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Perfectionnements aux appareils de chauffage à feu continu, brûlant du combustible liquide.
La présente invention concerne des dispositifs utilisés pour effectuer la carburation ou gazéification dans les appareils de chauffage à feu continu, brûlant un combustible liquide tel que de l'huile, par exemple, et dans lesquels la gazéification s'effectue dans un carbura- teur indépendant du brûleur. L'invention a pour caractéris- tique de permettre à un appareil de ce genre de brûler avec une gazéification continue et complète.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation du dispositif, associé à un poêle-de cuisine du type bien connu à accumulateur de cha-
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leur et chauffage à l'huile.
Sur ces dessins:
Fig. 1 représente un poêle de ce genre et ses or- ganes principaux, partie en coupe transversale.
Figs. 2, 3 montrent plus en détail deux modes d'exécution différents du dispositif de Fig. 1.
Fig. 4 représente une variante du dispositif sui- vant fig. 1, et
Fig. 5 montre plus en détail un mode de réalisation de cette variante.
Le tuyau d'amenée d'huile ou autre combustible li- quide convenable est indiqué en 1 (Fig. 1). L'huile est ame- née d'un réservoir (non représenté), qu'on peut combiner avec un régulateur actionné par la chaleur du poêle.
Le tuyau 1 d'amenée d'huile dirige celle-ci vers un carburateur 2, dans lequel s'effectue sa gazéification. Dans ce but, on place le carburateur en contact thermique effectif avec la masse 3 servant à accumuler la chaleur, qui peut avantageusement consister en un bloc de fer coulé. De cette manière, le carburateur est porté à une température telle que le combustible qu'on y amène s'y gazéifie presque instan- tanément. L'huile à l'état gazeux se mélange, dans un dif- fuseur 4, à de l'air frais, chauffé préalablement, qu'un tuyau 5 amène de l'appartement. Les gaz ainsi mélangés pas- sent alors par le conduit 6 dans le brûleur 7, où ils brû- lent. Tout en dégageant constamment de la chaleur, les gaz de combustion s'échappent à travers la colonne de combustion 8, pour gagner la cheminée 10 par le carneau 9.
Les parties du poêle destinées à servir au chauffage sont disposées en contact thermique avec le bloc accumulateur
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de chaleur 3. On donne, par exemple, à la surface supérieure 11 du bloc accumulateur la forme d'une taque chauffante si- tuée sous un couvercle protecteur et isolant 12.
L'huile pénètre dans le carburateur par son propre poids et tombe d'une tuyère, de préférence goutte à goutte, sur une paroi chaude disposée dans le carburateur et consti- tuée par le fond du carburateur,dans le cas envisagé. De cette manière, l'huile se gazéifie avec une rapidité extrême.
Ce dispositif présente de nombreux avantages. Dans les dis- positifs connus de ce genre, on refroidit un élément en forme de tuyau à l'extrémité par laquelle l'huile y pénètre, et on le chauffe à l'autre extrémité, dans laquelle le gaz se forme.
L'huile se gazéifie donc graduellement durant sa circulation à travers ce tuyau, les hydrocarbures légers se gazéifiant d'abord et les hydrocarbures lourds se gazéifiant plus lente- ment. A un certain endroit du tuyau il ne reste donc que des hydrocarbures lourds,à mouvement lent, partiellement réduite à l'état de coke. Dans ces conditions le tuyau tend à se bou- cher, ce qui entraîne de grands inconvénients.
Du fait que l'huile arrive au carburateur en gouttes tombant librement d'une tuyère qu'on maintient, de préférence, à une température relativement basse, la gazéification ne peut s'effectuer avant le moment où une goutte vient en con- tact avec la paroi du carburateur. La température de ce der- nier est maintenue si élevée que même les particules ayant la oonsistance de la poix se gazéifient. De minces couches de coke restent seules, comme résidu, au fond du carburateur.
On indiquera en détail, ci-dessous, comment on enlève ces couches.
En outre, grâce à cette gazéification rapide, l'huile à l'état gazeux atteint une si haute température, tout en res-
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tant à basse pression, que sa viscosité se réduit sensible- ment. En effet,cette température dépasse le point d'éclair et, si le gaz contient suffisamment d'oxygène, elle peut pro- voquer son ignition instantanée dans le carburateur.
D'autre part, l'écoulement aisé du gaz facilite son mélange Intime avec d'autres gaz d'.apport, pour former un mélange homogène. On connaît depuis longtemps les difficul- tés qu'il faut surmonter pour obtenir un gaz homogène. A une température plus basse les huiles gazéifiées ne coulant pas- uniformément et se mélangeant mal à l'air, le mélange qu'on brûle contient généralement des nuages d'huiles vaporisée, exempts d'oxygène. Ceux-ci brûlent imparfaitement et donnent lieu à des accumulations de suie.
Suivant la présente invention, on surmonte ces dif- ficultés en introduisant un gaz ou mélange de gaz ininflamma- ble dans le carburateur où, sans accroissement appréciable de pression, on le mélange à de l'huile gazéifiée, chauffée au delà du point éclair. Il est important que ce gaz ou mé- lange de gaz n'entraîne dans le carburateur que des quantités d'oxygène si faibles que le gaz ne puisse s'y enflammer. On peut donc introduire dans le carburateur de l'air frais en quantités suffisamment faibles. S'il devenait nécessaire d'u- tiliser de plus grands volumes de gaz, ces derniers doivent consister d'un mélange spécial, à pourcentage d'oxygène très faible,ou d'un mélange gazeux exempt d'oxygène. La pauvre- té en oxygène du mélange empêche donc l'ignition.
D'autre part, cette dilution a pour effet d'élever le point d'éclair du mélange gazeux, de sorte qu'on peut mélanger celui-ci à de l'air frais, riche en oxygène, dans une chambre séparée du carburateur mais communiquant avec celui-ci, sans risque d'inflammation prématurée.
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Cette chambre peut être constituée par le brûleur, ou par un mélangeur spécial indépendant du brûleur et du carburateur.
Dans le dispositif suivant la fig. 1, on prélève du carneau 9 le gaz de dilution, pauvre en oxygène Grâce à la combustion bien équilibrée que donnent les poêles à feu continu et au mélange homogène de gaz que le procédé précité permet d'obtenir, on peut aisément régler l'apport d'oxygène de manière à maintenir la combustion sans excédent sensible de ce gaz, et à assurer ainsi une combustion régulière. A cet effet, on prélève des gaz de combustion du carneau 9, à l'aide du tuyau 13 qui les amène dans le carburateur 2. Dans certains appareils de chauffage il se peut que, malgré des conditions thermiques excellentes, les gaz de combustion soient si chauds qu'il leur est impossible de se rendre au carburateur par gravité, en raison dé leur faible poids spé- cifique aux petites différences de pression existantes.
Dans ces cas, il est nécessaire de refroidir le gaz de dilution dans un dispositif de refroidissement spécial 14, duquel un conduit 15 amène ce gaz dans le carburateur.
La Fig. 2 montre plus clairement la disposition des organes précités, et fait apparaitre certains avantages sup- plémentaires résultant de leur utilisation.
Fig. 2 représente la partie inférieure du tuyau d'amenée d'huile 1, dont l'extrémité présente la forme d'une tuyère 17. L'huile combustible tombe à travers la tuyère 17 sur l'endroit 18 du fond du carburateur 2. La température du carburateur 2 est élevée, du fait que cet organe se trouve, en 19, en contact thermique avec la partie la plus basse de la masse accumulatrice de chaleur 3, traversée par la colonne de combustion 8.
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L'huile à l'état gazeux passe comme suit du carbu- rateur 2 dans le brûleur 7.
A mesure que les gaz enflammés montent dans la co- lonne de combustion 8, il se crée dans le tuyau 6 une dépres- sion qui appelle de l'air frais dans le tuyau 5 et le dif- fuseur 4. Toutefois, ce dernier est réalisé en forme d'in- jecteur, susceptible à la fois d'aspirer l'huile gazéifiée, par l'orifice d'injection 20, et de la mélanger avec l'air frais. De l'huile gazéifiée non diluée forme avec l'air, dans ce cas, un mélange non homogène, à bas point d'éclair, mais du fait qu'au moment où l'huile s'est gazéifiée elle s'est déjà mélangée à du gaz de dilution, elle est diluée au mo- ment de pénétrer dans l'orifice d'injection 20 et constitue, avec l'air frais, un mélange excellent, à point d'éclair plus élevé.
Comme on l'a expliqué, le gaz de dilution prélevé dans le carneau 9 à l'aide du conduit 13, passe ensuite à travers le refroidisseur 14. Suivant la fig. 2, on refroidit cet élément par de l'eau entrant à travers le tuyau 21, cir- culant dans la chemise de refroidissement 22, et s'échappant par le tuyau 23. Le tuyau 15 amenant le gaz de dilution re- froidi vers le carburateur 2 est raccordé à la saillie 24 contenant la tuyère 17, laquelle est, de préférence,isolée athermiquement du carburateur.
Les gouttes d'huile tombent librement de la tuyère 17 sur le point du carburateur indiqué en 18, une gazéifica- tion très rapide et sensiblement totale se produisant sur la surface de ce dernier. En s'échappant de la chambre 24 dans le carburateur 2, le gaz de dilution empêche l'huile ..gazéifiée de pénétrer dans cette chambre, sur les parois de
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laquelle elle se condenserait autrement en gouttelettes d'huile. Comme c'est indiqué sur la fig. 2, des quantités excessivement faibles de coke 'se forment au point 18. En raison de la température élevée du carburateur, ce coke devient rouge ou presque rouge.
Selon que le gaz de dilution contient plus ou moins d'oxygène, ce dernier s'enflamme d'abord pour brûler le coke, et ce n'est qu'alors qu'il peut se produire une inflammation prématurée et incomplète de l'huile gazéifiée. En ajoutant une quantité convenable d'oxy- gène ou d'air frais au gaz de dilution, lequel ne contient pas de;oxygène en l'absence de cette addition, on peut l'en enrichir juste assez pour empêcher que du coke ne se forme continuellement; et pour éviter toute inflammation prématurée.
L'air frais en question se mélange au gaz de dilution dans le refroidisseur 14, auquel l'amène le tuyau 26.
Le mélange d'huile gazéifiée et de gaz de dilution est aspiré du carburateur dans l'injecteur 4, ou il se mélange à l'air frais, éventuellement chauffé, devant servir de com- burant, amené par le tuyau 5. Le gaz ainsi mélangé passe alors au brûleur 7 par le tuyau 6. Afin d'éviter que l'huile ne se condense dans ce tuyau 6, on place ce dernier, par l'intermédiaire de surfaces bonnes conductrices de la chaleur, en contact direct avec l'injecteur 4 et le brûleur 7. On peut améliorer la qualité du mélange en donnant au tuyau 6 une forme telle que le gaz doive, pour le traverser, suivre un trajet en labyrinthe.
La transmission de la chaleur du brûleur 7 au tuyau 6 présente des avantages, car elle permet de maintenir la température externe du brûleur en-dessous du point d'éclair du mélange de gaz, et d'éviter ainsi un allumage spontané de ce dernier sous la grille 27 du brûleur. Pour ce même motif,
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on sépare le brûleur de la colonne de combustion 3, à l'aide d'une bague 28 en amiante ou autre matière calorifuge.
La fig. 3 représente une variante du dispositif suiyant Fig. 2, dont elle se distingue comme suit.
Dans¯le dispositif suivant la figure 2, on utilise la dépression que crée dans la colonne de combustion 8 le faible poids spécifique de la colonne de gaz, pour aspirer de l'air frais du tuyau 5, de manière que cet air-se mélange avec le mélange de gaz sortant du carburateur. L'huile gazéi- fiée est envoyée dans le mélangeur grâce à un effet d'injec- tion ayant pour résultat de produire une légère dépression dans le carburateur également. Cette dépression aour effet d'aspirer le mélange gazeux de dilution du carneau 9, à travers le tuyau 13, le refroidisseur 14 et le tuyau 15, vers le carburateur 2. Dans le dispositif suivant la fig. 3 c'est le contraire qui se produit, le mélange gazeux de dilution étant chassé dans le carburateur par une surpression.
On obtient cette surpression en montant un dispositif d'étran- glement 19 dans le carneau 9, ce qui a pour effet, en aug- mentant la pression, de refouler le gaz de combustion dans le tuyau 13, à travers le refroidisseur 14, le tuyau 15, et dans le carburateur. Dans ce cas, il est avantageux de refroidir à l'air le refroidisseur 14.
Dans ce cas également, le carburateur 2 fonctionne à une surpression d'une fraction de millimètré, laquelle suf- fit cependant pour fournir une quantité convenable de gaz au mélangeur 4. L'air frais est constamment évacué par aspi- ration, en raison de la dépression régnant dans le tuyau 6.
Dans cette forme de réalisation il n'est par consé- quent pas essentiel que le mélangeur 4 ait la forme d'un in- jecteur, quoiqu'il soit toutefois désirable de lui donner
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cette forme, dans certains cas. Suivant la fig. 3, le mélan- geur 4 est en forme de chambre à labyrinthe. Dans ce disposi- tif, on ne peut introduire d'air frais dans le refroidisseur 14,par suite de la surpression qui y règne. Si c'est néces- saire,on peut aisément obtenir un excédent d'oxygène dans le gaz de dilution, en utilisant de l'air supplémentaire pour le chauffage du poêle, mais malheureusement ce procédé a une influence défavorable sur la consommation de combustible.
Figs. 4, 5 représentent un autre dispositif suivant l'invention, la fig. 5 montrant plus enldétail la disposi- tion du brûleur et du carburateur, que la fig. 4 n'indique que schématiquement. Sur cette dernière figure, représentant une cuisinière destinée à brûler à feu continu du combusti- ble liquide, après gazéification de celui-ci dans un carbu- rateur, 1 désigne le tuyau d'amenée du combustible liquide, l'huile par exemple. Le tuyau 1 est raccordé en 16 à un tuyau 25 d'amenée de gaz de dilution. Le tuyau 25 communique, par l'intermédiaire d'une chambre 24, avec le carburateur 30, lequel est intimement lié au brûleur et peut, par exemple, être venu de fonte avec la partie inférieure 31 de celui-ci.
Le brûleur, qui peut être de toute construction voulue, ne fait pas partie de la présente invention. L'air de combus- tion est amené par le tuyau 34. Du brûleur 31, 32, les gaz de combustion s'échappent par le tuyau 35 vers une enveloppe 36. dont la paroi supérieure constitue le bloc 37 accumula- teur de chaleur, associé à la taque chauffante 11. Comme d'habitude, la taque chauffante est recouverte d'un couver- cle 12, isolant et amovible. Conformément à la disposition représentée sur la fig. 1, les gaz de fumée gagnent la che- minée 10 par le carneau 9, après avoir cédé pratiquement toute leur chaleur effective.
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Fig: 5 montre le carburateur 30 et le tuyau 25 en coupe. Le carburateur 30 est en forme de cuvette. L'huile y est amenée par un tuyau 40, débouchant dans le tuyau 1. Le tuyau 40 est légèrement incliné dans le sens opposé à celui de l'écoulement de l'huile, et se remplit donc constamment d'huile. A mesure que de l'huile fraîche pénètre dans le tuyau 40, de l'huile s'écoule également à travers l'orifice 41, raccordé à un embranchement 42. Une aiguille 43, fixée dans le centre de l'embranchement 42, sert de compte-gouttes laissant tomber l'huile au fond du carburateur 30. En raison de la tem- pérature élevée du carburateur, l'huile se gazéifie presque instantanément et le remplit rapidement.
Afin d'empêcher que l'huile ne se condense à nouveau dans la partie supé- rieure du carburateur, particulièrement sur les parties froi- des de la chambre 24 et de l'embranchement 42, on loge le tuyau 40 dans le tuyau 25 servant à amener le gaz de dilution au carburateur 30, comme ce sera expliqué plus en détail ci- dessous. L'extrémité du tuyau 25 est fermée par un obturateur 44, le tuyau 40 étant également obturé à l'aide d'un bouchon 45. En s'écoulant de haut en bas, à travers la chambre 24 et le carburateur 30, le gaz de dilution empêche l'huile gazéi- fiée de pénétrer dans la chambre 24, et une condensation ne peut se produire.
Du carburateur 30,le mélange d'huile gazéifiée et de gaz de dilution pénètre dans la partie inférieure 31 du carburateur, à travers l'orifice 46. Le tuyau 34 amène de au mélange l'air au brûleur, dans lequel cet air se mélange/de gaz pro- venant du carburateur 30. Du fait que la température de ce mélange est, de préférence, voisine du point d'éclair ou supérieure à celui-ci, le gaz s'allume immédiatement en don- nant une flamme. En s'échappant du brûleur par le tuyau 35,
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l'enveloppe 36, le carneau 9 et la cheminée 10, les gaz de fumée provoquent une légère dépression, qui suffit toutefois pour assurer l'admission d'air à travers le tuyau 34.
Dans le carburateur 30 il se produit également un vide dont l'effet est d'y aspirer le gaz de dilution. Le car- burateur 30 et la chambre 24 sont formés de manière que seule- ment de très faibles quantités de gaz de dilution suffisent déjà à empêcher que l'huile gazéifiée entre dans la chambre 24.
Le gaz de dilution peut donc être de l'air, aspiré par le tuyau 25 (Fig. 1). Cet air joue encore un autre rôle. Ainsi qu'on l'a dit, il.se présenterait de graves inconvénients si l'huile se gazéifiait prématurément dans le tuyau d'amenée 40. Or., ce tuyau étant logé dans le tuyau 25 d'amenée de gaz de dilution, l'air refroidit le tuyau 40 et empêche qu'il ne s'échauffe au delà de la température la plus basse, à laquelle la gazéifica- tion s'effectue.
Il est clair que les dispositifs décrits ci-dessus ne conviennent pas seulement aux poêles du type à accumulateur de chaleur, mais qu'on peut les associer tout aussi avantageu- sement aux appareils de chauffage de tous genres à combustible liquide et feu continu. Bien entendu, on peut également y ap- porter diverses modifications sans sortir du cadre de l'in- vention.
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Improvements to continuous fired heaters, burning liquid fuel.
The present invention relates to devices used for carrying out carburization or gasification in continuous fired heaters, burning a liquid fuel such as oil, for example, and in which the gasification takes place in an independent carburettor. burner. The feature of the invention is that it enables an apparatus of this type to burn with continuous and complete gasification.
The accompanying drawings show by way of non-limiting example an embodiment of the device, associated with a kitchen stove of the well-known type with heat accumulator.
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their and oil heating.
On these drawings:
Fig. 1 shows such a stove and its main parts, part in cross section.
Figs. 2, 3 show in more detail two different embodiments of the device of FIG. 1.
Fig. 4 represents a variant of the device according to FIG. 1, and
Fig. 5 shows in more detail an embodiment of this variant.
The supply pipe for oil or other suitable liquid fuel is shown in 1 (Fig. 1). The oil is supplied from a reservoir (not shown), which can be combined with a regulator operated by the heat of the stove.
The oil supply pipe 1 directs the latter to a carburetor 2, in which its gasification takes place. For this purpose, the carburetor is placed in effective thermal contact with the mass 3 serving to store the heat, which can advantageously consist of a block of cast iron. In this way, the carburetor is brought to a temperature such that the fuel which is brought into it gasifies almost instantly. The oil in the gaseous state is mixed, in a diffuser 4, with fresh air, previously heated, which a pipe 5 brings from the apartment. The gases thus mixed then pass through line 6 into burner 7, where they burn. While constantly releasing heat, the combustion gases escape through the combustion column 8, to reach the chimney 10 through the flue 9.
The parts of the stove intended to be used for heating are placed in thermal contact with the accumulator block
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3. For example, the upper surface 11 of the storage unit is given the form of a heating plate located under a protective and insulating cover 12.
The oil enters the carburetor by its own weight and falls from a nozzle, preferably dropwise, onto a hot wall disposed in the carburetor and constituted by the bottom of the carburetor, in the case considered. In this way, the oil carbonates extremely quickly.
This device has many advantages. In known devices of this kind, a pipe-shaped element is cooled at the end through which oil enters it, and it is heated at the other end, in which gas is formed.
The oil therefore gradually gasifies as it circulates through this pipe, the light hydrocarbons gasifying first and the heavy hydrocarbons gasifying more slowly. At a certain point in the pipe, therefore, only heavy, slow-moving hydrocarbons, partially reduced to the state of coke, remain. Under these conditions the pipe tends to become blocked, which causes great disadvantages.
Since the oil arrives at the carburetor in drops falling freely from a nozzle which is preferably maintained at a relatively low temperature, gasification cannot take place until the moment when a drop comes into contact with it. the wall of the carburetor. The temperature of the latter is kept so high that even particles with the consistency of pitch gas. Thin layers of coke remain alone, as residue, at the bottom of the carburetor.
How to remove these layers will be shown in detail below.
In addition, thanks to this rapid gasification, the oil in the gaseous state reaches such a high temperature, while remaining
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both at low pressure, that its viscosity is reduced appreciably. In fact, this temperature exceeds the flash point and, if the gas contains sufficient oxygen, it can cause its instantaneous ignition in the carburetor.
On the other hand, the easy flow of the gas facilitates its intimate mixing with other supply gases, to form a homogeneous mixture. The difficulties which must be overcome in order to obtain a homogeneous gas have long been known. At a lower temperature, since the gasified oils do not flow uniformly and mix poorly with air, the mixture which is burned usually contains clouds of vaporized oils, free of oxygen. These burn imperfectly and give rise to accumulations of soot.
In accordance with the present invention, these difficulties are overcome by introducing a non-flammable gas or gas mixture into the carburetor where, without appreciable increase in pressure, it is mixed with carbonated oil, heated beyond the flash point. It is important that this gas or gas mixture carries only such small amounts of oxygen into the carburetor that the gas cannot ignite there. It is therefore possible to introduce fresh air into the carburetor in sufficiently small quantities. Should it become necessary to use larger volumes of gas, these must consist of a special mixture, with a very low percentage of oxygen, or an oxygen-free gas mixture. The oxygen deficiency of the mixture therefore prevents ignition.
On the other hand, this dilution has the effect of raising the flash point of the gas mixture, so that it can be mixed with fresh air, rich in oxygen, in a chamber separate from the carburetor but communicating with it, without risk of premature inflammation.
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This chamber can be formed by the burner, or by a special mixer independent of the burner and the carburetor.
In the device according to FIG. 1, the dilution gas, which is poor in oxygen, is taken from the flue 9. Thanks to the well-balanced combustion provided by continuous-fire stoves and the homogeneous mixture of gases obtained by the aforementioned process, the supply can easily be adjusted. oxygen so as to maintain combustion without a significant excess of this gas, and thus to ensure regular combustion. For this purpose, the combustion gases are taken from the flue 9, by means of the pipe 13 which brings them into the carburetor 2. In some heaters it is possible that, despite excellent thermal conditions, the combustion gases are so hot that it is impossible for them to get to the carburetor by gravity, due to their low weight specific to the small pressure differences that exist.
In these cases, it is necessary to cool the dilution gas in a special cooling device 14, from which a duct 15 brings this gas into the carburetor.
Fig. 2 shows more clearly the arrangement of the aforementioned members, and reveals certain additional advantages resulting from their use.
Fig. 2 shows the lower part of the oil supply pipe 1, the end of which has the shape of a nozzle 17. The fuel oil falls through the nozzle 17 on the location 18 of the bottom of the carburetor 2. The The temperature of the carburetor 2 is high, due to the fact that this member is, at 19, in thermal contact with the lowest part of the heat accumulating mass 3, through which the combustion column 8 passes.
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The gaseous oil passes from carburetor 2 into burner 7 as follows.
As the ignited gases rise in the combustion column 8, a vacuum is created in the pipe 6 which calls for fresh air in the pipe 5 and the diffuser 4. However, the latter is produced in the form of an injector, capable both of sucking in the carbonated oil, through the injection orifice 20, and of mixing it with the fresh air. Undiluted carbonated oil forms with air, in this case, a non-homogeneous mixture, with a low flash point, but because by the time the oil is carbonated it has already mixed. with dilution gas it is diluted on entering the injection port 20 and together with fresh air constitutes an excellent mixture with a higher flash point.
As has been explained, the dilution gas taken from the flue 9 by means of the pipe 13, then passes through the cooler 14. According to FIG. 2, this element is cooled by water entering through the pipe 21, circulating in the cooling jacket 22, and escaping through the pipe 23. The pipe 15 conveying the cooled dilution gas to the pipe. Carburetor 2 is connected to the projection 24 containing the nozzle 17, which is preferably thermally insulated from the carburetor.
The drops of oil fall freely from the nozzle 17 to the point on the carburetor indicated at 18, very rapid and substantially complete gasification occurring on the surface of the latter. By escaping from the chamber 24 in the carburetor 2, the dilution gas prevents the gasified oil from entering this chamber on the walls of
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which would otherwise condense into oil droplets. As shown in fig. 2, excessively small amounts of coke are formed at point 18. Due to the high temperature of the carburetor, this coke turns red or almost red.
Depending on whether the dilution gas contains more or less oxygen, the latter ignites first to burn the coke, and only then can premature and incomplete ignition of the oil occur. carbonated. By adding a suitable quantity of oxygen or fresh air to the dilution gas, which does not contain oxygen in the absence of this addition, it can be enriched just enough to prevent coke from building up. continuously trains; and to prevent premature inflammation.
The fresh air in question mixes with the dilution gas in the cooler 14, to which the pipe 26 leads it.
The mixture of carbonated oil and dilution gas is sucked from the carburetor into the injector 4, or it mixes with the fresh air, possibly heated, to be used as fuel, brought in by the pipe 5. The gas thus mixed then passes to the burner 7 through the pipe 6. In order to prevent the oil from condensing in this pipe 6, the latter is placed, by means of surfaces which are good conductors of heat, in direct contact with the injector 4 and burner 7. The quality of the mixture can be improved by giving the pipe 6 a shape such that the gas must, to pass through it, follow a labyrinthine path.
The transmission of heat from the burner 7 to the pipe 6 has advantages, because it makes it possible to maintain the external temperature of the burner below the flash point of the gas mixture, and thus to avoid spontaneous ignition of the latter under the burner grid 27. For the same reason,
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the burner is separated from the combustion column 3, using a ring 28 made of asbestos or other heat-insulating material.
Fig. 3 shows a variant of the device following FIG. 2, from which it is distinguished as follows.
In the device according to figure 2, we use the depression created in the combustion column 8 by the low specific weight of the gas column, to suck fresh air from pipe 5, so that this air mixes with the gas mixture exiting the carburetor. The carbonated oil is sent to the mixer by means of an injection effect which results in a slight depression in the carburetor as well. This vacuum has the effect of sucking the dilution gas mixture from the flue 9, through the pipe 13, the cooler 14 and the pipe 15, towards the carburetor 2. In the device according to FIG. 3 the opposite occurs, the dilution gas mixture being driven into the carburetor by overpressure.
This overpressure is obtained by fitting a restricting device 19 in the flue 9, which has the effect, by increasing the pressure, of discharging the combustion gas into the pipe 13, through the cooler 14, the pipe 15, and in the carburetor. In this case, it is advantageous to air-cool the cooler 14.
Also in this case, the carburetor 2 operates at an overpressure of a fraction of a millimeter, which, however, is sufficient to supply a suitable quantity of gas to the mixer 4. The fresh air is constantly exhausted by suction, due to the negative pressure in the pipe 6.
In this embodiment, therefore, it is not essential that the mixer 4 be in the form of an injector, although it is, however, desirable to give it.
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this form in some cases. According to fig. 3, the mixer 4 is in the form of a labyrinth chamber. In this device, it is not possible to introduce fresh air into the cooler 14, owing to the overpressure therein. If necessary, excess oxygen can easily be obtained in the dilution gas by using additional air for heating the stove, but unfortunately this process has an unfavorable influence on fuel consumption.
Figs. 4, 5 show another device according to the invention, FIG. 5 showing in more detail the arrangement of the burner and the carburetor, than in fig. 4 only indicates schematically. In the latter figure, showing a cooker intended to burn liquid fuel over a continuous fire, after gasification of the latter in a carburettor, 1 designates the feed pipe for the liquid fuel, for example oil. The pipe 1 is connected at 16 to a pipe 25 for supplying dilution gas. The pipe 25 communicates, by means of a chamber 24, with the carburetor 30, which is intimately linked to the burner and may, for example, be made of cast iron with the lower part 31 of the latter.
The burner, which can be of any desired construction, does not form part of the present invention. Combustion air is supplied through pipe 34. From the burner 31, 32, the combustion gases escape through pipe 35 to a casing 36. the upper wall of which constitutes the heat accumulating unit 37, associated with the heating plate 11. As usual, the heating plate is covered with a cover 12, insulating and removable. In accordance with the arrangement shown in FIG. 1, the flue gases reach the chimney 10 through the flue 9, after having given up practically all of their effective heat.
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Fig: 5 shows the carburetor 30 and the pipe 25 in section. The carburetor 30 is cup-shaped. The oil is brought there by a pipe 40, opening into the pipe 1. The pipe 40 is slightly inclined in the direction opposite to that of the oil flow, and therefore constantly fills with oil. As fresh oil enters pipe 40, oil also flows through port 41, connected to branch 42. A needle 43, attached in the center of branch 42, serves. of dropper dropping the oil to the bottom of the carburetor 30. Due to the high temperature of the carburetor, the oil carbonates almost instantly and fills it quickly.
In order to prevent the oil from condensing again in the upper part of the carburetor, particularly on the cold parts of the chamber 24 and the branch 42, the pipe 40 is accommodated in the pipe 25 serving. supplying the dilution gas to the carburetor 30, as will be explained in more detail below. The end of the pipe 25 is closed by a stopper 44, the pipe 40 also being closed with a plug 45. Flowing from top to bottom, through the chamber 24 and the carburetor 30, the gas The dilution regulator prevents the carbonated oil from entering chamber 24, and condensation cannot occur.
From the carburetor 30, the mixture of carbonated oil and dilution gas enters the lower part 31 of the carburetor, through the orifice 46. The pipe 34 brings air from the mixture to the burner, in which this air is mixed. / of gas from the carburetor 30. Since the temperature of this mixture is preferably near or above the flash point, the gas ignites immediately giving a flame. By escaping from the burner through pipe 35,
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the casing 36, the flue 9 and the chimney 10, the flue gases cause a slight depression, which is however sufficient to ensure the admission of air through the pipe 34.
In the carburetor 30 there is also a vacuum, the effect of which is to suck the dilution gas therein. The carburetor 30 and chamber 24 are so formed that only very small amounts of dilution gas are already sufficient to prevent gasified oil from entering chamber 24.
The dilution gas can therefore be air, drawn in through the pipe 25 (Fig. 1). This tune plays yet another role. As has been said, there would be serious drawbacks if the oil were to gasify prematurely in the supply pipe 40. Now, this pipe being housed in the pipe 25 for supplying dilution gas, the air cools the pipe 40 and prevents it from heating up beyond the lowest temperature at which gasification takes place.
It is clear that the devices described above are not only suitable for stoves of the heat storage type, but that they can be combined just as advantageously with heaters of all kinds with liquid fuel and continuous fire. Of course, various modifications can also be made to it without departing from the scope of the invention.
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