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BREVET D'INVENTION "MECANISME POUR LA COMBUSTION DOMESTIQUE DE COMBUSTIBLE LIQUIDE".
La présente invention est relative à des perfectionnements aux brûleurs de combustible liquide, en vue du chauffage domes- tique et plus particulièrement à un mécanisme brûleur à huile manoeuvré et commandé électriquement.
Un des objets de l'invention est d'établir un dispositif , de ce caractère, lequel est toutefois en principe d'une construc- tion simple et adapté aux méthodes modernes de production avec les différentes parties interchangeables et rapidement montables.
Avec cet objet et d'autres en vue on se référera aux dessins annexes qui représentent un mode d'exécution préféré de l'invention, étant bien compris que des modifications de détails peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention,
Aux dessins:
La fig. 1 est une vue de coté en élévation de ce disposi-
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tif perfectionné, comme installé en connexion avec un type commercial de fourneau domestique, avec des coupes partielles, et représentant schématiquement les commandes électriques.
La fig. 2 est une vue partielle, à plus grande échelle, en élévation de face, de la figure 1, avec des parties @rra- chées, et partiellementen coupe.
La- fig. 3 est une vue en plan par dessus du mécanisme de commande de la figure 2, le chapeau étant enlevé.
La fig. 4 est une vue en coupa longitudinale suivant la ligne 4-4 de la figure 2, en regardant dans la direction des flèches.
La fig. 5 est une vue de détail., en plan à plus. grande é- chelle du dashpot purgeur d'admission, avec le chapeau pointeau enlavé.
La fig. 6 est une vue en élévation en bout de la pompe mesureuse avec l'enveloppe et le rotor enlevés.
La fig. 7 est une vue de détail à plus grande échelle par- tiellement en coupe du robor et l'anneau de commande enlevé.
La fige 8 est une vue en élévation en bout de la pompe de pulvérisation avec l'extrémité de la uompe mesureuse enlevée.
La fig. 9 est une vue en coupe verticale de la. flasque en Iorme de cloche par la ligne 9-9 de la figure 4.
La fige 10 est une vue en coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 9, représentant la connexion conduisant de la pompe de pulvérisation au dash-pot.
La fig. 11 est un schéma de cablage du système de commande électrique représenté à la figure 1.
La fig. 12 est un schéma de câblage d'un autre système de commande électrique appliqué au dispositif perfectionné.
La fig. 1 représente un mode de réalisation du mécanisme
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brûleur d'huile perfectionné et manoeuvré électriquement ins- talla en connexion avec un calorifère ou fourneau domestique de tout type désiré. Le brûleur à huile est représenté en élévation de côté et comprend un moteur électrique monté dans l'enveloppe 1 reposant et fixée sur le support 2 ayant des pieds réglables 3 l'arbre moteur 4 ae prolonge à la droite de l'enveloppe du moteur à travers une enveloppe 5 de ventilateur souffleur, à une pompe à huile 6.
Un ventilateur souffleur, non représenté, est monté sur l'arbre moteur à l'intérieur de l'enveloppe et le ventilateur souffleur débouche dans un tuyau de tirage 7 qui se prolonge le long d'un coté du mécanisme brûleur et pénètre dana la chambre de combustion 8 du calori- fère ou fourneau commercial 9.
L'arbre moteur est prolongé dans la direction opposée pour passer à travers un corps de pompe de pulvérisation 10 et un corps de pompe mesureuse 11 et est adapté pour manoeuvrer simul- tanément la pompe à huile 6, le ventilateur souffleur dans len- veloppe 5, la pompe de pulvérisation dans le corps 10 et la pompe mesureuse dans la corps 11.
De l'huile, ou un autre combustible liquide approprié, est soutirée d'un réservoir non représenté, par le tuyau 12 au moyen de la pompe à huile 6 d'où elle est distribuée au moyen du tuyau 13 à une enveloppe tiltre à huile 14 ayant un tuyau de trop plein 15 par lequel l'excès d'huile est ramené au réser- voir.
L'enveloppe filtre à huile est représentée, en élévation en 'bout et en coupe aux figures 2 et 4, respectivement . Le tuyau d'alimentation d'huile 13 est représenté à la figure 2 comme arrivant du coté supérieur gauche de l'enveloppe et le tuyau de trop plein 15 est représenté partant du côté supérieur à
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droite de l'enveloppe.
La figure 4 représente un filtre à huile en l'orbe de cylin- dre 16 en fine toile métallique porte par une plaque 17 perfora
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au centre et reposant sur un epaulemeut dans l'enveloppe au- dessous de l'ouverture du tuyau d'alimentation 13. le fond de
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l'enveloppe est muni d'un orifice de sortie 18 débouch2nt dans une chambre soupape à huila 19, on voit donc que toute l'huile pénétrant dans la chambre soupape a. huile doit d'abord trc,var8; le filtre cylindrique 16 et si un excès d'huile est fourni à
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l'enveloppa du filtre, il en sortira par le tuyau de trop n1ailJ pour retourner au réservoir.
La soupape à huila et la chambre de soupape à huila le sont disposées à l'intérieur d'une enveloppe 20 -lui 'arme aussi
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partie de l'enveloppe 11 de pompe mesureuae et 1s chambre sou- pape à huile 19 est munie d'un passade 21 conduisa-c de sa partie supérieure à la partis supérieure de l'intérieur de l'enveloppe 11 de pompe mclsureuse.
La eharior, soupape à huile supporte une soupapa à huile 22 normalement maintenue appuyée sur son siège dans sa position la plus haute par un ressort 23
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et est amenée à s'ouvrir par 1 taO!ÜSsel:1ent d'une ti,7e 14 iaontée au-dessus à'elle dans l'enveloppe 20.Comme repr8.;enté ii la fiçr,4 la tige 24 est établie avec un presse étoupe à soufflet 1..±, Jtts- ohé à son extrémité supérieure à une plaque sur le ouits 27, dans lequel le piston travailla, pur un chapeau a3 qui t:Mat -jus- si comme coussinet ou guide pour l'extrémité supérieure du pis- ton.
Lorsque la piston est abaissé par la pression du combusti-
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ble,oomme on le décrira plus loin, il abaisse la soupana 2S per- mettant le passage de l'huile de l'enveloppe filtre à huile par le conduit 18 et la ohanbre de soupape 19 pour pénétrer dans le conduit 21 et être déversé à l'intérieur de l'enveloppe 11 de
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pompe mesureuse. Comme représenté à la figure 1, cette soupape à huile et enveloppe 11 de pompe mesureuse est fixée à l'en- veloppe de pompe de pulvérisation et l'enveloppe de pompe de pulvérisation est fixée à son tour à la flasque 29 de lenveloppe 1 du meneur au moyen de tirants 30.
La pompe mesureuse comprend une base cylindrique 31 qui est tenue en place entre l'enveloppe de pompe mesureuse 11 et l'enveloppe de pomne depulvérisation 10 par les dits tirants 30. L'enveloppe de pompe mesureuse forme une chambre cylindri- que 32 qui est concentrique au prolongement 4a de l'arbre mo- -tour 4, lequel arbre traversa le centre de la base de pompe masureuse 31 et est opérativement attache à un rotor 33 appro- prié nour tourner librement dans la chambre 32 et porte d'un cote oontre un bossage 34 de dimension et de forme semblable s'étendant vers le centre de la chambre de la base fixe 31.
La manoeuvre de cette pompe mesureuse sera décrite en détail en se référant à la fig. 6 du dessin. Pour le moment il suffira de savoir que l'huile ou le combustible liquide venant du con- duit 21 dans la chambre 32 de pompe mesureuse est distribuée à un débit constant à l'intérieur de l'enveloppe de pompe de pulvérisation 10 indépendamment de la qualité du combustible.
l'enveloppe de pompe de pulvérisation 10 est une enveloppe cylindrique touchant la base fixe 31 de pompe mesureuse et la flasque d'extrémité 29 de l'enveloppe moteur 1, laquelle enve- loppe cylindrique est disposée excentrée à l'arbre moteur 4 et un rotor cylindrique 35 est monté axialement sur l'arbre moteur 4 pour apnrooher de près les parais intérieures de la chambre da pulvérisation dans l'enveloppe 10 de son oôté infé- rieur et le dit rotor est 'établi avec un certain nombre de lamas 36 montées de façon coulissante à l'intérieur de guides dans le/
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rotor 35 avec leurs extrémités extérieures appropriées pour toucher et frotter sur toute la surface intérieur.
du cylindre de pompe de pulvérisation pendant que le rotor tourne, comme il sera décrit ci-après plus en détail en se référant à la fig. 8. Il est, pour la compréhension générale de ce disposi- tif, suffisant de dira maintenant que l'air est aspire dans la chambre de pulvérisation par des canaux établis dans la flas- que d'extrémité 29.
La flasque d'extrémité 29 est assujettie de façon fixe 1 'enveloppe moteur 1 par tous moyens convenables . comme dit jusqu'ici les tirants 30 maintiement la soupape 4 nuile , l'enve- loppe de pompe de pulvérisation et l'enveloppe de pompe mesu- reuse en position fixa et avec sécurité en contact avec la flasque d'extrémité 9. La surface de la flasque d'extrémité voisine de la pompe de pulvérisation forme dans l'enveloppe de pompe de pulvérisation une fermeture pour cette extrémité de la chambre de pulvérisation.
Un conduit d'aspiration d'air 37 est établi dans le corps de la flasque conduisant d'un silencieux d'aspiration d'air 38 sur le coté supérieur de la dite flasque à un conduit de distribution 81 près du centre de la flasque entourant l'arbre moteur 4 et, pour la compréhen- sion générale, il est suffisant de dire maintenant: que le dit conduit de distribution communique avec l'inférieur de la chambre de pompe de pulvérisation .
La pompe de pulvérisation communique avec un conduit 83 dans la flasque qui est aussi en communication avec un cuyau de refoulement 41 pour conduira le mélange pulvérisé d'huile et d'air sous pression de la pompe de pulvérisation à travers le tuyau de tirage 7 au nez brûleur ou tuyère 42, comme repré- sente à la figure.l. La pression est aussi conduite par un
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tuyau 39 de la pompd de pulvérisation au côté inférieur d'une enveloppe de soufflet dash-pot 40.
L'enveloppe du soufflet dash-pot a la forme d'une enve- loppe cylindrique ouverte au-dessus et est solidaire du chapeau,' 28 fixé sur la soupape à huile et l'enveloppe de pompe mesu- reuse 20 sur le puits 27. Un soufflet métallique 43 fermé au fond et fixé à une plaque 44 se prolongeant extérieurement est disposé dans cette enveloppe avec la plaque 44 attachée près du bord supérieur de l'enveloppe par une fermeture 45 ayant une ouverture centrale avec une portée cylindrique suspendue 46, laquelle fermeture sert aussi comme base ou support pour le mécanisme de commande.
Un plongeur 47 ayant une tête plus Fraude à sa partie inférieure est monté dans la portée cen- trale 46 avec la tête inférieure agrandis reposant sur le fond du soufflet 43 etV etant maintenue normalement en con - tact par un ressort de compression 48 disposé autour du plon- geur et portant entre la face inférieure de la fermeture et la face supérieure de la tête agrandie.
Un presse étoupe comprenant un soufflet métallique 49 est disposé autour du plongeur 47 et de la portée 46 ce soufflet est fermé à l'ex- trémité inférieure et est interposé entra le soufflet exté- rieur 43 et la face inférieure de la tête agrandie du plon- geur 47 avec l'extrémité onnosée fixée à une plaque débordante maintenue dans une position étanohe à l'air au-dessous de la fermeture 45 par des organes d'accrochage 50.
On voit par conséquent que, lorsque -La pression créée par la pompe de pulvérisation est conduite de là par le tuyau 39 au-dessous du soufflet 43, le soufflet 43 sera obligé d'être contracté, communiquant par suite un mouvement vers le haut au plongeur 47.Le soulèvement du plongeur 47 est utilisé pour
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manoeuvrer le plongeur de soupape à huile 24 et aussi l'internp teur d'allumage, comme décrit ci-après, et il est avantageux de communiquer un déplacement lent vars le haut au dit plongeur 47 et de lui permettre d'avoir un ratour rapide à sa position la plus basse.
Quand le soufflet 43 est obligé da se contracter l'air contenu entre les parois intérieures de ce soufflet 43 et les parois extérieures du soufflet 49 doit pouvoir s'échap- per à l'atmosphère et en réglant le débit de l'échappement,le déplacement vers la haut du plongeur 47 peut aussi être ré@lé.
A cette fin une chambre 51 est euablie solidaire de, et sa nro- longeant au-dessus de la face supérieure de la fermeture 45, cette chambre est de préférence établie avec un fond co- nique abaissé ayant un pâtit canal 52 conduisant du sommet du :rond à l'atmosphère et aussi un canal vertical b3 condui- sant de la surface an pente, comme représenté fig. 5 à l'inté- rieur de l'enveloppe du soufflet dash-pot entre les soufflets 43 et 49, comme représenté à la fig. 4.
Un chapeau 54 est fixé au-dessus de la chambre 51, comma représenté à la fig. 4, ce chapeau contient un passage vertical central 55 ayant un con- duit à angle droit 56, se prolongeant de là et conduisant à l'atmosphère avec une surface portante formée près du passa- ge b5 sous la jonction inférieure du dit canal, et un pointeau 57 est monté dans la chapeau 54, approprié pour commander de façon réglable la dimension de l'ouverture entre le passade 55 et la canal 56. Un clapet de retenue, de préférence en forme de bille 58, est établi sur le fond de la. chambre 51 qui fer- me normalement le canal b2.
Par un réglage propre du point eau 57 le temps requis pour contracter le soufflet 43 de sa position reposant sur le fond de l'enveloppa 40 jusqu'à ce que la tête agrandie du plongeur 47 rencontre le fond de la nortée 43 peut
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être calculé avec précision et lorsque la nression autour de l'extérieur du soufflet 43 est abaissée le ressort 48 se déten- dra provoquant une aspiration par lecanal 53 à la chambre 51 permettant à la pression atmosphérique pénétrant dans le canal 52 de passer par le clapet de retenue 58 et, par cette construction, un amortisseur réglable est établi commandant la durée du mouvement du plongeur 47.
Comme dit précédemment, la soupape à huile 22 est narma- lement fermée et est ouverte par un mouvement vers le bas de la tige 24 . Lemouvement vers lehaut du plon7eur 47 mu par le soufflet 43 est communiqué à un levier 59 monté à pivot en 60 en alignement avec l'extrémité supérieure de la tige 24, ce levier 59 se prolonge au-delà de son pivot et est établi avec un contact réglable 61 pouvant s'abaisser, approprié pour rencontrer une bille 62 reposant dans la faoe supérieure de la tige 24, par où le déplacement tara le haut du plongeur 47 provoque un enfoncement de la tige 24 pour ouvrir la soupape à huile 22 et lorsque la pression à l'intérieur de l'enveloppe 40 est relâchée,
l'enfoncement du plongeur 47 par le ressort 48 permet à la tension vers le haut du ressort 23 de renvoyer - la tige 24 avec la levier 59. Comme on le voit à la figure 3, le levierµ est établi avec un prolongement angulaire 62a appro. prié pour rencontrer le dessous d'une enveloppe cylindrique 63 qui est fermée à sa face supérieure et montée a. pivot sur un prisonnier 64 monté sur un prolongement vers le haut du fond de la fermeture 45 d'un coté et à une distance au-dessus du dit levier 59.
La face ouverte la plus basse 65 de cette en- veloope est équilibrée pour maintenir normalement son contact avec la prolongement. 62a du lavier 59 et est appropriée pour recevoir intérieurement un interrupteur à mercure 66 qui sera
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en position de fermeture lorsque l'extrémité ouverte de la dite enveloppe 63 est dans sa position la plus basse et oui sera dans la position d'ouverture lorsque 1'enveloppe 63 aura été tournée sur son pivot au point le plus haut de son mouve- ment par la rencontre du prolongement 62a du bras de levier 59 lorsque le plongeur 47 est entièrement soulevé. Le but de cet interrupteur sera décrit ci-après.
Un couvercle @7 est pré- vu pour l'enveloppe de soufflet amortisseur qui protège las com- mandes et autres organes montés sur la face supérieure de la fermeture 45.
Pour une plus complète compréhension des manoeuvres dé- taillées de la pompe mesureuse et de la pompe de pulvérisation, on fera référence aux vues de détail de ces organes représentées aux figures 7, 8 et 9 du dessin.
La fig. 6 est une vue an bout de la pompe mesureuse avec la rotor et l'enveloppe enlevés, qui représente la base 31 et la surface extérieure du prolongement 34. L'huila pénétrant dans la chambre de pompe mesureuse 32 par le 'cassate 21 rencon- tre alors l'orifioe abaissé 68 dans la surface plate de la base 31, représenté d'un côté du prolongement 34, cet ori- fice abaissé communique avec l'orifice transversal 69 se prolon- geant vers la haut de la surface extérieure du prolongement 34 et qui forme une ouverture allongée parallèle aux parois extérieures du dit prolongement;
et disposée à l'intermédiaire entre la dite ouverture et leprolongement d'arbre moteur 4a, Le coté opposé de la surface supérieure du prolongement de base 34 est établi avec une ouverture 70 conformée de facon sembla- ble qui se prolonge transversalement à la base 31 et sa ter- mine en un raccord avec un canal radial 71 dans la dite base, ce conduit 71 passe par le côté opposé de la dite base et débou- che dans la chambre de pulvérisation avoisinant l'intérieur de
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l'enveloppe 10.
La rotor/33, cornue représenté à la figure 7, est établi avec un piston alternatif 72 logé exactement dans une chambre de piston 73 disposé d'un côté et parallèle à un plan passant par le centre du dit rotor, ce piston est normalement maintenu dans sa position la plus extérieure par un ressort de piston 74. Le fond de la chambre de piston est établi avec une ouverture 75 placée de façon à frotter aveo succès sur les ouvertures 69 et 70 débouchant sur la face supérieure du prolon- gement de basa 34.
Le piston 72 est obligé de tourner avec le rotor, avec ses faces extérieures frottant sur la surface anté- rieure d'une bague de commande 76 qui est empêchée de tourner par' des goupilles 77 disposées opposées l'uneà l'autre et péné- trant dans des encoches dans las bords de la dite bague. L'ex- centricité de la bague de commande 76 est commandée par une oame 78, agissant sur la face extérieure de la dite bague en aligne- ment avec les goupilles fixes 77, montée sur un arbre 79 qui se prolonge à travers un presse étoupe dans l'enveloppe de pompe mesureuse et ayant un levier de manoeuvre 80 fixé rigidement à la face extérieure de la pompe .
Par la rotation de cette came, la bague de commande est déplacée contre le ressort 76 a pour en amenar la face intérieure vers ou éloignéede la face extérieure du rotor. Les ouvertures 69 et 70 sont disposées de sorte que le ressort 74 écarte la piston du fond de sa chambre, l'ouverture 75 de la chambre de piston passe sur l'ouverture 69 dans le nrolongement 34 communiquant avec l'ouverture abaissée 68 par où le liquide dans la chambre 32 est aspiré par ces ouvertures dans la chambre de piston 73 et quand le piston commence à descendre l'ouverture 75 passe sur l'ouverture 70 dans le prolongement 34 par où le contenu dans la chambre ae piston est refoulé par l'ouverture de chambre de piston dans l'orifioe 70 et dans le
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conduit radial 71 dans la chambre de pulvérisation.
Comme on le voit aux figures 2 et 4, le levier 80 d'arbre à came de comman-
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de de bague est établi avec un organe de verrouil1uve R0 aigu- laire jt amovible, approprié pour sioenpéizor dans l'un des 'trous ,Puna série du trous 80b disposée conc4ntriquar:;arzt à 1 'arbre 79 sur un prolongement; suspendu 83 de l'enveloppe de Y)onne ny", su- reuse 11, par où la position de li: bague de commande 76 peut être réglée et lorsqu'elle est réglée maint<3nu<: ijveo sécurité dans cettee posit ion.
La fig. 8 est une vue en bout de la pompe de pulvérisation avec la base 31 de .pompe mesureuse enlevée. Par cette vue
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prise en concordance avec la coune représentée â i- fiç, 4-, on voit que l'enveloppe 10 est excentrée par rapport à l'arbre mo- teur 4 et la rotor 35 supporta de façon coulissante les lames
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36 qui sont disposées du préférence d'un côté et paral- lèlement au plan passant par la ceu-cre du rotor camp].;; reoré- santé à la figure 8. ces lames 3iS frottent sur les s j' <;
c e s nl .ane de la base de pompe ffidsur0use 31 et la flasque E.9 à leur? bords opposés, et leur bord extérieur est approprié 'Jour trotter sur la face intérieure de l'enveloppe excentrée 19 par 1;., force: cer trifuge lorsque l'arbre moteur tourne. La face de la flasque 29, rencontrée par le côté adjacent du rotor 35 et les bords
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adjacents des lames 36, est plate comme représente à 1,) fi=;.4.
Leconduit d'air 37 conduisant du silencieux d'aspiration d'air 38 sur la face supérieure de la flasque débouche dans un canal
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de distribution Si deoI'C1a rapréide:1tée 1,, 1'1g. ;;;t .uî se prolonge aux environs de l'arbre moteur 4 et débouche dans un conduit d'admission 32 de pompe de pulvérisation à un point
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diamétralowoent opposa de l'entrée du conduit 37. le conduit de pompe de pulvérisation 82 est concentrique à J ':;1'/)1'0 moteur
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et d'une forme telle à permettre à la rotation des lames 36 de suoer ou aspirer l'air de l'ouverture 82a à l'extrémité de ce conduit dans la chambre de pulvérisation.
La face plate de la flasque 29 comporte une dépression 83 ooncentrique, et dia- métralement opposée et communicante avec le conduit 82a qui peut être appelé l'orifice de refoulement de la pompe de pulvé- risation puisque ce conduit 83 débouche dans le tuyau 41 quil conduisant à la tuyère et est uisposé de façon que l'air aspiré par le conduit 82 soit comprimé par les lames 36 et refoulé par le conduit 83.
Le conduit radial 71 dans la base 31 de la pompe mesurause qui débouche dans la chambre de pulvé- risation y refoule l'huile à l'intérieur approximativement en face de l'entrée d'air 82a par où l'air et l'huile sont pul- vérisés ou mélangés pour former une mousse ou émulsion qui sont tous deux refoulés de la pompe de pulvérisation par le conduit 83 dans letuyau 41 à la tuyère pour produire la cha- leur dans la chambre de oombustion du fourneau. Sous diverses conditions il peut être désirable ou trouvé nécessaire de régler la pression de ce mélange qui est chassé par la tuyère. Comme représenté à la fig. 9, le conduit 83 non seulement débouche dans un passage 84 conduisant au tuyau 41 mais débouche aussi dans un passage contigu 85 qui conduit à un manomètre 86.
Ce passage 85 reçoit aussi une tige de robinet pointeau 87 montée dans un chameau 88 fixé dans l'extrémité extérieure du dit pas- sage 85. La paroi du conduit 83 opposée au passage 85 comporte un orifice 89 formant un moyen de communication du conduit 83 à un conduit 90 dans la flasque débouchant dans le conduit 82 qui est séparé ,du conduit 81 dans la flasque par une cloison 91 qui présente à son extrémité inférieure une ouverture du conduit 90 opposée à l'ouverture du conduit 82 du conduit d'entrée 82a
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de la pompe de pulvérisation, les parois inférieures du con- duit 90 étant une continuation de la paroi extérieure con- centrique du conduit 82.En faisant varier la dimension de l'ouverture dans le passage 89,
la pression du mélange pas- sant de la chambre da pulvérisation par le conduit 83a et le conduit 83 dans la tuyau 41 peut être modifiée car l'excès de pression sera amenée par le passage 89 par l'ouverture du pointeau dans La conduit 90 et de là au conduit 8 par l'aspiration de la pompe de pulvérisation quand elle fonctionne La cloison 91 est nécessaire pour la réussite de cette opé- ration. C'est par ce moyen que lemélange d'air et d'huile sous pression du conduit 83 frappa contre le cloison 91 lorsqu'il sort du passage, 89 et est dirigé vers le bas afin qu'il soit opposé à l'ouverture du conduit 82 par où il sera ohassé directement dans la dit conduit sans pénétrer dans la conduit 81.
Le tuyau 39 communiquant avec le dessous da 1'enveloppe du soufflet amortisseur 40 est, représenté à la fig. 2 comme étant relié avec la flasque 29 d'un côté de l'enveloppe de pompe de pulvérisation comme représenté à la fig. 10. La coupe représentée à la fig. 10 montre la tuyau 39 communiquant avec un passage 92 dans la flasque qui débouche dans le passa- ge 84,à l'intérieur, afin que sur la manoeuvre initiale de la pompe de pulvérisation, la pression créée intérieurement soit communiquée par la conduit de refoulement 83 le passage 84 et le passage 92 conduisant de là au tuyau 39.
La fig. 1 représente un schéma de cablage qui estrepré- senté plus en détail à la fig. 11. La fig. 1 montra le tuyau 41 par lequel le combustible est amené à la tuyère 42 et la partie arrachée du tuyau 7 représente un dispositif d'allumage
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à étincelle directe représenté aussi à la figure 11.
Dans ce type d'allumage et de commande un interrupteur de sûreté
92a ayant un contrepoids qui maintient normalement l'interrup- tour dans la po sit ion ouverteet qui est maintenu en position fermée par verrou libérable suivant la chaleur produite par un courant électrique qui le traverse, cet interrupteur de sûreté qui est d'un type commercial, est monté dans une boîte 93 représentée à la figure 1 comme placée sur la face intérieure de l'enveloppe du moteur,. Sur le côté supérieur' de l'enveloppe du moteur un dispositif d'allumage 94 est repré- senté à le fig. 1, ce dispositif d'allumage peut être une bobine d'allumage ou transformateur, comme on le désire, et dans chacun des cas, un des terminaux du courant induit est mis à la masse sur l'enveloppe de moteur.
Un câble 95 est re- présenté pour conduire l'autre passage du courant induit de la boita n'allumage à l'électrode 96 qui est placée sur et isolée du tuyau 41 et se prolonge à un point en avant de la tuyère et est alors coudée vers le bas pour former une distance explo- sive svec une autre électrode 97 disposée afin que l'étincelle jaillise dans le passage du combustible déchargé pour l'allumer,. cette dernière électrode est places et mise à la masse sur la tuyau 41. la manoeuvre du brûleur est commandée par une oham- bre therm stat T et la fourneau est muni de préférence d'un régulateur de pression P en circuit avec la chambre thermostat.
L'interrupteur de sécurité est empêché de couper le cirouit moteur rendant les conditions da marche normalpar l'interrup- tour de sécurité du foyer 3 monté dans le conduit 28, on pas- sa@e lui conduit les gaz de combustion de la chambre de combustion à la boîte de fumée ou cheminée.
La figure 1 montre Aussi un câble 99 conduisant d'antre le chapeau 67 et la fermeture 45 de l'enveloppe de soufflât amor- tisseur 40 à la boîte d'interrupteur 93, dont le
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but sera explique ci-après, En se référant @u schéma de détail de câblage à plus grande échelle de la fig. 11, le courant
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de distribution entre dans le bâtimenc par le câble loco, Drssa par l'interrupteur à couteau 101 à la chambre thermostat f et de là, par la régulateur de pression P à la borne 102
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dans la boîte 93 et de là par 1t. câble :L12:ilÙe conduisant à l'interrupteur à riecura 92 a à lu borne 103 dt da là à la borne 104, à cet endroit le;
courant bifurque, une li"ne passant par un élément chauffant 105 à la borne 106 et de là par un oâble 107 aux bornes du moteur 108 par le moteur et les bornes 109 du moteur et de là par le câble 110 retourne par 1'in-
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terrupteur à couteau:: 101 à lu ligue principale.
LTeu,b2:u 1:i.::ne de la borne 104 p ss4 pbr la oable 111 à l'interrupteur à meroura 66 dana le cylindre articulé 63 de la ferme Sur'.! àà c1 l'enveloppe de soufflet amortisseur et de là par la ctiL 1 11.i par le dispositif d'allumage 94 et retourne par la boîte d'in-
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terrupteur pour rejoindre la câble de retour 11C au retour à la ligne principale, les câbles 111 et 112 conduisauu de lit boî- te d'interrupteur à l'interrupteur à mcrcurd 63 pJSS0nt p r le câble 99, représenté à la fi8. 1 , 4t les câbles lis allant de la boite d'interrupteur à 1[, boîte d'allumage 94, 80'1"C re- présentés passant nur la cluie 113 représenté à la -LeL7. 1, Lorsque le fourneau est froid et qua le tnoteur .est rr4é le circuit est norrualemenc coupé Pètr la Cb",,:lbro3 bhermcstat T ;
cependant, la circuit est fermé par le régulateur de pression P et l'interrupteur à mercure 66 est fermé par l'interrupteur
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de'surate 92a. Lorsque la chambre thermostat sa 1'drnl pour ma- noeuvrer la,brûleur pour produire la chaleur, le úircuÜ =ir alors fermé. comme décrit ci-dessus, et le moldur cornmcucera à marcher ce qui créera une pression dans la pompa de pulvé- risation qui sera transmise par le tuyau 39 au-dessous du
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soufflet 43 obligeait celui-ci à se contracter et comme le plongeur 47 se déplace vers le haut il ouvrira la soupape'- à huile permettant à l'huile de couler par la pompe mesureuse dans la pompe de pulvérisation et d'être refoulée au nez de brûleur eu tuyère.
L'interrupteur à mercure 66 étant fermée, le dispositif d'allumage sera aussi actionné faisant jaillir une étincelle aux électrodes 96, 97 et allumer le combustible liquide et, après un temps prédéterminé, comme le plongeur atteint la partie la plus élevée de sa course, l'interrup- teur à mercure sera basculé pour couper le circuit au disposi- tif d'allumage. Si pour une raison quelconque l'allumage ne se produisait pas , le circuit moteur oontinuerait à passer par l'élément chauffant 105 ce qui aurait pour résultat de li- bérer l'interrupteur de sûreté 92a et couper ainsi le oirouit moteur.
Pour permettre la marche normale continue du brûleur après que l'allumage a eu lieu, l'interrupteur de surate du foyer est utilisé. Cornue représenté, otest un interrupteur à mercure 114 qui est normalement en position ouverte et est relié par le câble 115 oonduisant de la borne 104 et par le câble 116 conduisant de l'interrupteur à meroure à la borne 106.
Ce dispositif de sûreté est établiavec un article oommer- cial et est établi avec une bobina de métal thermostatique ou bi-métall ique, qui pénètre à l'intérieur du foyer et est affecté par les gaz de combustion, de sorte que lorsqu'il s'échauffe il s'allonge et tourne l'interrupteur à mer- cure 114 à la position fermée, de sorte qu'après que le com- bustible au brûleur a étéallumé et avant que l'élement ohauf- fant 105 libère l'interrupteur de chaleur 92a, le cirouit mo- teur passe de la borne 104 par l'interrupteur à mercure 114
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à la borne 106 et da l'à au moteur metianu hors circuit; lé 1:o- bine chauffante 105.
La type d'allumage déciif a la .fi;::. Il est "';0,,01é "Allumage direct à étincelle électrique". 71 y E, des fois oie il est désirable d'employer ia flamme d'un bec 8. ;::.2 .;>osur alluiher la flamme du brûleur. Ce type c1'[,llum:.J)',J est UO;Ir.:t1r- oialement connu comma Il ÀlÀllùiùfô combiné à gaz 0t à étincelle électrique" et l'appareil de commande pour admeicre le C"os l'allumeur à temps survient en .Lui :erü3ttant d'étire 11u(,8 et de brûler pour un temps prëdë'Germina et [près r==J= 1 . flamme du brûleur a ét3 allumée de couper 1 'arrivée du :;:',,:::, c'j c1ispo- sitif est représenté aux figures et 3 du dessin, #i:;ssi bien que sur le schéma de câblage de la ;; i7, 1;;;.
I,orequ'on désire employer un ul1umeè combiné raz ';,," et étincelle électrique une enveloppe de soupape 8. sas 11'7 est faite solidaire de la fermeture 45 d'envelopne de soufflet a mer- tisseur, comme représenté à la fix. :'.C0tte enveloppe contient une soupape à bille 113 maintenue normalement fermée par un ressort de compression 119 fermant un passa'e 1a11e l'enve- loppe d'une source indépendante du gaz qui y pénètre par le tu- yau 1"0 et conduit de là par un tuyau 121 à un ;,oint voisin de la tuyère.
Afin de commander l'admission de [:':,; ,eV moment où l'allumage par é'Gincclle ast actionné, une tige 1:là est. montée dans l'enveloppe 3a soupape à Knz et ap'-rooric'e .?ei;r y coulisser à travers et enfoncer la bille 11 , Ce mouve iiiit est communiqué à la tige au moyen d'un levier 123 monte a. pi- vot sur un support se prolongeanc au-dessus de 1:'' face dup6- rieure de la fermeture 45. Le dit levier U,3 est établi avec une extrémité équilibrée li4 .ui mointienc normal emenc c351e
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huile
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extrémité du levier an contact avec 1 C¯,ca de 1 , OUT1 ,:s a ;
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manoeuvrant le levier 59 da sorte que lorsque le plonseur ,47 oblige le levier 59 à tourner sur son pivot , il fera tourner aussi le levier 1:3 dans une direction vers le haut sur son
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pivot.
Le levier 123 est établi avec un prolongement en four-
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che 125 dont les brbs sa prolongent au-delà du point d'artiou- la%ion, :,¯ontéo à pivot entre les extrémités de ces prolonge- mente 125, il y a une tige de soupape à raz rencontrant l'or- ryane 126 établi avec un organe réglable inférieur 127 disposé de icçon que lorsque l'extrémité équilibrée 124 est dans sa position enfoncée, cet. or'"2ne làiJ rencontre la face supérieure de la tice 122 lorsque la soupire CL gaz 118 est sur son sic"'e. 11;
ii e da S0t11J1"e à "-oz rencontrant l'organe 126 est établie avec un prolongement 12P muni d'un éorou de r40i* > 129 1 traversant et ap-croorië nour rencontrer le corps du levier 123 au-dessus de son noint d'articulation, comme renré8enté fig, 2. ur un mouvement vers 1" haut du nlon- 2'eur 47 , le levier lw3 est tourna sur s on pivot obligeant la time de SOunt;l'e l- gaz rencontrant l'or'':1l1e 12" à descen- dre avec l'écrou de réglare 129 en contact avec le levier lt3, Ce mouTra ,sa,àL rfonce lu ii.;e de soup'J"e à gaz 1S2 et 01(.r3, par la uOdti;uatiol1 de rotation dans une ,irec- tion vers la da l'or"cne lÉ.6 , l'organe de contact 12'7 xliasd sur Jt perd contact avec la tige 122 et ét.J!1t sorti de son chemin permet au ressort 119 pqr la bille 118 de oom;
,uniqu0r un mouvement vers le haut à la tige 123, per- mettant à la soupape à c-az da vanir reposer sur son siège t de couper l'alimentation indépendante de muz. l:e support d'articulation de l'organe 126 lui normet da lisser sur l'ex- trématé snphrieure de lb uiçc 12Z dans sa position élevée lors-
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que le moteur brûleur cesse de fonctionner de sorte que lors-
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que l'extrémité équilibrée 124 ast dans sa 1Josition la Dius basse, la tige de soupape à gaz rencontrant 1101";nJnI.: 1'.''" occu- pera encore la. position représentée à la fi0' 2.
Ji la fig. 12, ie tuyau d'alimentation indépeudanie 1< gaz 121 est représenté se terminant près du tuyau 41 une
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42
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courte distance en arrière du nez/et l'électrode 9G est représentée porter par et isolée du dit tuyau 41 avec 1'.:- trêmité coudée vers la bas à proximité da l'extrémité ouverue du tuyuu d'iàimtnt c-liou indëpendaat;a dd gaz 121 de scrcd eue lorsque le dispositif d'alluma;:: 94 stootiol1i1é une \nncel- lu jaillira de l'électrode 96 à l'extrémité du tuyau la et si le gaz en sort il sera pur suite ullumé.
La commande indiquée clobémutiquement 8. lo fip. 1:,: com- prand l'interrupteur général ICI, lc régulateur de pression zip, la chambre thermostat i, lu sûreté dé loycr S, 1[; toîta din- terrupteur 93 et la dispositif d'ûllur18;::o 94, bous de cons- truotion oommerciaie et correspondant i>x parties eirùii:iris, représentées à 1 #- t'ig. 11, avec l'exception que 1 'interrup- teur à mercure 130 dans la sûreté du foyer S est un double interrupteur c'ast-â.-dira établi avec une paire d'électrodes pénétrant près da chaque extramité par ou un circuit iJeu.i être fermé lorsqu'il est enfoncé dans une circL.ion et un autre circuit: fermé lorsqu'il i;;St enfoncé -tans la direction o;tasëe .
Le mécanisme d'interrupteur de sécurité représenté à la fiç.
12 dans la boîte d'interrupteur 93 est du mlme type (;o!úl".1rci8l que celui représenté à la fie. Il comprenant l'interrupceur à mercure 92a., l'élément chauffant lC5, les bornes lC4 et 106 et les bornes du moteur 108 et 109.
Un levier 131. est substitué à la douille ê,3 ct est mont!.; dans les mêmes s r el at 1 on que la dite douille sur un prolongement
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64 de la face supérieure de la fermeture 45. Ce levier est placé sur le dessous par un prolongement 62a du levier 59 et est manoeuvré de la même façon que la douille 63. Au lieu d'avoir un simple interrupteur à mercure, comme représenté à la figure 3, un double interrupteur à mercure 132 est porté par le dit levier.
La manoeuvre de ce circuit de commande, comme représenté schématiquement à la fig. 12, est comme suit:
Le courant venant de la ligne par le câble 100 passe par
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l'interrupteur à couteau 101, le régdlateur de pression P, et la chambre thermostat f à la borne 102 dans la bôtte 93 et de là par les oâbles flexibles par l'interrupteur à mercure 92a à la borne 103 et de là à la borne médiane 133 du double interrupteur de sûreté de foyer 130. Lorsque le fourneau est froid et le moteur arrêté, l'interrupteur de sûreté de foyer est 130/dans la position représentée, de sorte que le courant passe par le câble flexible à la droite de la borne 134 et de là par le câbla 135 à la borne 104 dans la boîte 93.
Là le courant se divise, une partie passant par l'élément chauffant 105 à la borne 106 et de là par le chemin du câble 107 aux bornes du moteur 108, par la moteur aux bornes du moteur 109 et de là pour lecâble 136 retourne à l'interrupteur à cou- teau 101 et à la ligne 110. Lorsque le fourneau est froid et que le moteur est arrêté, le double interrupteur à mercure 132 sur la fermeture 45 d'enveloppe de soufflet amortisseur est dans la position représentée et l'autre partie du courant bifurquant à la borne 104 passe par le câble 137 à la bàrne 139 et de là par les câbles flexibles par l'interrupteur à mercure 132 retourne à la borne 139 et alors au moyen du câ- ble 140 par le dispositif d'allumage 94 et de là au fil de retour 13ô.
Lorsque le circuit décrit maintenant vient de se fermer le moteur sera actionné et de la chaleur sera produite
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par une partie du courant passant par l'élément chaufrant 165. Si la flamme du brûleur n'est pas allumée après un temps prédéterminé une chaleur sufiisante sera générée par l'élément 105 pour libérer l'interrupteur de sûreté 92a et couper le circuit moteur. D'autre part, si la combustion s'é- tablit, sa chaleur actionnera la sûreté de foyer 3 pour tour- ner l'interrupteur 130 afin de fermer les électrodes à l'ex- trémité opposée et fermer la connexion entre les bornes 133 et 141 rompant en même temps la connexion entre les bornes 133 et 134.
La manoeuvre de la pompe de -pulvérisation du moteur provoquera la rotation vers le haut de 1 'interrupteur à mer- cure 132 ouvrant le contact représenté et fermant le contact entre les deux électrodes du côté gauche de l'interrupteur fermant les connexions entre les bornes 144 et 143. Le cir- cuit ainsi établi est appelé le "circut de marche du moteur" et le courant suit le chemin indiqué ci-dessus à la borne médiane 133 de la sécurité de,foyer. Avec cette nouvelle posi- ion de l'interrupteur de sécurité de foyer, le courant pisse alors par les câbles flexibles par le mercure dans l'interrup- teur retourné à la gauche de la borne 141 et de là au moyen du câble 142 à la borne 143, et au moyen du câble flexible par lc mercure dans l'interrupteur 132 retourne à la borne 144,
et alorà au moyen du fil 145 à la borne 106 et ensuite suit le chemin par 107 au mateur et le câble de retour, et mettent ainsi hors circuit l'élément chauffant du circuit de marche complet. Si pour une raison quelconque la combustion s'arrê- tait après l'établissement du circuit de marche, la sûreté de foyer refroidira et occupera la position représentée à la fig. 12, par laquelle le circuit moteur est coupé.
Dans certaines localités on emploi du gaz naturel en vue du chauffage et l'habitation p'est pas pourvue du gaz artifi-
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ciel habituel. Le gaz naturel n'agit pas de la même façon dans toutes les localités comme le fait le gaz artifioiel dans un allumage combiné à gaz et à étincelle électrique. Dans des cas semblables ou on désire le gaz naturel, ce dernier est admis dela s oupape à gaz à 1'inférieur de la chambre de pul- vérisation. Dans ce but, une ouverture 146 munie d'un bouchon est représentée à la fig. 9, mais le tuyau de jonction à l'enveloppe 117 de soupape à gaz est supnrimé.
Dans cette appli- cation du gaz naturel,on utilise les électrodes à allumage' direct et le gaz naturel est admis d'abord dans l'enveloppe de soupape à gaz et de là à l'ouverture dans la chambre de pulvérisation. La commande de l'admission du gaz naturel à la pompe de pulvérisation est la même que celle employée dans le dispositif à gaz et étincelle électrique combinés décrit pour le gaz artificiel. Dans l'utilisation du gaz naturel, on emploiales électrodes à étinoelle direote afin que lorsque le brûleur commence à fonctionner pour un temps prédéterminé le gaz naturel soit admis à pénétrer dans la pompe de pulvé- risation et sont chassé par le tuyau 41 au nez 42 où il sera allumé et sa flamme allumera le Mélange d'huile et d'air qui suit à travers.
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PATENT OF INVENTION "MECHANISM FOR DOMESTIC COMBUSTION OF LIQUID FUEL".
The present invention relates to improvements to liquid fuel burners for domestic heating and more particularly to an electrically operated and controlled oil burner mechanism.
One of the objects of the invention is to establish a device, of this character, which is however in principle of a simple construction and adapted to modern production methods with the various interchangeable parts which can be quickly assembled.
With this object and others in view, reference will be made to the accompanying drawings which represent a preferred embodiment of the invention, it being understood that modifications of details can be made to it without departing from the scope of the invention,
At drawings:
Fig. 1 is a side elevational view of this device.
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An improved tif, as installed in connection with a commercial type of domestic stove, with partial cuts, and schematically showing the electrical controls.
Fig. 2 is a partial view, on a larger scale, in front elevation, of Figure 1, with parts cut away, and partially in section.
The- fig. 3 is a top plan view of the operating mechanism of FIG. 2 with the cap removed.
Fig. 4 is a longitudinal sectional view taken on line 4-4 of FIG. 2, looking in the direction of the arrows.
Fig. 5 is a detail view., In plan over. large scale of the intake bleeder dashpot, with the needle cap washed.
Fig. 6 is an end elevational view of the metering pump with the casing and rotor removed.
Fig. 7 is a detail view on a larger scale partly in section of the robor with the control ring removed.
Fig 8 is an end elevational view of the spray pump with the end of the metering pump removed.
Fig. 9 is a vertical sectional view of the. bell-shaped flange through line 9-9 in Figure 4.
Fig 10 is a sectional view taken along line 10-10 of Fig 9, showing the connection leading from the spray pump to the dash-pot.
Fig. 11 is a wiring diagram of the electrical control system shown in Figure 1.
Fig. 12 is a wiring diagram of another electrical control system applied to the improved device.
Fig. 1 shows an embodiment of the mechanism
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advanced oil burner and electrically operated, installed in connection with a heater or domestic stove of any desired type. The oil burner is shown in side elevation and comprises an electric motor mounted in the casing 1 resting and fixed on the support 2 having adjustable feet 3 the motor shaft 4 ae extends to the right of the casing of the motor at through a blower fan casing 5, to an oil pump 6.
A blower fan, not shown, is mounted on the motor shaft inside the casing and the blower fan opens into a draw pipe 7 which extends along one side of the burner mechanism and enters the chamber. combustion chamber 8 of the commercial calori- fer or stove 9.
The motor shaft is extended in the opposite direction to pass through a spray pump body 10 and a metering pump body 11 and is adapted to simultaneously operate the oil pump 6, the blower fan in the housing 5 , the spray pump in the body 10 and the metering pump in the body 11.
Oil, or another suitable liquid fuel, is withdrawn from a reservoir, not shown, through pipe 12 by means of oil pump 6 from where it is distributed by means of pipe 13 to an oil filter casing. 14 having an overflow pipe 15 through which excess oil is returned to the reservoir.
The oil filter housing is shown in end elevation and in section in Figures 2 and 4, respectively. The oil supply pipe 13 is shown in Fig. 2 as coming from the upper left side of the casing and the overflow pipe 15 is shown coming from the upper left side of the casing.
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right of the envelope.
FIG. 4 represents an oil filter in the orb of cylinder 16 in fine metallic fabric carried by a perforated plate 17.
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in the center and resting on a shoulder in the casing below the opening of the supply pipe 13. the bottom of the
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the casing is provided with an outlet orifice 18 opening into an oil valve chamber 19, it can therefore be seen that all the oil entering the valve chamber a. oil must first trc, var8; cylindrical filter 16 and if excess oil is supplied to
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wrapped around it in the filter, it will come out through the too little pipe to return to the tank.
The oil valve and the oil valve chamber are arranged inside a casing 20 - it also arms
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part of the casing 11 of the measuring pump and the oil valve chamber 19 is provided with a passage 21 leading from its upper part to the upper part of the interior of the casing 11 of the measuring pump.
The eharior, oil valve supports an oil valve 22 normally kept pressed on its seat in its highest position by a spring 23
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and is caused to open by 1 taO! ÜSsel: 1ent of a ti, 7e 14 iaontée above it in the envelope 20. As shown.; enté ii the fiçr, 4 the rod 24 is established with a bellows packing gland 1 .. ±, Jtts- ohé at its upper end to a plate on the ouits 27, in which the piston worked, for a bonnet a3 which t: Mat -jus- si as a bearing or guide for the upper end of the piston.
When the piston is lowered by fuel pressure
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ble, as will be described later, it lowers the valve 2S allowing the passage of the oil from the oil filter casing through the pipe 18 and the valve shaft 19 to enter the pipe 21 and be discharged at inside the casing 11 of
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measuring pump. As shown in Figure 1, this oil valve and metering pump casing 11 is attached to the spray pump casing and the spray pump casing is in turn attached to the flange 29 of the casing 1 of the pump. leader by means of tie rods 30.
The metering pump comprises a cylindrical base 31 which is held in place between the metering pump casing 11 and the spray atom casing 10 by said tie rods 30. The measuring pump casing forms a cylindrical chamber 32 which is concentric with the extension 4a of the motor shaft 4, which shaft passes through the center of the masuring pump base 31 and is operatively attached to a suitable rotor 33 to rotate freely in the chamber 32 and carries on one side against a boss 34 of similar size and shape extending towards the center of the chamber of the fixed base 31.
The operation of this metering pump will be described in detail with reference to FIG. 6 of the drawing. For the moment it will suffice to know that the oil or liquid fuel coming from the line 21 into the metering pump chamber 32 is distributed at a constant rate inside the spray pump casing 10 regardless of the flow. fuel quality.
the spray pump casing 10 is a cylindrical casing touching the fixed base 31 of the measuring pump and the end flange 29 of the motor casing 1, which cylindrical casing is disposed eccentric to the motor shaft 4 and a cylindrical rotor 35 is axially mounted on the motor shaft 4 to closely fit the inner walls of the spray chamber into the casing 10 of its lower side and said rotor is established with a number of lamas 36 mounted sliding inside guides in the /
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rotor 35 with their outer ends suitable for touching and rubbing over the entire inner surface.
of the spray pump cylinder while the rotor is rotating, as will be described in more detail below with reference to FIG. 8. It is, for the general understanding of this device, sufficient to say now that the air is sucked into the spray chamber through channels established in the end flange 29.
The end flange 29 is fixedly secured to the motor casing 1 by any suitable means. as heretofore said the tie rods 30 holding the valve 4 naked, the spray pump casing and the measuring pump casing in the fixed position and securely in contact with the end flange 9. The surface of the end flange adjacent to the spray pump forms in the spray pump casing a closure for this end of the spray chamber.
An air suction duct 37 is established in the body of the flange leading from an air suction silencer 38 on the upper side of said flange to a distribution duct 81 near the center of the surrounding flange. motor shaft 4 and, for general understanding, it is sufficient to say now: that said distribution duct communicates with the lower part of the spray pump chamber.
The spray pump communicates with a conduit 83 in the flange which is also in communication with a discharge pipe 41 to conduct the sprayed mixture of oil and pressurized air from the spray pump through the draw pipe 7 to the spray pipe. burner nose or nozzle 42, as shown in figure.l. The pressure is also conducted by a
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hose 39 from the spray pumpd to the underside of a 40 dash-pot bellows casing.
The dash-pot bellows casing has the form of a cylindrical casing open above and is integral with the cap, '28 attached to the oil valve and the metering pump casing 20 to the well 27 A metal bellows 43 closed at the bottom and attached to an outwardly extending plate 44 is disposed in this envelope with the plate 44 attached near the top edge of the envelope by a closure 45 having a central opening with a suspended cylindrical seat 46, which closure also serves as a base or support for the operating mechanism.
A plunger 47 having a more Fraudulent head at its lower part is mounted in the central seat 46 with the enlarged lower head resting on the bottom of the bellows 43 andV being normally kept in contact by a compression spring 48 disposed around the. plunger and bearing between the underside of the closure and the upper face of the enlarged head.
A stuffing box comprising a metal bellows 49 is arranged around the plunger 47 and the seat 46 this bellows is closed at the lower end and is interposed between the outer bellows 43 and the lower face of the enlarged plon head. - geur 47 with the onnosed end fixed to a protruding plate maintained in an airtight position below the closure 45 by fastening members 50.
It can therefore be seen that when the pressure created by the spray pump is conducted from there through the pipe 39 below the bellows 43, the bellows 43 will be forced to be contracted, thereby imparting upward movement to the bellows. plunger 47.The lifting of plunger 47 is used to
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operate the oil valve plunger 24 and also the ignition switch, as described below, and it is advantageous to impart a slow upward displacement to said plunger 47 and allow it to have a fast turn at its lowest position.
When the bellows 43 is forced to contract the air contained between the internal walls of this bellows 43 and the external walls of the bellows 49 must be able to escape to the atmosphere and by regulating the flow of the exhaust, the upward movement of the plunger 47 can also be adjusted.
To this end, a chamber 51 is made integral with, and its length above the upper face of the closure 45, this chamber is preferably established with a lowered conical bottom having a channel block 52 leading from the top of the closure. : round to the atmosphere and also a vertical channel b3 leading from the surface to a slope, as shown in fig. 5 inside the dash-pot bellows casing between bellows 43 and 49, as shown in FIG. 4.
A cap 54 is fixed above the chamber 51, as shown in FIG. 4, this cap contains a central vertical passage 55 having a right-angled duct 56, extending from there and leading to the atmosphere with a bearing surface formed near the passage b5 below the lower junction of said channel, and a needle 57 is mounted in the cap 54, suitable for adjustably controlling the size of the opening between the passage 55 and the channel 56. A check valve, preferably ball-shaped 58, is established on the bottom of the the. chamber 51 which normally closes channel b2.
By a proper adjustment of the water point 57 the time required to contract the bellows 43 from its position resting on the bottom of the casing 40 until the enlarged head of the plunger 47 meets the bottom of the casing 43 can
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be calculated accurately and when the pressure around the outside of the bellows 43 is lowered the spring 48 will relax causing suction through channel 53 to chamber 51 allowing atmospheric pressure entering channel 52 to pass through the valve retainer 58 and, by this construction, an adjustable damper is established controlling the duration of movement of the plunger 47.
As said before, the oil valve 22 is normally closed and is opened by a downward movement of the rod 24. The upward movement of the plunger 47 moved by the bellows 43 is communicated to a lever 59 pivotally mounted at 60 in alignment with the upper end of the rod 24, this lever 59 extends beyond its pivot and is established with a adjustable contact 61 which can be lowered, suitable to meet a ball 62 resting in the upper faoe of the rod 24, whereby the movement of the top of the plunger 47 causes the rod 24 to be depressed to open the oil valve 22 and when the pressure inside the casing 40 is released,
the depression of the plunger 47 by the spring 48 allows the upward tension of the spring 23 to return - the rod 24 with the lever 59. As can be seen in figure 3, the leverµ is established with an angular extension 62a appro . prayed to meet the underside of a cylindrical casing 63 which is closed at its top face and mounted a. pivot on a prisoner 64 mounted on an upward extension of the bottom of the closure 45 on one side and at a distance above said lever 59.
The lowermost open face 65 of this envelope is balanced to normally maintain its contact with the extension. 62a of the lever 59 and is suitable for internally receiving a mercury switch 66 which will be
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in the closed position when the open end of said envelope 63 is in its lowest position and yes will be in the open position when the envelope 63 has been rotated on its pivot at the highest point of its movement. ment by meeting the extension 62a of the lever arm 59 when the plunger 47 is fully raised. The purpose of this switch will be described below.
A cover @ 7 is provided for the damper bellows casing which protects the controls and other components mounted on the upper face of the closure 45.
For a more complete understanding of the detailed maneuvers of the metering pump and of the spray pump, reference will be made to the detail views of these members shown in Figures 7, 8 and 9 of the drawing.
Fig. 6 is an end view of the metering pump with the rotor and casing removed, showing the base 31 and the outer surface of the extension 34. The oil entering the metering pump chamber 32 through the cassate 21 meets Being then the lowered orifice 68 in the flat surface of the base 31, shown on one side of the extension 34, this lowered orifice communicates with the transverse orifice 69 extending upwards from the outer surface of the extension 34 and which forms an elongated opening parallel to the outer walls of said extension;
and disposed intermediate between said opening and the motor shaft extension 4a, the opposite side of the upper surface of the base extension 34 is established with a similarly shaped opening 70 which extends transversely to the base 31 and its end in a connection with a radial channel 71 in said base, this conduit 71 passes through the opposite side of said base and opens into the spray chamber neighboring the interior of the said base.
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envelope 10.
The rotor / 33, retort shown in Figure 7, is established with a reciprocating piston 72 housed exactly in a piston chamber 73 disposed on one side and parallel to a plane passing through the center of said rotor, this piston is normally maintained in its outermost position by a piston spring 74. The bottom of the piston chamber is established with an opening 75 placed so as to rub successfully on the openings 69 and 70 opening onto the upper face of the base extension. 34.
The piston 72 is forced to rotate with the rotor, with its outer faces rubbing against the anterior surface of a control ring 76 which is prevented from rotating by pins 77 disposed opposite to each other and penetrating. trant in notches in las edges of said ring. The eccentricity of the control ring 76 is controlled by an oame 78, acting on the outer face of said ring in alignment with the fixed pins 77, mounted on a shaft 79 which is extended through a stuffing box. in the casing of the measuring pump and having an operating lever 80 rigidly fixed to the exterior face of the pump.
By the rotation of this cam, the control ring is moved against the spring 76a in order to bring its inner face towards or away from the outer face of the rotor. The openings 69 and 70 are arranged so that the spring 74 moves the piston away from the bottom of its chamber, the opening 75 of the piston chamber passes over the opening 69 in the extension 34 communicating with the lowered opening 68 through which the liquid in the chamber 32 is sucked through these openings in the piston chamber 73 and when the piston begins to descend the opening 75 passes over the opening 70 in the extension 34 through which the contents in the piston chamber is discharged by the opening of the piston chamber in the port 70 and in the
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radial duct 71 in the spray chamber.
As seen in Figures 2 and 4, the control camshaft lever 80
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of ring is established with a removable needle R0 lock member, suitable for sioenpéizor in one of the 'holes, the series of holes 80b arranged conc4ntriquar:; arzt to the shaft 79 on an extension; suspended 83 from the envelope of Y) onne ny ", su- reuse 11, whereby the position of li: control ring 76 can be adjusted and when it is set maint <3nu <: ijveo safety in this position.
Fig. 8 is an end view of the spray pump with the metering pump base 31 removed. By this view
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taken in accordance with the neck shown in Fig. 4-, it is seen that the casing 10 is eccentric with respect to the motor shaft 4 and the rotor 35 slidably supported the blades
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36 which are preferably arranged on one side and parallel to the plane passing through the core of the rotor camp]. ;; re-health in figure 8. these blades 3iS rub on the s j '<;
this s nl .ane of the pump base ffidur0use 31 and the flange E.9 to their? opposite edges, and their outer edge is appropriate 'Jour trotting on the inner face of the 19 by 1 eccentric casing;., force: cer trifuge when the motor shaft turns. The face of the flange 29, encountered by the adjacent side of the rotor 35 and the edges
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adjacent blades 36, is flat as shown at 1,) fi = ;. 4.
The air duct 37 leading from the air suction silencer 38 to the upper face of the flange opens into a channel
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distribution Si deoI'C1a rapreide: 1tée 1 ,, 1'1g. ;;; t .uî extends around the motor shaft 4 and opens into an inlet duct 32 of a single point spray pump
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diametralowoent opposite the inlet of duct 37. the spray pump duct 82 is concentric with J ':; 1' /) 1'0 motor
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and of such a shape as to allow the rotation of the blades 36 to suck or suck air from the opening 82a at the end of this duct into the spray chamber.
The flat face of the flange 29 comprises an ooncentric depression 83, and diametrically opposed and communicating with the duct 82a which may be called the discharge orifice of the spray pump since this duct 83 opens into the pipe 41 which it leading to the nozzle and is uisposé so that the air sucked in through the duct 82 is compressed by the blades 36 and discharged through the duct 83.
The radial duct 71 in the base 31 of the metering pump which opens into the spray chamber delivers the oil therein approximately in front of the air inlet 82a through which the air and oil are sprayed or mixed to form a foam or emulsion which are both discharged from the spray pump through line 83 in line 41 to the nozzle to produce heat in the combustion chamber of the furnace. Under various conditions it may be desirable or found necessary to control the pressure of this mixture which is expelled from the nozzle. As shown in fig. 9, the conduit 83 not only opens into a passage 84 leading to the pipe 41 but also opens into an adjoining passage 85 which leads to a pressure gauge 86.
This passage 85 also receives a needle valve rod 87 mounted in a camel 88 fixed in the outer end of said passage 85. The wall of the duct 83 opposite the passage 85 comprises an orifice 89 forming a means of communication for the duct 83. to a duct 90 in the flange opening into the duct 82 which is separated from the duct 81 in the flange by a partition 91 which has at its lower end an opening of the duct 90 opposite the opening of the duct 82 of the inlet duct 82a
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of the spray pump, the lower walls of the duct 90 being a continuation of the concentric outer wall of the duct 82. By varying the size of the opening in the passage 89,
the pressure of the mixture passing from the spray chamber through the duct 83a and the duct 83 into the pipe 41 can be varied because the excess pressure will be brought through the passage 89 by the opening of the needle in the duct 90 and from there to the pipe 8 by the suction of the spray pump when it is operating. The partition 91 is necessary for the success of this operation. It is by this means that the mixture of air and pressurized oil of the duct 83 strikes against the partition 91 as it exits the passage, 89 and is directed downwards so that it is opposed to the opening of the conduit 82 through which it will be taken directly into said conduit without entering conduit 81.
The pipe 39 communicating with the underside of the casing of the damping bellows 40 is, shown in FIG. 2 as being connected with the flange 29 on one side of the spray pump casing as shown in FIG. 10. The section shown in FIG. 10 shows the pipe 39 communicating with a passage 92 in the flange which opens into the passage 84, on the inside, so that on the initial operation of the spray pump, the pressure created internally is communicated by the discharge pipe 83 passage 84 and passage 92 leading from there to pipe 39.
Fig. 1 shows a wiring diagram which is shown in more detail in FIG. 11. FIG. 1 shows the pipe 41 through which the fuel is supplied to the nozzle 42 and the part cut off from the pipe 7 represents an ignition device
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direct spark also shown in figure 11.
In this type of ignition and control a safety switch
92a having a counterweight which normally maintains the switch in the open position and which is held in the closed position by a lock releasable according to the heat produced by an electric current passing through it, this safety switch which is of a commercial type , is mounted in a box 93 shown in Figure 1 as placed on the inner face of the engine casing ,. On the upper side of the engine casing an ignition device 94 is shown in fig. 1, this ignition device may be an ignition coil or transformer, as desired, and in each case one of the induced current terminals is grounded to the motor casing.
A cable 95 is shown to conduct the other passage of the induced current from the ignition box to the electrode 96 which is placed on and insulated from the pipe 41 and extends to a point in front of the nozzle and is then bent downwards to form an explosive distance with another electrode 97 arranged so that the spark shoots into the passage of the discharged fuel to ignite it ,. this last electrode is placed and earthed on the pipe 41. the operation of the burner is controlled by a therm stat ohamber T and the furnace is preferably provided with a pressure regulator P in circuit with the thermostat chamber.
The safety switch is prevented from cutting the motor cirouit returning normal operating conditions by the safety switch of the fireplace 3 mounted in the duct 28, the combustion gases from the combustion chamber are passed to it. combustion at the smoke box or chimney.
Figure 1 also shows a cable 99 leading from the end of the cap 67 and the closure 45 of the shock absorber blower casing 40 to the switch box 93, whose
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This purpose will be explained hereinafter, Referring to the larger scale wiring detail diagram of FIG. 11, the current
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distribution line enters the building via the locomotive cable, Drssa via the knife switch 101 to the thermostat chamber f and from there via the pressure regulator P to terminal 102
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in box 93 and from there by 1t. cable: L12: ilÙe leading to the riecura switch 92 a to terminal 103 dt da there to terminal 104, at this point on;
current branches off, a li "not passing through a heating element 105 to terminal 106 and from there through a cable 107 to the terminals of the motor 108 through the motor and the terminals 109 of the motor and from there through the cable 110 returns through the in -
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knife breaker :: 101 in the main league.
LTeu, b2: u 1: i. :: ne from terminal 104 p ss4 pbr the oable 111 to the switch to meroura 66 in the articulated cylinder 63 of the farm Sur '.! to c1 the damper bellows casing and from there through ctiL 1 11.i through the ignition device 94 and returns through the in-
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switch to join the return cable 11C when returning to the main line, cables 111 and 112 lead from the switch box to the mcrcurd switch 63 pJSS0nt for cable 99, shown in fi8. 1, 4 the cables going from the switch box to 1 [, ignition box 94, 80'1 "C shown passing through the washer 113 shown in -LeL7. 1, When the stove is cold and when the tnoteur .is rr4é the circuit is normally cut off Pètr la Cb ",,: lbro3 bhermcstat T;
however, the circuit is closed by the pressure regulator P and the mercury switch 66 is closed by the switch
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of'surate 92a. When the thermostat chamber is 1'drnl to operate the burner to produce heat, the úircuÜ = ir then closed. as described above, and the moldur will start to run which will create pressure in the spray pump which will be transmitted through pipe 39 below the
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bellows 43 would force this to contract and as plunger 47 moves upwards it will open the oil 'valve allowing oil to flow through the metering pump into the spray pump and be forced up to the nose burner nozzle.
With the mercury switch 66 closed, the ignition device will also be activated causing a spark to shoot at the electrodes 96, 97 and ignite the liquid fuel and, after a predetermined time, as the plunger reaches the highest part of its stroke. , the mercury switch will be flipped to cut the circuit to the ignition device. If for some reason ignition did not occur, the engine circuit would continue to pass through heater 105 which would result in releasing safety switch 92a and thus shutting down the engine.
To allow continuous normal operation of the burner after ignition has taken place, the fireplace surate switch is used. Retort shown is a mercury switch 114 which is normally in the open position and is connected by cable 115 leading from terminal 104 and by cable 116 leading from the meroure switch to terminal 106.
This safety device is established with an oommer- cial article and is established with a thermostatic or bi-metall ical metal coil, which penetrates inside the fireplace and is affected by the combustion gases, so that when it s 'heats up, it stretches out and turns the throttle switch 114 to the closed position, so that after the fuel at the burner has been ignited and before the heating element 105 releases the stop switch. heat 92a, the motor circuit goes from terminal 104 through mercury switch 114
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at terminal 106 and from the to the metianu motor off; le 1: heating coil 105.
The deciive type of ignition has .fi; ::. It is "'; 0.01" Direct electric spark ignition ". 71 y E, sometimes it is desirable to use the flame from a nozzle 8.; ::. 2.;> On igniting the flame of the burner. This type c1 '[, llum: .J)', J is UO; Ir.: t1r- oially known as the combined gas 0t with electric spark "and the control device to admit the C" os the igniter in time occurs in. It: erü3ttant to stretch 11u (, 8 and burn for a time predë'Germina and [near r == J = 1. burner flame has been ignited to cut off the inlet of: ;: ',, :::, this device is shown in figures and 3 of the drawing, #i:; ssi as well as on the wiring diagram of the ;; i7, 1 ;;;.
If it is desired to use a combined flushing and electric spark ul1umeè, a valve casing 8. airlock 11'7 is made integral with the closure 45 of the bellows casing, as shown in FIG. Fix: '. This casing contains a ball valve 113 held normally closed by a compression spring 119 closing a passage 1a11 the casing from an independent source of gas which enters it through pipe 1 ". 0 and led from there by a pipe 121 to a;, anointed near the nozzle.
In order to control the admission of [: ':,; , eV moment when the ignition by é'Gincclle ast actuated, a rod 1: there is. mounted in the casing 3a valve at Knz and ap'-rooric'e.? ei; r slide through and push the ball 11, This movement iiiit is communicated to the rod by means of a lever 123 mounts a. pivot on a support extending above 1: '' face of the bottom of the closure 45. Said lever U, 3 is established with a balanced end li4 .ui mointienc normal emenc c351e
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oil
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end of the lever in contact with 1 C¯, ca of 1, OUT1,: s a;
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operating the lever 59 so that when the ploner, 47 forces the lever 59 to rotate on its pivot, it will also rotate the lever 1: 3 in an upward direction on its
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pivot.
Lever 123 is established with an extension in four-
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che 125 whose brbs sa extend beyond the point of articulation% ion,:, ¯ontéo with pivot between the ends of these extensions 125, there is a flush valve stem meeting the or- ryane 126 established with a lower adjustable member 127 arranged so that when the balanced end 124 is in its depressed position, this. or '"2ne there meets the upper face of the tice 122 when the gas CL gas 118 is on its sic"' e. 11;
ii e da S0t11J1 "e to" -oz meeting the organ 126 is established with an extension 12P provided with a éorou of r40i *> 129 1 crossing and ap-croorië nour meeting the body of the lever 123 above its noint of articulation, as reentered fig, 2. On a movement towards 1 "upwards of the nlon- 2'eur 47, the lever lw3 is turned on if one pivot forcing the time of SOunt; the e l- gas meeting the gold '': 1112 "to be lowered with the adjustment nut 129 in contact with the lever lt3, this mouTra, sa, àL squeege lu ii.; E gas valve 1S2 and 01 (.r3 , by the uOdti; uatiol1 of rotation in an, irec- tion towards the da or "lÉ.6, the contact member 12'7 xliasd on Jt loses contact with the rod 122 and et.J! 1t out of its path allows the spring 119 pqr the ball 118 of oom;
, only an upward movement of the rod 123, allowing the c-az da vanir valve to rest on its seat and cut off the independent power supply to muz. The articulation support of the organ 126 normet him to smooth on the ex- trememore of lb uiçc 12Z in its raised position when
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that the burner motor stops working so that when
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that the balanced end 124 is in its 1Josition the low Dius, the gas valve stem meeting 1101 "; nJnI .: 1 '.'" "will still occupy the. position shown at fi0 '2.
Ji in fig. 12, ie independent supply pipe 1 <gas 121 is shown ending near pipe 41 a
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42
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short distance behind the nose / and the electrode 9G is shown carried by and isolated from said pipe 41 with 1 '.: - end bent downward near the open end of the pipe of iàimtnt c-liou independent; A dd gas 121 of scrcd occurred when the igniter device; :: 94 stootiol1i1é a \ nncel- lu will spurt out from the electrode 96 at the end of the pipe la and if the gas comes out it will be pure after igniting.
The command indicated clobemutically 8. lo fip. 1:,: includes the main switch HERE, the zip pressure regulator, the thermostat chamber i, the safety switch S, 1 [; toîta switch 93 and the device of ûllur18; :: o 94, buus of commercial construction and corresponding i> x parts eirùii: iris, represented at 1 # - t'ig. 11, with the exception that the mercury switch 130 in the safety of the hearth S is a double switch that will be established with a pair of electrodes penetrating near each extramity by or a circuit iJeu .i be closed when pressed in one circL.ion and another circuit: closed when i ;; St pressed -in the direction o; tasëe.
The safety switch mechanism shown at fiç.
12 in the switch box 93 is of the same type (; o! Úl ".1rci8l as shown at fie. It includes the mercury switch 92a., The heating element lC5, the terminals lC4 and 106 and the motor terminals 108 and 109.
A lever 131. is substituted for the socket ê, 3 ct is mounted!.; in the same s r el at 1 on as the said sleeve on an extension
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64 of the upper face of the closure 45. This lever is placed on the underside by an extension 62a of the lever 59 and is operated in the same way as the socket 63. Instead of having a simple mercury switch, as shown in FIG. 3, a double mercury switch 132 is carried by said lever.
The operation of this control circuit, as shown schematically in FIG. 12, is as follows:
The current coming from the line through the cable 100 passes through
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knife switch 101, pressure regulator P, and thermostat chamber f to terminal 102 in box 93 and from there through the flexible cables through mercury switch 92a to terminal 103 and from there to terminal center 133 of the double hearth safety switch 130. When the stove is cold and the engine stopped, the hearth safety switch is 130 / in the position shown, so that the current passes through the flexible cable to the right of terminal 134 and from there through wire 135 to terminal 104 in box 93.
There the current splits, a part going through the heater 105 to terminal 106 and from there through the cable path 107 to the terminals of the motor 108, through the motor to the terminals of the motor 109 and from there to the cable 136 returns to knife switch 101 and line 110. When the furnace is cold and the engine is off, double mercury switch 132 on damper bellows casing closure 45 is in the position shown and the another part of the current branching off at terminal 104 passes through cable 137 to terminal 139 and from there through the flexible cables through mercury switch 132 returns to terminal 139 and then by means of cable 140 through device d ignition 94 and from there to the 13o return wire.
When the circuit described now has just been closed, the motor will be activated and heat will be produced.
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by part of the current passing through the heating element 165. If the burner flame is not ignited after a predetermined time, sufficient heat will be generated by the element 105 to release the safety switch 92a and cut the motor circuit. . On the other hand, if combustion is established, its heat will activate the firebox safety 3 to turn the switch 130 to close the electrodes at the opposite end and close the connection between the terminals 133. and 141 simultaneously breaking the connection between terminals 133 and 134.
Operation of the motor spray pump will cause the upward rotation of the trigger switch 132 opening the contact shown and closing the contact between the two electrodes on the left side of the switch closing the connections between the terminals. 144 and 143. The circuit thus established is called the "motor run circuit" and the current follows the path shown above to the center terminal 133 of the fireplace safety device. With this new position of the fireplace safety switch, the current then flows through the flexible cables through the mercury into the switch returned to the left of terminal 141 and from there by means of cable 142 to terminal 143, and by means of the flexible cable through the mercury in switch 132 returns to terminal 144,
and then by means of the wire 145 to the terminal 106 and then follows the path through 107 to the matrix and the return cable, and thus deactivates the heating element of the complete operating circuit. If for any reason combustion stops after establishing the operating circuit, the firebox will cool down and occupy the position shown in fig. 12, by which the engine circuit is cut.
In some localities natural gas is used for heating and the home is not equipped with artificial gas.
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usual sky. Natural gas does not work the same in all localities as artificial gas does in a combined gas and electric spark ignition. In similar cases where natural gas is desired, the latter is admitted from the gas valve to the bottom of the spray chamber. For this purpose, an opening 146 provided with a plug is shown in FIG. 9, but the pipe connecting to the gas valve shell 117 is removed.
In this natural gas application direct ignition electrodes are used and the natural gas is admitted first into the gas valve shell and from there to the opening into the spray chamber. The control of the admission of natural gas to the spray pump is the same as that employed in the combined gas and electric spark device described for artificial gas. In the use of natural gas, direote etinoella electrodes are employed so that when the burner begins to operate for a predetermined time the natural gas is admitted to enter the spray pump and is expelled through the pipe 41 to the nose 42 where it will be ignited and its flame will ignite the Oil and Air Mixture that follows through.