introduced in quantities. greater than the generating capacity of a tube, but less than the amount sufficient to fill the tubes, and through which the vapor generated and the water not
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vaporized move towards their end. discharge, with means to separate the. water vapor and continuously return the water to the receiving end of a tube.
In this patent, the generator elements or tubes are arranged such that the level of the discharge end is lower than the level of the receiving end, which uses gravity to aid the flow of water through them. tubes and maintain a sheet or film of water on the surface of the tubes that is opposite to that exposed to heat.
Arrangements of this kind increase the efficiency, from the point of view of steam generation, of boilers to which they are applied, whether the tubes are of a relatively small diameter or they are of the size of the tubes. currently in general use.
However, the authors of the invention have discovered that gravity flow is not a necessary condition for the generation of steam involving what may be briefly called the principle, "La Mont", as. that it is set out in the patent in question. In fact, the tubes can be horizontal or can be tilted with the receiving end of the tube lower than the discharge end.
In tubes thus arranged, one of the conditions is that the tubes have a diameter such that when they. are in a substantially horizontal position, or in a position where the receiving end is lower than the discharge end, the internal surfaces of the tube, along its entire length, are constantly wetted. In the tubes which the Applicant has used heretofore, the outside diameter has been around 16 millimeters although, for some uses, smaller tubes would appear to be even better and it is possible that somewhat larger tubes. can also be used.
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Another condition is that the water is introduced into the receiving end of the tube in an amount greater than the vaporization capacity of the tube and that the excess water is withdrawn from the tube at such a rate that the amount of water flowing in this tube is constantly less than that sufficient to fill it but is always greater than its generating capacity.
In other words, the amount of heat received and the size of the tube as well as the amount of water introduced must be in such a relationship that both steam and water flow through the tubes from the receiving end. of these, with a turbulence and a speed such that the internal surface of the tube is almost constantly wetted everywhere by a film or sheet of water and that the tube is always free of hydraulic pressure, which would be likely to cause vapor entrapment or interfering with the free flow, so that there is no danger of the tube being shot or burning.
The invention is susceptible to many useful applications such as, for example, the generation of steam for self-propelled vehicles such as rail-powered rail cars, locomotives, automobiles, including trucks, and in such applications the tubes. generators are arranged in a substantially horizontal position.
As applied to. locomotives. The invention has advantages over current modes of steam generation since it offers greater generating power for the same weight, or less weight, and like locomotives today are necessarily limited. under certain conditions of space, and perhaps weight, any increase in power without / increase in weight nor / dimensions constitutes an advantage
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Mark.
With regard to other self-propelled vehicles such as trucks, buses and cars. tourism the steam engine has many well-known advantages that the gasoline engine does not have. Automobiles which heretofore have employed steam as a motive power have usually been fitted with flash boilers, that is, boilers in which all the water injected into the boiler is immediately converted into steam or boilers in which the water is boiled in large masses.
The difficulty of accurately and reliably controlling boilers
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Tantan-vaporization has been a serious objection to their use and, in water-mass type boilers, difficulties have been experienced with the formation of scale often resulting in burns or gunfire.
By the use of the present invention, it is possible to generate steam at a sufficiently rapid rate and under simpler controls than is possible with the old type of boilers, which thus provides the advantages of steam as a motive power in such vehicles. Preferably, the generator tubes La Mont are arranged longitudinally of the vehicle and under the body or body thereof, and they extend over a significant part of its length.
The invention and its applications will be better understood by considering in more detail the various embodiments shown, by way of example, on the attached drawings which, however, are more or less schematic. illustrate practical ways of applying the principles of the invention without understanding many details which in practice will occur to the mind of a fool.
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tor and engineer for the most convenient automatic control of various functions.
Srxr these. drawings:
Fig. 1 is a side elevation showing, more or less schematically, a self-propelled vehicle to which the invention is applied;
Freezes. 2 and 3 are sections along 2-2 and 3-3, respectively fig. 1;
Fig 4 is a section showing a slightly different arrangement of the casing of the tubes in order to ensure the isolation as well as to allow circulation of air, which is through it. even heated before delivery to the) combustion chamber;
Fig. 4a shows a variant of the fig construction. 4 pegged, 5 is a large-scale view of the insulating cells, transversely arranged, shown in 1a fig. 1;
Fig. 6 is a large-scale view of a variant of a means of subdividing the jacket reinforcing the envelope, itself surrounding the tubes in order to ensure the circulation around this envelope
Fig. 7 is a large-scale view of one of the arrival distributors and distributors
Fig. 8 is an enlarged view of a discharge manifold, showing its connection to the pot in which the steam and water are separated;
Fig.9 is a side elevation of a slightly different embodiment of the invention;
Freezes. 10 and 11 are sections on 10-10 and 11-11, respectively, fig. 9;
Fig. 12 is a plan, part in section of the. construction shown in FIG. 9 and
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Fig. 13 is a diagram showing one of the ways in which the various parts can be coordinated and controlled.
The chassis of the vehicle can, as is. see in fig. 1, be used to support a casing for the steam generating elements. This casing, shown at 1, extends from the front to the rear of the vehicle and, preferably, its top and bottom are formed, each of two plates separated by an insulating space.
In the embodiment shown in FIG. 1, the plates are separated by partitions 2, fig. 5 running transversely to the frame and forming dead air spaces; * These partitions are preferably separated from the plates of the casing by strips of heat-insulating material 3. The casing 1 is closed at the front by a plate 4; but the rear. 5,. Is opened and covered by a screen through which the exhausted combustion gases go out. The usual cover is a little modified and consists, as shown in figs. 1 and 3, into an internal jacket 6 and an external jacket 7, leaving between them a space through which air can pass to be used to promote combustion.
As shown, the; combustion chamber occupies the. most of the space enclosed by the hood, resulting in a large combustion chamber. However, it is not necessary to use all of this space in this way, but only a sufficient part in order to produce combustion gases at a sufficiently high temperature and of the desired volume. A fan 8, suitably supported on the front part of the outer jacket 7, delivers air into the space between the jackets 6 and 7, and around this space.
The fuel is supplied through a nozzle conventionally represented at 9.
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suitable means, not shown, are provided for burning the fuel inside the. shirt or room. bre 6 the air flow being around the walls of this chamber and between the latter and the jacket 7- suitable passages being provided so that the air penetrates along the nozzle; fuel 9.
The hot gases then come into direct contact with the steam-generating elements 10 and, after having passed all along them. are discharged through the sieve 5 at the rear end of the vehicle.
The tubes 10 which constitute the steam generating elements are suitably supported, in the casing between the upper and lower members thereof. We have represented in the freezes. 1, 2 and 3, several sets or rows of tubes arranged one above the other, and each series of tubes is supplied. in water for the generation of steam by a distributor tube 11 carried by a manifold 12. This distributor is shown in detail, on a large scale, in FIG. 7; it is semi-cylindrical in shape, with small orifices, one of which coincides with each generator tube 10.
For ease of assembly, the manifolds 12 are pierced with holes passing right through them, and the end of each tube 10 is mandrelated in the manifold. The distributor 11 can then be introduced into this manifold and then the plugs 13 can be inserted into the holes which are located, respectively, one opposite the end of each tube. This ensures tight seals and the flow of steam and water in one direction.
The tubes 10 are of relatively small diameter; those employed by the Applicant had 16 millimeters in external diameter and 13 millimeters in internal diameter.
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However, the size of the tubes is limited by the following considerations:
In general, tubes as small as possible are desirable because they will withstand higher vapor pressures, with a thinner wall, than larger tubes. They are therefore lighter and less expensive * On the other hand, if the tubes are exposed to radiant heat and if the advantage of narrow tube spacing does not come into play much like iactor, since the heat transmission takes place mainly due to the rise in the temperature of the heated body, somewhat larger tubes are desirable to ensure the introduction of a large quantity of water. required by the corresponding strong vaporization under the action of radiant heat.
The use of a larger tube allows a larger orifice in the dispenser, which is desirable to avoid the risk of plugging and to ensure the introduction into the tube of a quantity of water. sufficiently exceeding the vaporization capacity of the tube. However, the. tube should not be so large as to interfere with the proper propagation of the film by means of the flow of steam and water, since in a tube of too large a meter hydraulic action may occur resulting in the formation of vapor pockets, with an excessively large surface of the non-wetted tube and a corresponding danger of burns.
When using convection gas an excessively small tube as possible is desirable so that a large number of closely spaced tubes can occupy a given section, thus ensuring a concentration of the heating surface in the section of the gas passage. , which thus increases the rate of transmission or passage of heat. Another advantage of the small size of the tube is the increase in heating surface obtained with a tube
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as short as possible. This is especially desirable where there is a limitation on the length of tubing.
A small tube, under convection conditions, can also be used because the vaporization is not as great as under radiant heat conditions, therefore the amount of water required, to be introduced into the tubes. , is relatively smaller and that although the orifice existing in the dispenser is also smaller, there is less danger of clogging.
It is nevertheless obvious that the limit of smallness is reached when the orifice existing in the dispenser must be made so small that it is not practicable to introduce through it a quantity of water liable to exceed that vaporized. through the tube.
The invention is therefore not limited to any exact dimension of the tube, but with due regard to the conditions which have just been discussed, it must be relatively small.
Water for the generation of steam, in the construction shown in fig. 1, is supplied to the distributor 11 in a quantity less than that sufficient to fill the tubes but greater than the vapor-generating capacity of the tubes and, due to the small orifices existing in the distributor, the water is distributed in the desired proportion to all the tubes. The feed water comes from a reservoir 14, connected by a vertical pipe 15 to a manifold 16 from where. connections 17 leave to supply each of the distributors 11 located in the collectors 12, four of which are shown in FIG. 1.
It goes, of course, without saying that the number of tubes will vary depending on the driving force required by the particular vehicle on which it is used. A pipe 18 also connects the nurse 16 to a pump 19 which supplies
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constantly the water pressure necessary to the distributors 11 the dimensions of the pump being calculated so that a suitable quantity of water is delivered by it.
This is partly due to the force of the water injected through the orifices existing in the distributors. 11 and, in part, from the expansive force of the steam formed in the generator tubes 10, the steam and water pass, through them, to the rear end, or discharge, thereof. with such speed and reciprocal action due to the boiling process in the small tubes employed, such that the inner surface of the tubes is constantly wetted and vapor is rapidly formed and discharged from the film or water table formed on the surface of the tubes.
Steam and water are discharged into a pot 20, where. the water is taken up by the pump 19 and returned to the manifold and from where the separated steam passes, through a pipe 21 to a regulating valve 22. When this valve is open, the steam passes through a pipe 23 to the engine. 24 suitably supported, for example, by a support 25, hanging from the chassis to the vehicle, and by the rear axle of this vehicle. One can, of course, make use of other support arrangements.
The exhaust steam from the engine passes through a pipe 26 from which it arrives, through a pipe 27, to a condenser 28. A pump 29, connected by a pipe 30 to the manifold 16, delivers to the latter the latter. water resulting from the condensation of steam.
In order to equalize the pressure in the pot 20 and the supply tank 14, a small pipe 31 is provided, connecting the two, or a pipe with a necked part as shown at 58 in fig. 1.
With the piping arrangement shown, when the pump 19 stops, the tubes 10 fill with water from the reservoir 14. However, as soon as the pump turns back on, the reservoir 14 begins to drain.
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fill due to the restricted openings in the distributors. When it is necessary to supply more water to the. system, that. can be done conveniently via the tank 14.- which is provided for this purpose with a filler plug 32 and each of the pipes 15 and a is provided with a valve to allow isolation. system tank 14 completely while filling. Normally these two taps are open.
The operation, easily understood from the above, can be briefly summarized as follows: The fuel to be burned, entering through the. nozzle 9, receives from the fan .8, the air necessary for its. combustion and combustion gases after passing through the tubes. 10 and have them heated to: temperature. required for steam generation exit through 1 opening 5.
As the tubes are of small diameter and of suitable length, and moreover they are closely spaced, they absorb it. gases heat up quickly and effectively when they pass over them at high speed, and relatively little heat is lost in the escaping gases. 'The water supplied by the pump 19 to the feeders 16 enters the various distributors 11, (µt is quickly converted into steam as it passes through the tubes 10, the steam being separated from the water in the pot 20 and the water: unvaporized being returned to the feeders. * The steam used in the engine passes to the condenser and the water from the condensed steam is also returned to the feeders.
The quantity of water to be supplied to / is only - the system equivalent / due to leaks which, with a good construction of the de-. perdition studied. , can be, and preferably are, very low.
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The pump 19 is designed to operate at a pressure sufficient to maintain the desired charge or height of water in the reservoir 14; but, even if this pressure were a little greater than that needed, a small amount of water would be returned to pot 20, but only a small amount because of the constriction 58 in the pipe 31
The isolation of the tubular space at the bottom and at the top, as shown in fig. 1 and described above, is only one of the many arrangements that could be used. Another arrangement of cells is shown in FIG. 6 and these cells can run transversely, forming spaces of dead air. or they can run longitudinally.
With the partition arrangement in which the cells run longitudinally instead of running transversely to the frame, means may be provided to pass the air discharged by the fan through the envelope before it. enters the combustion chamber, thereby providing heat to the air and effecting cooling of the plates constituting the casing in order to prevent loss by radiation, the heat thus absorbed being reduced to the combustion chamber.
In fig. 4, another arrangement has been shown consisting of two longitudinally partitioned liners, outside the casing carrying the generating elements. The internal passages are designated by 33 in this figure, and the external passages by 54. The air supplied by the ventilator can be circulated first by the external passages then by the internal passages and, from there, to the chamber. combustion; or, in certain cases, we can make use of a reverse circulation, that is to say to pass first
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air through the / internal passages then through the external passages and, from there, to the. combustion chamber. Other provisions could also be used.
It is thus for example 9- that some cells can be made smaller than others as shown in fig ;.
4a, and that they can be closed so as to prevent air from passing through them, thus forming dead air spaces at suitable intervals; or these spaces can be filled with heat insulation. Closure may be permanent, or use may be made of registers in some or all of the cells to control the draft.
Still other provisions could be used. o
The variants shown in FIG. 9 has no condenser and therefore it is necessary to have a larger supply of water than in the. arrangement shown in FIG. 1, In this fig. 9, the vehicle frame, consisting of U-shaped irons, is used to support the steam generating elements which are housed in a casing having a lower member, or a bottom 35 and an upper member, or such 36 each of which may consist, and preferably consists of a lower plate and an upper plate between which is placed heat insulating material;
or one can make use of circulation cells such as those shown in FIGS. 4 and 6, The U-bars of the vehicle frame can constitute the sides of this envelope.
In this arrangement, the hood of the automobile is supported, as usual, by the chassis and this chassis is formed, at its. front part in a combustion chamber which is designated by 37 and in which is suitably housed a burner 38 * Suitable means which have not been shown but which may be similar to those shown and described with regard to fig. 1, can supply the air necessary for combustion. if desired. Gas
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hot, in the embodiment shown in FIG. 9, can also come into direct contact with the tubes 10 and pass, along the chamber formed by the bottom 35 and the top 36, to the rear end of the vehicle where they escape into the atmosphere.
The tubes 10 are of the same type as those shown in the embodiment described first and they are also provided with distributors of the same construction as that already described. However, the rear end of the tubes, instead of ending in a pot extending transversely, as shown in FIG. 1, open into a discharge manifold, 39, which is shown on a large scale in FIG. 8 and which is connected with a vertical pot 40 in which the steam and water are separated, the steam flowing through a pipe 41, controlled by a regulating valve, to the steam box 42 of the engine 43 while the water which enters the pot 40 passes through the pump 44 which returns it, through the, pipe 45, to the nurses.
Since the condenser is not used, the water supply is carried in a tank 47 occupying the space offered by the cover and connected by its lower part, by means of a pipe 48, provided with a tap 51 with the pot 40. Another pipe 49 connects the pot 40 to the reservoir 47, to equalize the pressure in both and in this pipe is also provided a tap 50 which can be provided, as well as the tap. 51 of pipe 48, close when it is desired to add water through the opening which the filler cap 52 closes. The engine is supported by a support 53, hanging from the frame of the vehicle and by the rear axle , as in the arrangement described first.
Although, in the embodiments described above, the flow of steam in the tubes is longitudinal to the vehicle, it nevertheless falls within the spirit of the invention to arrange the tubes in such a way. let the flow-
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The vapor flow therein takes place transversely to the vehicle. Such an arrangement is made possible by reason of the small size of tubes which can be used, in accordance with the principles of the invention, and of the fact that due to their small size more can be placed in a given space.
Therefore, sufficient length can be available across the width of a vehicle to provide sufficient steam generating action. However, the gases flow longitudinally, as in the arrangements described above.
Turning now to fig. 13, which schematically represents the various controls, it will be assumed that the vehicle is parked, that it is not supplied with fuel and that it is not discharged with air by the fan. However, the steam generating elements 10 are filled with water.
By operating a control lever 60, pivoting at 61, a connecting rod 62 is actuated which, connected to a part or extension 68 of said lever / causes the elbow lever 63 to oscillate around its pivot and opens the valve 64 to admit fuel to the combustion chamber. This fuel can consist of any suitable liquid such as crude oil or kerosene which can be burned in any well known manner. Movement of part 68 of lever 60 also closes an electrical circuit through a motor 65 otherwise belt-actuating circulation pump 19.
The motor circuit is as follows: from battery A, the current passes through wire 66-67, axis 61, to a conductive ring mounted on it, then through arm 68, which is also made of material conductive and is, at this moment, engaged with the pad 69. From the latter, the current passes through the, wire 70- 71 to the motor 65 from which it returns through the :, wire 72-73, to
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battery.
Arm 68 also makes electrical contact with another pad 74 which supplies current, via wire 75, to an igniter device, 76, located in the combustion chamber, to ignite the fuel a suitable induction coil. , 77, being provided in the circuit
The initial movement of the lever 60, in addition to establishing the various circuits already described also closes, substantially at the same time, a third circuit by the coming into contact of the arm 68 with an electrically conductive part. tricity, 78, to which is connected a wire 79-80 terminating at a rheostat 81. An arm 82 is normally in electrical contact with one of the points of the rheostat and the current passes, through this arm,
to the wire 83 which brings it to the fan 8. All the operations described above are carried out when the lever 60 is moved from the position shown in FIG. 1 at a position where it coincides with a second lever 60a. However, it goes without saying that starting up the circulation pump. of the fan and the fuel supply, as well as its ignition while taking place during the initial movement of the lever 60, do not necessarily occur at the same time, since it is preferable to arrange things for the delay. or the desired advance in starting up the various devices.
Preferably, it is the circulation pump which is started 1a. first, then after switching on the fan and, after that, igniting the fuel. It is of course obvious that this order can be varied.
When lever 60 has been operated as described, pump 19 has been turned on, fuel has been introduced into the combustion chamber, and ignited, and the fan circulates air for the combustion. combustion and repels hot gases on the generating elements and the
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along these, which causes steam to be generated.
To start the engine, the lever 60a is operated in the direction of clockwise movement and this lever then actuates by means of a connecting rod 84, a second lever 85 controlling the regulating valve 22. From the . steam is then admitted, from the steam pot 20, through pipes 21 and 23, to the engine 24 ;.
The pump 29 which takes water from the condenser and delivers it to the manifold 16 is actuated by a belt set in motion by a pulley mounted on the shaft of the steam engine so that, when the latter is started , the water from the condensation of the steam is circulated.
If after having operated the lever 60 to make it perform its various functions, the lever 60a was not operated, this would result. the generation of steam in the tubes 10; but it would not be made use of this vapor. A safety valve 86 is provided if necessary; but, in order not to waste steam unnecessarily, a control is provided by which, in these circumstances, the supply of fuel is interrupted and the fan is slowed down. This is produced by a rise in pressure in the pot 20.
A pipe 87, starting from the upper part of the pot transmitted the pressure to a piston 88 to move a rod 83 connected to an arm integral with the arm 82 in order to put resistance in the fan circuit, the movement 's' performing in antagonism to the action of a spring, 89 'working in compression. The pressure also acts via a diaphragm regulator 90, to cut off the supply of fuel to the nozzle 9.
These various control units can of course be modified to adapt to the conditions
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different and various other arrangements could be made, depending on the refinement of the construction or to satisfy different conditions which may be encountered in practice.
You can also change the order in which the various elements are brought into action.
Thus, for example, with the tubes 10 full of water it is possible to first start the combustion and generate steam, as in the ordinary aquatubular boiler. The steam thus generated can be used to operate the water circulation pump 19.
Since the steam generated under these conditions would collect for the most part in the tank] .4, a pipe would be made from the latter leading to a steam engine which would be substituted for the electric motor 65.
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