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PERFECTIONNEMENTS AUX BRULEURS POUR APPAREILS
DE CHAUFFAGE FONCTIONNANT AVEC DES COMBUSTIBLES
LIQUIDES SOUS PRESSION .
La présente invention a pour objet des appareils de fage, et plus particulièrement des appareils du type dans leq utilise les gaz de combustibles liquides sous pression.
Jusqu'à présent, dans les appareils de ce genre, on généralement utilisé comme combustibles du pétrole ou de la p fine ou de l'essence vaporisés, mais on a constaté que lutil tion de ces combustibles entraîne certaine inconvénients. Le : trole tend d'une part à produire de la suie qui bouche à la 1, gue les orifices du brûleur et, en outre, par suite de son po d'inflammation élevé, il ne se gazéifie pas facilement, tandi l'essence, d'autre part, par suite de son point d'inflammatio très bas, qui descend souvent jusqu'à - 20 0, est un liquide très inflammable.
L'un des buts de la présente invention est de créer type perfectionné de brûleur, destiné à des appareils du genr
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dessus et propre à consommer d'une façon efficace un combustible ayant un point d'inflammation compris entre 35 et 45 C. A titre d'exemple d'un tel combustible, on peut indiquer la "Varnoline", qui est un produit de la distillation de l'huile brute et qui a un point d'inflammation d'environ 39 C. Les brûleurs de types connus jusqu'à présent et destinés à des appareils du genre indi- qué ci-dessus ne oonvenaienpas en général pour fonctionner avec les combustibles mentionnés en dernier lieu, à cause de la diffi- culté de maintenir la flamme constante et de la réduire au mini- mum de grandeur désiré.
On a eu l'idée, conformément à la présente invention, de donner à la base du brûleur une forme courbe ou sphérique, dans un brûleur comportant un chapeau ou organe analogue, muni de per- forations sur son pourtour, destiné à étaler la flamme et dispo- sé au-dessus d'un orifice de sortie pour le mélange air-combusti- ble vaporisé.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à utiliser un ou plusieurs canaux d'arrivée d'air débouchant dans une tuyauterie fermée qui amène le combustible au brûleur, ces ca- naux ayant une forme et une disposition telle que l'air qui les traverse pour entrer dans la tuyauterie circule sensiblement dans le même sens que le combustible vaporisé.
L'invention réside également dans la disposition d'un carburateur'perfectionné pour le combustible liquide, ce carbura- teur étant constitué par un tube monté immédiatement au-dessus du brûleur.
Une autre caractéristique de l'invention est de prévoir entre le récipient à combustible et le tube servant de carburateur, un dispositif de sûreté constitué par une matière spongieuse, de préférence en métal Monel, montée à l'intérieur de la tuyauterie qui va du récipient au carburateur.
Lorsque les canaux ne sont pas disposés de la façon indiquée plus haut, il peut arriver facilement que la flamme re- vienne en arrière dans le conduit de gaz combustible, parce que
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l'orifice d'entrée d'air est beaucoup trop voisin de l'orifj entrée du gaz dans le brûleur, comme c'est souvent le cas dE brûleurs actuellement connus. Un autre avantage dû au genre canal conforme à la présente invention tient à ce que l'air par les canaux ne gêne pas la circulation du courant de gaz qu'au contraire il renforce cette circulation par suite d'un te d'effet d'injecteur.
La description qui suit mettra en évidence d'autre objets de la présente invention; dans cette description, on fèrera au dessin oi-joint dans lequel on a représenté à titi limitatif un exemple de réalisation de l'invention.
Fig. 1 est une vue de profil d"un appareil de chau oonstruit conformément à l'invention:
Figé 2 est un plan du même appareil;
Fig, 3 est une coupe, à plus grande échelle, de la tête du brûleur, et
Fig. 4 est une coupe suivant IV-IV de fig. 3.
En se référant au dessin, 1 désigne un bâti compor une plaque supérieure 2 qui y est fixée et sur laquelle on p poser des marmites ou poêles. 3 est un réservoir de oombusti liquide et muni d'une pompe à air 4 destinée à mettre sous p le combustible contenu dans le récipient. Une tuyauterie 5 e communication, à une extrémité, avec la partie inférieure du pient 3 et, à l'autre extrémité,avec un tuyau 6 auquel elle fixée au moyen d'un dispositif 7 à vis et écrou. Le tuyau 6, est représenté avec arrachement partiel est rempli d'une mat spongieuse 8, telle que du métal Monel, servant de filtre et positif de sûreté pour empêcher tout retour de flamme vers 1 piènt 3.
Sur'le fond du bâti est fixée une console 9 servant porter un dispositif amovible d'allumage et de chauffage 9a, positif constitué par exemple par de l'amiante que l'on peut ger dans de l'alcool ou dans un liquide inflammable analogue 10 désigne le tube du brûleur et 11 la tête dudit tube du br
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ou la base du brûleur proprement dit. Le brûleur comporte un ca- nal 12 d'amenée d'un mélange air-combustible vaporisé, ce canal aboutissant à une ouverture de décharge 13 ménagée au centre de la base 11 du brûleur.
A l'extrémité où est placé lorifioe de dé- charge 13, la"plus grande partie du canal 12 a une section trans- versale sensiblement circulaire, tandis que ce canal s'élargit vers l'autre extrémité par plusieurs rainures 27, de préférence au nombre de trois, en forme de couronne conique. Sur la base 11 est placé librement un chapeau 14 qui, dans l'exemple représenté, com- porte une partie supérieure-sphérique 15 et une partie annulaire périphérique 16 munie de perforations en forme de petites fentes
16a sensiblement verticales. Le chapeau 14 qui sert à rabattre et à étaler le jet, est centré au moyen d'un rebord droit 17 ou autre porté par la base 11 et comportant sur son bord intérieur, comme une indiqué en fig.
3., un logement ou/entaille 18 afin d'augmenter la longueur latérale de la flamme. Conformément à l'invention, la base 11 a' une surface supérieure, à laquelle on donne (figl,- 3) une forme sphérique ou arrondie dont le rayon de courbure est plus ou moins voisin de celui de la partie courbe 15. La surface sphéri- que 19 de la base 11 peut être formée d'une plaque distincte ar- rondie ou d'une pièce analogue comportant un rebord central re- courbé vers le bas et pouvant s'engager dans l'orifice de déchar- ge 13;cette pièce courbe 19 peut être coulée d'une seule pièce avec la base 11, comme indiqué en fig. 3.
Le canal 12 du brûleur comporte dans sa partie d'en- trée 28 trois rainures d'évasement 27, entre lesquelles se trouvent des nervures 29 présentant une courbure intérieure ayant sensi- blement le même rayon que celui du canal 12 proprement dit. Au moyen de ces nervures le brûleur est mis en place et maintenu dans sa position par un dispositif de soupape désigné dans son ensemble par 23. Ce dispositifest porté par un montant 20 du bâ- ti 1 de l'appareil de chauffage. La soupape consiste en une boite
23 munie d'un filetage 24 dans lequel se visse une vis 24a soli- daire d'une broche 24b.
A l'extrémité de décharge de la soupape
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versée par une aiguille 26 solidaire de la broche 24b, Ent guille 26 et la vis 24a la broche comporte une partie côni pouvant coopérer avec un'siège conique ménagé dans la soup La vis 24a et les filets 24 ont un diamètre considérableme grand que celui de la broche, de sorte qu'un espace 31 est gé entre la partie conique proprement dite 30 de la soupape la partie-filetée 24a. Cet espace 31 est mis en communicati avec le dispositif filtrant 8 par un tuyau 32 qui s'appliqu peu élastiquement sur la partie sphérique 15 du chapeau 14 leur; Une bande de matière élastique, par exemple une bande 33, est fixée, par exemple au moyen de vis 37 sur la face rieure de la tête 11 'du brûleur.
Une cornière 34 est fixée au 6 par une de ses branches, au moyen d'une ouverture qui ménagée, et son autre branche est reliée à la bande 33 au m un dispositif 35 constitué par un éorou à oreilles et un bo Le tuyau 32 est ainsi maintenu élastiquement en contact ave, chapeau 14, de sorte que ce dernier est toujours maintenu d position sur la tête 11 dû brûleur.' A son extrémité libre, : che 24b porte un bouton 36, au moyen duquel on peut régler: ture de la soupape 30.
Le brûleur 10 peut tre fait en métal coulé, de p@ ce an aluminium ou alliage d'aluminium; on a constaté en ef ce métal conduit la chaleur de-la'façon la plus convenable favoriser la combustion du combustible vaporisé. Le chapeau fait de préférence par emboutissage d'une feuille de laiton. on a remarqué que la base 19 en aluminium peut Être corrodée dant le fonctionnement, il est bon de monter dans cette base rondelle annulaire 38 également en laiton et comportant un r 39. De petits trous 40 sont alors pratiqués dans la matière tête 11 du brûleur, ces trous communiquant d'une part avec 1 libre sur la face inférieure de la tâte du brûleur et d'autr avec la surface inférieure de la rondelle 38.
Le chapeau 14 se sur cette rondelle et toute corrosion est ainsi évitée.
Pour mettre l'appareil de chauffage en marche, on @
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sous pression le combustible liquide oontenu dans le réservoir 3, en actionnant la pompe 4 à la main; on allume ensuite le disposi- tif d'allumage' 9!!; pour chauffer le brûleur 10, ainsi que le tuyau 32. Ceci exige environ une à deux minutes. Par là, le combustible liquide qui est refoulé dans le tuyau par la pression régnant dans le réservoir 3, se vaporise et lorsqu'ensuite on cuvée la soupape 30, le liquide gazéifié est soufflé à travers l'ouverture à ai- guille 26, le canal 12 et l'orifice de décharge 13, dans le brû- leur proprement dit 14, et à l'extérieur des fentes 16, ou il est enflammé.
En marne temps de l'air est aspiré à l'intérieur par les canaux 27, de sorte que l'on obtient un mélange carburé et que la flamme produite en 16 esttrès chaude et ne produit pas de suie.
Des recherches faites ont montré que, lorsqu'on utilise les combustiblesmentionnés ci-dessus, c'est à dire ceux dont le point d'inflammation est d'environ 40 C,- dans l'appareil décrit ci-dessus, il est essentiel de maintenir entre certaines limites le trajet de circulation du combustible vaporisé, sans quoi la température de la vapeur de combustible devient trop basse. La longueur de ce trajet de circulation de la vapeur ne doit pas dé- passer quatre fois le diamètre du brûleur, ou le diamètre de la flamme. Le rapport entre la longueur du trajet du combustible vaporisé et le diamètre du brûleur est de préférence d'environ 3 : 1.
Si lavapeur de combustible perd trop de chaleur entre son passage entre le point de vaporisation au-dessus du chapeau 14 et l'orifice de décharge 13, la flamme vacille et il est en même temps impossible d'obtenir une petite flamme. On a constaté en outre qu' il est essentiel de disposer l'orifice d'entrée de l'air à une dis- tance relativement grande de la base du brûleur, afin d'empêcher tout retour deflamme à travers cet orifice d'entrée. En conséquen- ce, dans l'appareil construit conformément à ia présente invention, l'orifice d'entrée de l'air a été disposé parallèlement ou sensi- blement parallèlement à 1 taxé du canal 12 du brûleur et à peu près au milieu dela longueur du'trajet parcouru par le combustible vaporisé.
Lorsque l'air nécessaire est envoyé de la façon décrite
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ai-dessus dans le courant de combustible vaporisé, il est éga ment possible de réduire les portes de courant et par conséqu les dimensions du brûleur.
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IMPROVEMENTS TO BURNERS FOR APPLIANCES
HEATING SYSTEM OPERATING WITH FUEL
LIQUIDS UNDER PRESSURE.
The present invention relates to fage apparatus, and more particularly apparatus of the type in which the gases of liquid fuels under pressure are used.
Heretofore, in devices of this kind, vaporized petroleum or fine powder or gasoline has generally been used as fuels, but it has been found that the use of these fuels causes certain drawbacks. The: trole tends on the one hand to produce soot which clogs the burner openings and, in addition, due to its high ignition point, it does not gasify easily, tandi gasoline , on the other hand, due to its very low flash point, which often drops to -20 0, is a very flammable liquid.
One of the aims of the present invention is to create an improved type of burner, intended for appliances of the same kind.
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above and capable of efficiently consuming a fuel having an ignition point of between 35 and 45 C. As an example of such a fuel, "Varnoline" may be indicated, which is a product of distillation of crude oil and which has a flash point of about 39 C. Burners of the types known heretofore and intended for apparatus of the kind indicated above are not generally suitable for operation with last mentioned fuels, because of the difficulty of keeping the flame constant and reducing it to the minimum desired size.
The idea was, in accordance with the present invention, of giving the base of the burner a curved or spherical shape, in a burner comprising a cap or the like, provided with perforations on its periphery, intended to spread the flame. and arranged above an outlet for the vaporized air-fuel mixture.
Another characteristic of the invention consists in using one or more air inlet channels opening into a closed pipe which brings the fuel to the burner, these channels having a shape and an arrangement such that the air passing through them. to enter the piping circulates substantially in the same direction as the vaporized fuel.
The invention also resides in the provision of an improved carburettor for liquid fuel, this carburetor being constituted by a tube mounted immediately above the burner.
Another characteristic of the invention is to provide between the fuel container and the tube serving as carburetor, a safety device consisting of a spongy material, preferably Monel metal, mounted inside the pipe which goes from the container. to the carburetor.
When the channels are not arranged in the manner indicated above, it can easily happen that the flame goes back into the fuel gas pipe, because
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the air inlet port is much too close to the gas inlet port in the burner, as is often the case with currently known burners. Another advantage due to the channel type according to the present invention is that the air through the channels does not interfere with the flow of the gas stream, on the contrary it reinforces this circulation as a result of the effect of injector.
The following description will demonstrate other objects of the present invention; in this description, reference will be made to the accompanying drawing in which an exemplary embodiment of the invention has been shown in a limited manner.
Fig. 1 is a side view of a heating appliance built in accordance with the invention:
Fig. 2 is a plan of the same apparatus;
Fig, 3 is a section, on a larger scale, of the burner head, and
Fig. 4 is a section along IV-IV of FIG. 3.
Referring to the drawing, 1 designates a frame comprising an upper plate 2 which is fixed thereto and on which p put pots or pans. 3 is a liquid oombusti tank and provided with an air pump 4 intended to put under p the fuel contained in the container. A 5 th communication pipe, at one end, with the lower part of the pole 3 and, at the other end, with a pipe 6 to which it is fixed by means of a device 7 with screw and nut. The pipe 6, shown partially cut away, is filled with a spongy mat 8, such as Monel metal, serving as a filter and safety positive to prevent any backfire towards 1 leg 3.
On the bottom of the frame is fixed a console 9 serving to carry a removable ignition and heating device 9a, positive consisting for example of asbestos that can be managed in alcohol or in a similar flammable liquid 10 denotes the burner tube and 11 the head of said burner tube
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or the base of the burner itself. The burner comprises a channel 12 for supplying a vaporized air-fuel mixture, this channel leading to a discharge opening 13 made in the center of the base 11 of the burner.
At the end where the discharge port 13 is placed, the greater part of the channel 12 has a substantially circular cross section, while this channel widens towards the other end by several grooves 27, preferably. three in number, in the form of a conical crown. On the base 11 is freely placed a cap 14 which, in the example shown, comprises an upper spherical part 15 and a peripheral annular part 16 provided with perforations in the form of a ring. small slits
16a substantially vertical. The cap 14 which serves to fold and spread the jet, is centered by means of a straight flange 17 or other carried by the base 11 and having on its inner edge, as shown in FIG.
3., a housing or / notch 18 in order to increase the lateral length of the flame. According to the invention, the base 11 has' an upper surface, to which is given (figl, - 3) a spherical or rounded shape, the radius of curvature of which is more or less close to that of the curved part 15. The surface spherical 19 of the base 11 may be formed of a separate rounded plate or the like having a central rim curved downwards and able to engage in the discharge port 13; this curved part 19 can be cast integrally with the base 11, as indicated in FIG. 3.
The channel 12 of the burner comprises in its inlet part 28 three flaring grooves 27, between which there are ribs 29 having an internal curvature having substantially the same radius as that of the channel 12 proper. By means of these ribs the burner is positioned and maintained in its position by a valve device designated as a whole by 23. This device is carried by a post 20 of the frame 1 of the heater. The valve consists of a box
23 provided with a thread 24 into which is screwed a screw 24a integral with a pin 24b.
At the discharge end of the valve
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poured by a needle 26 integral with the spindle 24b, Ent guille 26 and the screw 24a the spindle has a cone part which can cooperate with a conical seat formed in the soup The screw 24a and the threads 24 have a considerably larger diameter than that of the spindle, so that a space 31 is created between the actual conical part 30 of the valve and the threaded part 24a. This space 31 is communicated with the filtering device 8 by a pipe 32 which applies little elastically to the spherical part 15 of the cap 14; A strip of elastic material, for example a strip 33, is fixed, for example by means of screws 37 on the upper face of the head 11 'of the burner.
An angle bar 34 is fixed to 6 by one of its branches, by means of an opening which is made, and its other branch is connected to the strip 33 in a device 35 consisting of an ear piece and a bo The pipe 32 is thus maintained elastically in contact with the cap 14, so that the latter is always maintained in position on the head 11 of the burner. At its free end, che 24b carries a button 36, by means of which it is possible to adjust: ture of the valve 30.
The burner 10 can be made of cast metal, of aluminum or of aluminum alloy; this metal has in fact been found to conduct heat in the most suitable manner to promote combustion of the vaporized fuel. The hat is preferably made by stamping a sheet of brass. it has been noticed that the aluminum base 19 can be corroded during operation, it is good to fit in this base annular washer 38 also made of brass and comprising an r 39. Small holes 40 are then made in the head material 11 of the burner , these holes communicating on the one hand with 1 free on the underside of the burner head and on the other hand with the lower surface of the washer 38.
The cap 14 is on this washer and any corrosion is thus avoided.
To turn on the heater, on @
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the liquid fuel o contained in the tank 3 under pressure, by actuating the pump 4 by hand; then igniting device '9 !!; to heat the burner 10, as well as the pipe 32. This requires about one to two minutes. Thereby, the liquid fuel which is delivered into the pipe by the pressure prevailing in the tank 3, vaporizes and when then the valve 30 is baked, the gasified liquid is blown through the needle opening 26, the channel 12 and the discharge port 13, into the actual burner 14, and outside the slits 16, where it is ignited.
In time, air is sucked inside through the channels 27, so that a fuel mixture is obtained and the flame produced in 16 is very hot and does not produce soot.
Research has shown that, when using the fuels mentioned above, that is to say those whose flashpoint is about 40 C, - in the apparatus described above, it is essential to keeping the vaporized fuel circulation path between certain limits, otherwise the fuel vapor temperature becomes too low. The length of this steam flow path should not exceed four times the diameter of the burner, or the diameter of the flame. The ratio of the path length of the vaporized fuel to the diameter of the burner is preferably about 3: 1.
If the fuel vapor loses too much heat between its passage between the point of vaporization above the cap 14 and the discharge port 13, the flame flickers and at the same time it is impossible to obtain a small flame. It has further been found that it is essential to dispose the air inlet port at a relatively large distance from the base of the burner in order to prevent any return of flame through this inlet port. Accordingly, in the apparatus constructed in accordance with the present invention, the air inlet has been disposed parallel or substantially parallel to the end of the burner channel 12 and approximately in the middle of it. length of the path traveled by the vaporized fuel.
When the required air is supplied as described
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Above this in the stream of vaporized fuel, it is also possible to reduce the stream gates and consequently the dimensions of the burner.