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" Installation de chauffage pour véhicules auto- mobiles ".
La présente invention a trait aux installations de chauffage poar automobiles et plus particulièrement aux in- stallations de chauffage de ce genre qui comprennent un gé- nérateur de chaleur indépendant, bien que certaines des particularités de l'installation soient également applioa- bles à d'autres types d'installations de chauffage. Les dif- férents types d'installations de chauffage pour automobiles
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actuellement en usage présentent oertains inconvénients aux- quels les dispositions conformes à la présente invention per- mettent de remédier.
La plupart des installations de chauffage, sinon toutes, qui prennent la chaleur sur le moteur du véhi- cule - soit sur la circulation d'eau, soit sur l'échappement - et fonctionnent soit par des courante d'air de oonvexion, soit par produotion de vapeur, demandent un temps considérable avant d'arriver à fournir une quantité de chaleur appréciable au compartiment des passagers du véhicule.
De plus, toutes les installations de chauffage de ce type ne peuvent débiter qu'une quantité limitée de chaleur, la limite étant déterminée par les pertes calorifiques du moteur, et de ce fait, ces installations n'ont en général qae peu d' efficacité, lorsque le moteur toarne à vide.
Lors du montage d'installations de chauffage à eau chan- de sur des véhicules automobiles comportant des moteurs en V, il n'est, en général, pas possible de relier l'installation aux deux circulations d'eau, de sorte que l'on ne peut utili- ser que la moitié de la oapaoité de chauffe disponible.
L'installation de chauffage conforme à l'invention uti- lise an générateur de chaleur séparé du moteur, de sorte que la capacité de cette installation devient indépendante de la quantité de chaleur perdae disponible. De plus, l'installa%1- on commencera à chauffer très peu de temps après sa mise en route et bien avant que le moteur soit assez chaud pour per- mettre l'emploi d'une installation à eaa chaude.
Le rendement des installations de chauffage à eau chaude pour véhicules automobiles est également limité par le fait que la température de l'eau circulant dans l'installation doit nécessairement être assez basse, notamment si le système de refroidissement contient des solutions anti-gel qui s'évaporent à une température inférieure à la température d'évaporation
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/ dteau. Dans l'installation de chauffage conforme à l'invention, la température du radiateur peut être maintenue sensiblement au dessus du point d'ébullition de l'eau, et par conséquent, le taux d'échange de chaleur entre le radiateur et l'air circulant à travers lui est beaucoup plus élevé qu'il ne serait possible avec n'importe quel type d'installation de chauffage à eau chaude.
Le radiateur de chaleur peut de ce fait être rendu beau- coup plus petit et plus compact.
Un autre avantage de l'installation de chauffage confor- me à l'invention réside dans le fait qu'elle ne doit pas néces- sairement se trouver près du moteur, mais peut au contraire, par exemple dans les omnibus-automobiles, être située en an endroit très éloigné du moteur, où elle aura le rendement op- timum pour répartir convenablement la chaleur dans le compar- timent des passagers. Dans certains cas, il peut être avanta- geux de prévoir deux ou plusieurs installations de chauffage sur un même véhicule pour assurer la répartition uniforme de la chaleur dans le compartiment des passagers du véhicule. Des installations de ce genre peuvent être réalisées très facile- ment avec le dispositif conforme à l'invention.
L'invention a donc plus particulièrement pour objet ; une installation de chauffage perfectionnée, notamment pour véhicules automobiles et analogues, dont le fonctionne- ment est indépendant de la chaleur dégagée par le moteur, qui est facile à mettre en route, n'exige pas de surveillance de la part du aonduateur, et de construction relativement simple, et d'un prix de revient peu élevé ; une installation de chauffage consommant des combusti- blea liquides et comportant des dispositions perfectionnées pour conserver la flamme et pour assurer le réallamage si la flamme vient à s'éteindre accidentellement ;
une installation de chauffage fonctionnant au combustible
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liquide et comportant des dispositions perfectionnées pour al- lamer le mélange de combustible et d'air et pour assurer pen- dant la période de mise en route une alimentation en mélange plue riche ; une installation comportant des dispositifs de sécurité qui provoquent l'extinction de la flamme lorsque la chaleur produite dépasse certaines limites ; des dispositions perfectionnées assurant an écoulement sensiblement uniforme des gaz de combustion à travers l'instal- lation ; des moyens perfectionnés pour amener le combustible li- quide à l'installation de chauffage ;
une installation de chauffage poar véhicule automobile consommant des combustibles liquides et dans laquelle la dé- pression créée dans la tuyauterie d'aspiration est utilisée poar faire passer le mélange combustible et les gaz de oom- bastion à travers l'installation ; une installation de chauffage pour véhicules automobiles utilisant da combustible liquide et dans laquelle tout oombas- tible non consommé est renvoyé à la tubulure d'aspiration da moteur pour être utilisé dans celai-ci ; une installation de chauffage pour véhicule automobile de fonctionnement air et économique et de rendement élevé ; des procédés et dispositifs perfectionnés pour le mon- tage de l'installation sur les véhicules automobiles et enfin;
un dispositif échangeur de chaleur et an dispositif ré- partiteur d'air chaud perfectionnés pour installation de ohaaf- fage poar véhicules automobiles.
TORS ces objets ainsi qae d'autres ressortiront de la description donnée ci-après et en se référant aux dessins an- nexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe Tertioale centrale de l'instal-
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lation de chauffage et montre également l'alimentation en com- bustible ; la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en plan de l'installation de chauffage, une partie de la chambre de combustion étant figu- rée en coupe partielle pour montrer le dispositif dtallamage; la figure 4 est une vue en élévation latérale partielle de l'installation de chauffage ; la figure 5 est une vue en élévation par l'arrière de l' installation de chauffage, certaines parties du carburateur étant figurées en coupe ;
les figures 6 et 7 sont des coupes suivant les lignes 6-6 et 7-7, respectivement, de la figure 6 et montrent plus particulièrement le commutateur thermostatique ; la figure 8 est un schéma des connexions électriques de l'installation ; la figure 9 est une coupe verticale suivant la ligne 9-9 de la figure 1 ; la figure 10 est une coupe verticale partielle suivant la ligne 10-10 de la figure 1 ; la figure 11 est une vue schématique d'une variante de réalisation de l'installation conforme à l'invention ; les figures 12, 13, 14,15 et 16 montrent des variantes de réalisation des dispositifs compensateurs des variations de dépression dans la tubulure d'aspiration ;
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d'un commutateur commande par la dépression et servant la figure 17 est une vue schématique la depression àarrêter l'instal- lation ;
la figure 18 montre un dispositif de commande de l'allu- meur qui fonctionne indépendamment de la dépression dans la tuyauterie d'aspiration, et la figure 19 est une vue schématique des commutateurs
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commandés par la dépression assurant le fonctionnement de l' allumeur, chaque fois que la dépression dans la tuyauterie d' aspiration tombe au dessous de la valeur nécessaire pour main- tenir la combustion dans la chambre.
Description succincte de l'ensemble.
L'installation de chauffage pour véhicules automobiles, conforme à la présente invention, comporte an carburateur sim- ple, alimenté préférablement en essence depuis la cure à flot- teur du carburateur habituel du moteur, des organes appropries commandant l'écoulement de l'essence vers le carburateur de chauffage et fournissant une charge initiale d'essence à ce carburateur lors de la mise en route. Le mélange combustible proTenant du dit carburateur arrive à une chambre de combustion, après avoir traversé un dispositif préchauffeur approprié qai assure la turbulence du mélange dans la chambre de combustion.
Un alvéole d'un côté de la chambre de combustion contient an élément chauffant électrique qni allume le mélange combustible.
L'extrémité côté sortie de la chambre de combustion est oon- stituée par un bouchon en céramique réfractaire traversé par plusieurs canaux et comportant par ailleurs an petit alvéole collecteur de gaz. En fonctionnement normal, ce bouchon est maintenu à une température suffisamment élevée et réalisé en une substance et avec une forme telles qu'il assure le réal- lamage si la flamme dans la chambre de combustion venait à s' éteindre. gprès avoir traversé le bouchon de réallamage, les gaz de combustion sont aspirés à travers un radiateur qui comprend un passage conducteur de chaleur de forme tortueuse et en con- tact thermique avec des ailettes radiantes.
Un 'ventilateur entraîné par an moteur électrique envoie l'air provenant du compartiment des passagers du véhicule sur ces ailettes radi- antes. Après avoir traversé ce radiateur échangeur de chaleur,
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les gaz de combustion traversent un passage à section rétrécie en forme de tube de Venturi. Une tubulure appropriée relie l' extrémité côté sortie du tube de Venturi à la tuyauterie d'as- piration du moteur.
Le fonctionnement de l'installation de chauffage est com- mandé par une vanne disposée dans le passage voisin du Venturi, ainsi que par un commutateur qui règle l'intensité fournie par la batterie du véhicule au dispositif allumeur électrique et au moteur du ventilateur. La chambre de combustion est complé- tée par un commutateur thermostatique dont le fonctionnement interrompt le circuit de l'allumeur à chauffage électrique lors- que la chambre de combustion atteint sa température normale de fonctionnement.
Le moteur électrique entraînant le ventilateur est disposé dans un circuit de dérivation aux bornes du commu- tateur à commande thermostatique, de sorte que lors de l'ouver- tare de ce commutateur, le ventilateur commencera à envoyer de l'air sur le radiateur. Des organes appropriés servent à em- pêcher une surchauffe de l'appareil et provoquent l'extinction de la flamme, si le ventilateur entraîné par le moteur cessait de fonctionner, pour quelque cause que ce soit.
LE RADIATEUR. Le radiateur comprend une enveloppe, éven- tuellement ornée, avec une façade 20 et un dessus 22 d'une seu- le pièce auquel des parois latérales 24 et 26 sont fixées pré- férablement par soudure par points. Le fond 28 comporte des rebords soudés sur.les parois latérales 24 et 26, ainsi qu'une bride 30 en forme de Z qai entoure une grande ouverture circu- laire. une plaque déflectrice 32 repose sur un certain nombre de saillies élastiques 34, relevées sur la partie horizontale de la bride 30, et est maintenue en contact avec les saillies élastiques 34 par une bague de retenue 36 à section en Z et forcée dans la partie cylindrique de la bride 30.
La plaque déflectrice 32 comporte des persiennes 38, découpées et refou-
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lées vers l'extérieur; itune de ces persiennes comporte une poignée 40 fixée de toute manière appropriée, par exemple par soudure.
La paroi postérieure 42 de l'enveloppe est en une tôle assez épaisse et forme le bâti du radiateur. Cette plaque 42 s'ajuste très exactement sur la paroi latérale 24-26, de ma- nière à empêcher toute faite d'air chaud qai autrement pourrait Tenir frapper la cloison pare-feu qui sépare le compartiment da moteur du compartiment des passagers du Téhioale aatomobile, et sur laquelle est montée l'installation. Les parois latérales 24 et 26 sont fixées sur la paroi postérieure 42 par an certain nombre de iris 44 engagées dans des oreilles 46 rabattues sur la paroi postérieure 42, Deux bras 48 rabattue sur la plaque de fond 42 constituent le support d'un moteur électrique 50 qui entraîne un ventilateur 52.
Une bague 54 formant bride est fixée sur la plaque de fond 42 et entoure la périphérie du Ten- tilateur 52 pour augmenter le rendement de celui-ci.
Le dispositif échangeur de chaleur comprend un tube bor- gne 56 solidaire d'une bride 58. Dans le tube 56 se trouve an ensemble constituant un passage allongé et tortaeax pour les gaz chaude de combustion; cet ensemble est constitué par deux disques 60 et 62 auxquels sont fixées des plaques formant oa- naux 64, 66,68 et 70 et une plaque plane 72, chacune de ces plaques étant prolongée par des oreilles de rivetage qui tra- versent les orifices complémentaires des disques 60, 62. Une plaque 73 est disposée entre la plaque 60 et l'extrémité du tube 56.
La plaque 62 comporte une ouverture d'admission 74 et une ouverture de sortie 76, tandis que les plaques 64,66, 72, 68 et 70 comportent des ouvertures situées en des extrémités opposées successives pour former un passage allongé et torta- eux, comme indiqaé par la figure 1.
Des ailettes radiantes 82, de forme rectangulaire et s'
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étendant sur toute la distance entre les parois latérales 24 et 26 de l'enveloppe comportent des ouvertures centrales bor- dées de brides 54, et sont fixées sur le tube borgne 56 par montage à force. Les brides des ailettes d'extrémité 82 peu- vent recevoir des coups de poinçon pour en améliorer la fixa- tion sur le tube borgne 56. On voit qae les brides 84 servent en même temps à régler l'écartement des ailettes. Les ailettes peuvent être en tôle de cuivre mince ou en tout autre matériaa convenable.
MONTAGE DU RADIATEUR. Il est important que l'enveloppe de l'appareil de chauffage qui contient le radiateur proprement dit soit solidement supportée et que le montage permette d'as- surer la répartition de toute la chaleur débitée par conducti- on par le radiateur sans aucun danger, on utilise à cet effet une plaque de montage 86 assez grande, munie d'une bride péri- phérique 88 en forme de L qui peut s'engager dans une ouvertu- re correspondante pratiquée dans la partie 90, insonore et ca- lorifuge, de la cloison pare-feu séparant le compartiment du moteur du compartiment des passagers du véhicule. La plaque de montage 86 est fixée sur le radiateur au moyen de quatre gou- jons 92,
vissés dans la paroi postérieure 42 et dont les ex- trémités filetées 94 de moindre diamètre stengagent dans des orifices pratiquée dans les bossages 96 emboutis dans la pla- que de montage 86.
Les bossages 96 forment des alvéoles recevant des ocrons 98 qui se vissent sur la partie 94 de moindre diamètre des goujons 92. La plaque de montage 86 comporte un certain nombre d'écrous 100 sertis dans des bossages appropriés et recevant des vis 102 qui traversent la cloison pare-feu métallique 104 du véhicule, des rondelles de blocage appropriées étant prévues sur ces boulons.
ALIMENTATION EN COMBUSTIBLE. pour faciliter l'emploi et
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le fonctionnement de l'apareil de chauffage conforme à l'in- Tention, il y a avantage à utiliser comme combustible de lien- senae. La. cuve à flotteur du carburateur du moteur constitue une source d'alimentation convenable en essence.
Dans les fi- gures 1 et 2, la cave à flotteur 104 du carburateur aomporte an taraudage recevant un coude 106, un écran-filtre 108 empê- chant l'entraînement de particules solides de la dite cave par l'essence, Un raccord 110 vissé dans le coude comporte une toile métallique filtrante 112 à mailles fines, fixées par une bague de retenue 114. un raccord en T 116 est Tissé à l'extré- mité côté sortie du raccord 110 et reçoit par ailleurs an bou- chon 118 qui permet de réduire le débit. Ce bouchon comporte une très petite ouverture 120 de l'ordre de 0,25 mm. de dia- mètre.
Un puits d'alimentation 122 est fixé sur l'une des bran- ches du raccord en T 116 par un coude 119; l'extrémité supéri- eure du dit puits est obturée par un bouchon 124. Ce bouchon comporte des nervures saillantes 126 de sorte que lors de la mise en place à force du bouchon dans l'extrémité du puits 122, il restera un jeu d'environ 0,25 mm. entre toutes les parties du bouchon et les parois de l'extrémité du puits, sauf aux points Où les nervures 126 sont en contact avec le puits, de sorte que l'intérieur de celui-ai communiquera avec l'atmos- phère. Sur le fond du puits fait saillie une tubulure 128 dont un coté est percé, un peu au dessus du fond du puits, d'an trou 130 dont le diamètre est de l'ordre de 0,38 mm..
La par- tie du raccord en T 116 à laquelle est relié le coude comporte une ouverture rétréaie 132 qui communique avec le passage tra- Tersant le T; cette ouverture est préférablement beaucoup plus grande que le trou 130 du tube 128, par exemple de l'ordre de 0,80 mm.. Le combustible arrive au carburateur de chauffage par un tube 134 fixé de toute manière appopriée sur l'autre
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branche du raccord en T 116.
LE CARBURATEUR DE OHAUFFAGE. - lie carburateur de ahauf- fage est de préférence disposé à un niveau supérieur de quel- ques centimètres à celui de la chambre de flotteur du carbura- teur du moteur et oomporte un raccord ooudé 136 pour l'arrivée du oombustible; ce raccord est relié à la tubulure d'amenée du combustible 134. Le coude 136 est Tissé dans le raccord 138 percé d'un orifice diamétral 140 percé verticalement qui re- çoit an tube de Venturi 142 monté à force dans son support 138 et maintenu en place par une goupille 143. L'entrée du tube de Venturi présentant la forme habituelle indiquée en 144, est mise en place dans un alésage prévu à l'extrémité supérieure du tube 142.
Un tamis à mailles fines 146 est fixé sur l'extré- mité supérieure du tube de Venturi au moyen d'une virole à brides 148. Des orifices appropriés 150 permettent d'amener l' essence du coude 136 en un point voisin de l'étranglement du tube de Venturi 142. plusieurs orifices 152 sont percés dans l'extrémité inférieure du dit tube de Venturi pour admettre de l'air additionnel, afin de former un mélange de proportions correctes. Un écran 154 entoure le Venturi 142 et est fixé au moyen d'un écrou 156 pour protéger ainsi les éléments du oar- burateur et obliger l'air qui pénètre dans celui-ci à travers le tamis 146 à enivre un trajet ascendant. L'extrémité inféri- eure du tube de Venturi 142 est vissée dans un manchon 158 lui- même vissé dans un prolongement 160 solidaire du corps 162.
CHAMBRE DE COMBUSTION ET DISPOSITIF D'ALLUMAGE.
Le mélange combustible d'essence et d'air fourni par le carburateur traverse le tube 164 enfoncé dans un oanal 166 pré- vu dans le prolongement 160. une plaque déflectrice 168, en une matière appropriée résistant à la chaleur, est disposée dans la chambre de combustion 172 au voisinage de l'extrémité ouverte du tube 164. Cette plaque est montée sur trois oreilles
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radiales en contact avec les parois de la chambre 172, et pré- sente an diamètre inférieur d'environ 3 mm à celai de la cham- bre de combustion. Le tube 164 fait saillie dans la chambre de combustion 172 pratiquée dans le corps 162. Le mélange d'essen- ce et d'air est réparti très uniformément dans toute la chambre, en raison de la turbulence due à sa rencontre arec la plaqae déflectrice.
En cours de fonctionnement, ce tube et cette pla- que s'échauffent et assurent un chauffage préalable du mélange de combustible et des gaz.
Le coté de la chambre de combustion ( Toir figures 5 et 9 ) comporte un bossage 174 dans lequel est Tissé un organe allumeur 176, percé d'un alésage longitudinal dans lequel est montée une résistance 118 qui constitue l'allumeur proprement dit. L'extrémité intérieure de la résistance, réalisée par ex- emple en fil de nichrome, est sondée ou fixée de toute autre manière sur l'extrémité intérieure du corps de l'allumeur, tan- dis que l'extrémité extérieure du fil résistant-, convenable- ment isolé du corps 176, est reliée électriquement à une borne 180, également isolée du corps de l'allumeur par des manchons et rondelles isolantes et résistant à la chaleur.
Il est im- portant que l'allumeur se trouve dans un alvéole de la chambre de combustion où il n'est pas exposé directement au refroidis- sement par le mélange d'air et d'essence pénétrant dans la dite ohambre.
Un bouchon de réallamage 182 est fixé dans un support approprié 184 prévu à l'extrémité de la chambre de combustion 172 par une bague de retenue 186. La surface cylindrique de ce bouchon de réallumage est préférablement striée, pour réduire la surface de contact entre le bouchon et le corps 162, de ma- nière à réduire la quantité de chaleur transmise par conducti- on du bouchon au corps.
Le bouchon réallumeur est préférablement réalisé en ma-
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tière céramique réfractaire, légèrement poreuse et comporte plusieurs canaux longitudinaux 188 de diamètre relativement petit,ainsi qu'un alvéole 190 en son centre; cet alvéole dé- bouche dans la ohambre de combustion.
Le bouchon de réallumage 182 conservera, pendant le fono- tionnement de l'installation de chauffage, une température suf- fisamment élevée pour réallumer le mélange combustible si la flamme venait à s'éteindre accidentellement. De plus, ce bou- chon de réallamage aide à la combustion complète, en formant un "point chaud" dans la chambre de combustion. Le bouchon ré- allumeur assure le réallumage du mélange, après extinction de la flamme, en raison du fait que le mélange combustible tend à s'accumuler dans l'alvéole 190 et y reste pendant un temps suffisant pour être porté à la température nécessaire pour pro- voquer son allumage.
Ce bouchon réallumeur a donné lieu à des difficultés con- sidérables, puisqu'il doit remplir un certain nombre de oondi- tions très diverses, Il doit tout d'abord être en une substan- ce qui ne se détériore pas lorsqu'elle est maintenue pendant longtemps à des températures élevées tout en étant suffisam- ment homogène et résistante pour ne pas s'effriter ou se cra- queler lorsque le bouchon subit des variations de température très brusques avec des écarts considérables.
De plus, le maté- riau doit être légèrement poreux; en effet, il semble que le réallamage du mélange combustible commence dans les petites dépressions et crevasses de sa surface, puisqu'on a constaté qu'un bouchon présentant une surface lisse ou vitrifiée n'est de loin pas aussi efficace pour réallumer le mélange combus- tible qu'un bouohon en un matériau dont la surface est légère- ment poreuse. par ailleurs, le bouchon de réallumage ne doit pas être très bon conducteur de la chaleur, puisqu'il doit con- server la chaleur pendant un temps suffisant pour permettre au
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réallamage de se produire. On a par exemple pu constater qu'un bouchon réallumeur métallique transmet la chaleur beaucoup trop rapidement au corps de la chambre de combustion pour constituer un réallumeur vraiment efficace.
L'alvéole 190 du centre du bouchon doit être assez étroit et profond pour empêcher une turbulence excessive du gaz, tout en étant assez grand pour permettre au mélange combustible d' air et d'essence d'y pénétrer. On a constaté qu'un alvéole d' un diamètre de l'ordre de 3 mm et d'une profondeur de l'ordre de 6 mm donne satisfaction, bien que les dimensions et formes et la disposition de cet alvéole puissent varier entre des li- mites étendues sans pour cela affecter le fonctionnement du réallumeur. Néanmoins, un bouchon présentant les particulari- tés telles que ci-dessus définies et un alvéole ayant les di- mensions indiquées donne de bons résultats comme ràallumeur, même si la flamme est restée éteinte pendant une durée d'au moins 15 secondes.
Le corps 162 est fixé sur la paroi postérieure 42 par plusieurs vis 192. une pièce 194, préférablement en cuivre et amiante, est interposée entre le corps et la bride 156 du tube borgne 158. Le corps 162 comporte préférablement un logement 196 pour la pièce 194. un joint étanohe est établi entre le disque 62 et le corps 162 par une feuille mince 198 interposée entre ces éléments et comportant des ouvertures appropriées coïncidant avec les ouvertures 74 et 76 du disque 62.
COMPENSATEUR DE VARIATIONS DE LA DEPRESSION DANS LA TUY- AUTERIE D'ADMISSION.- on sait que le taux de la dépression dans la tuyauterie d'admission d'un moteur à combustion interne utilisé dans une voiture automobile peut varier entre les limi- tes très étendues pendant le fonctionnement normal, ces limites étant comprises entre zéro et 660 mm de mercure environ. Comme il a été dit plus haut, la dépression existant dans la tuyaute-
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rie du moteur est utilisée pour aspirer l'air et l'essence dans et à travers le carburateur de l'installation de chauffa- ge, vers la chambre de combustion et pour forcer les produits de combustion à travers le radiateur.
Si la dépression dans la chambre de combustion pouvait varier entre des limites aussi étendues que celle régnant dans la tuyauterie d'aspiration du moteur, le fonctionnement de l'installation de chauffage se- rait très irrégulier et ne donnerait pas satisfaction. Il se- rait donc très probable que la flamme dans la chambre de com- bustion s'éteindrait souvent par suite de ces variations de la dépression.
De ce fait, l'installation conforme à l'invention com- porte des moyens ou organes permettant d'assurer une compensa- tion très étendue des variations de la dépression dans la tuy- auterie d'admission. Ces moyens sont essentiellement constitu- és par une sorte de gicleur ou tube 200 fixé dans l'extrémité plus étroite d'une chambre de reoompression 202 formée dans an prolongement 204 de la pièce moulée 162 formant le corps.
Le gicleur 200 est traversé par un oanal en forme de Venturi et communique normalement avec un canal 106 qui lui-même coïn- cide avec l'orifice de sortie 76 du disque 62 du radiateur.
Un tube 208 est fixé à l'extrémité du prolongement 204 par un raccord à compression appropriée, tandis que son autre extré- mité est fixée de manière analogue sur la tuyauterie d'aspira- tion 210 du moteur.
Comme la pression dans le canal 206 ne peut jamais dépas- ser la pression atmosphérique et que les dimensions du canal traversant le gicleur 200 sont telles qu'avec un vide d'envi- ron 105 mm dans la tuyauterie d'aspiration, le vide à l'étran- glement du Venturi dans le gicleur 200 sera maximum, c'est-à- dire que la pression au droit de cette partie approohera du zéro absolu.,De ce fait, toute augmentation du vide dans la
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tuyauterie d'aspiration ( c'est-à-dire toute diminution de la pression absolue ), ne peut produire une diminution sensible de la pression à l'étranglement du tube et par conséquent le débit du tube 200 sera sensiblement constant, dès que la dé- pression dans la tuyauterie d'aspiration est égale on supéri- eure à 105 mm de mercure environ.
Même si la dépression dans la tuyauterie d'aspiration tombe au-dessous de cette valeur de 105 mm de meroare ( suppo- sée être approximativement la dépression nécessaire pour pro- duire la dépression maxima dans l'étranglement du tube 200), la diminution du débit du tube 200 ne sera pas très importante.
Comme des diminutions importantes de la dépression dans la tuy- auterie d'aspiration ne se produisent qu'occasionnellement, lors d'une accélération brusque du véhicule, et sont en géné- ral de faible durée, ces diminutions ne produisent généralement pas d'extinction de la flamme; même si la flamme dans la cham- bre de combustion vient à s'éteindre, elle est rapidement ré- allumée par le bouchon réallumeur dès que la dépression reprend sa valeur normale.
Un autre avantage du dispositif compensateur réside dans le fait qu'il est traversé par un plus grand poids de gaz lors- que celui-ci est froid que lorsqu'il est chaud. Ainsi, lors de la mise en route de l'installation de chauffage, une masse de gaz plus importante est aspirée à travers l'installation que si l'installation avait déjà fonctionné pendant un certain temps, ce qui permet d'amener l'installation plus rapidement à sa température de fonctionnement normale.
ORGANES DE COMMANDE.- L'installation de chauffage est commandée par une poignée 212 dont la queue 214 est guidée dans une pièce de caoutchouc 216 montée dans une équerre 218 préfé- rablement soudée sur la paroi latérale 24 de l'enveloppe du radiateur. L'extrémité inférieure de la queue 214 est coudée
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et traverse une rondelle 220 portée par un levier 222; l'extré- mité de la queue est immobilisée dans la rondelle par une gou- pille fendue 224.
Le levier 222 est fixé sur l'extrémité d'un arbre carré 226 qui peut tourner dans des paliers 227 montés sur des supports en U 228; ces supports sont maintenus en posi- tion par une plaque isolante 230 fixée sur la paroi postérieure 42 par des vis 232. un couteau 234 est enrobé dans an disque 236 en ébonite ou autre matière isolante appropriée, de manière à être isolé de l'arbre 226 qui traverse un trou carré du dis- que isolant 236. Ce dernier est oentré entre deux parties rele- vées du support 228 par les portées 227.
Un robinet à boisseau 238 est percé d'un canal 240 qui peut communiquer avec le canal 206 et est maintenu en place par un éorou 242 vissé sur la queue du boisseau 238, avec interpo- sition d'une rondelle plate 244 et d'une rondelle fendue 246 entre l'écrou 242 et la face terminale d'un bossage 248 ( fai- sant partie du corps 162 ) en vue d'assurer l'étanchéité du robinet. Un prolongement 250 du boisseau 238 forme un logement destiné à recevoir l'extrémité de l'arbre carré 226, l'arbre et ce prolongement étant rendus solidaires par une goupille 252.
Une rondelle élastique 254 est interposée entre l'extrémité de la queue 250 et le support 228, de sorte que ce dernier se trou- vera maintenu par le frottement dans toute position dans la- quelle il aura été amené.
Le couteau 234 du commutateur peut venir porter sur deux contacts élastiques 256 et 258 fixés sur la plaque isolante 230.
Un élément thermostatique bimétallique 260 est fixé par une extrémité sur le corps 162 par une vis 262, cette extrémi- té étant prolongée par une languette 264 qui pénètre dans un alvéole 266 prévu dans la pièce 162 en vue d'assurer le régla- ge de l'élément, une pièce de contact 268 est fixée sur l'élé- ment thermostatique 260 comme indiqué aux figures 6 et 7 par
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deux rivets creux 270 avec interposition d'un isolant appro- prié entre la dite pièce et l'élément thermostatique. un oon- tact 272 porté par la pièce 268 peut coopérer avec un autre contact 274 porté par un bras 276 relié électriquement au con- tact 258 par l'intermédiaire de la vis fixant le contact 268 sur la plaque isolante 230.
Lorsque la température est voisine de la température ambiante, l'élément thermostatique 260 main- tient les contacts 272, 274 fermés; mais lorsque la tempéra- ture de la pièce 162 atteint une valeur voisine de la normale, l'installation de chauffage fonctionnant convenablement, liélé- ment thermostatique provoque la séparation des contacts 272, 274.
Le schéma de la figure 8 montre clairement la dispositi- on des connexions de l'installation. Le courant est fourni par la batterie d'accumulateurs habituels 278 dont un des pôles est à la masse. Le cas échéant, le circuit d'alimentation du dispositif de chauffage peut être en série avec le commutateur d'allumage 241 de la voiture, bien que le contact 256 du com- mutateur à lame peut,le cas échéant, être relié directement à la batterie. Le courant pour l'installation de chauffage est commandé par le commutateur 234, 256,258 qui, une fois fermé, alimente le moteur 50 par les conducteurs 282 et 284. on voit que le circuit du moteur comporte une dérivation avec le bras 276, les contacts 272, 274 et le conducteur 286 et que ces deux circuits parallèles sont en série avec la résistance chauf- fante 178 qui constitue le dispositif allumeur.
Le schéma de la figure 8 montre que lorsque l'installa- tion est froide et que les contacts 72, 74 sont fermés, les enroulements du moteur sont court-circuités de ce fait; la to- talité du courant fourni par la batterie traverse donc ces con- tacts du thermostat. Le moteur du ventilateur ne tournera donc pas lors de la fermeture initiale du commutateur à lame et on
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évite ainsi le désagrément du ventilateur envoyant un courant d'air froid sur les occupants du véhicule. Lorsque par contre, l'installation a fonctionné pendant un temps suffisant pour que le corps 162 ait atteint une température assez élevée pour déformer l'élément thermostatique 260, les contacts 272, 274 sont séparés et le moteur M reçoit alors du courant.
Le moteur du ventilateur ne commence donc à fonctionner que lorsque le radiateur est assez chaud pour chauffer l'air déplacé par le ventilateur. On notera que le courant alimentant le moteur doit traverser l'allumeur 178, mais comme la résistance de celui-ci est très faible, eu égard à la résistance des enroulements du moteur, le courant qui y passe ne l'échauffe pas sensiblement et n'augmente pas la charge imposée à la batterie.
CLAPET DE SURETE.- Pour empêcher toute possibilité de surchauffe, le dispositif objet de l'invention comporte un cla- pet de sûreté à commande thermostatique dont le fonctionnement provoque l'admission d'un grand volume d'air atmosphérique dans la chambre de combustion pour refroidir celle-ci et y étein- dre la flamme. Cette surchauffe peut par exemple se produire si le ventilateur entraîné par le moteur électrique cessait de fonctionner pour une raison quelconque.
Le clapet de sûreté est monté à l'extrémité d'un coude 290 qui communique avec la chambre de combustion 172 et est vissé dans le corps 162. un manchon 292 est vissé sur l'extré- mité extérieure du coude 290 et porte un élément thermostati- que bimétallique 294 en forme d'U, fixé par un écrou 296. Un clapet 298 porté par l'extrémité libre de l'élément 294 pré- sente une partie conique 300 qui peut venir reposer sur un siè- ge 302 formé à l'extrémité du manchon 292.
A température normale, l'élément bimétallique 294 main- tient élastiquement le clapet 298 sur son siège 302. L'élément bimétallique est monté dans l'enveloppe du radiateur, au-des-
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aus du ventilateur et du radiateur proprement dit. Lorsque le ventilateur fonctionne normalement, l'élément bimétallique 294 se trouve dans le parcours de l'air froid aspiré dans l'enve- loppe par le ventilateur; si par contre, le moteur du ventila- teur vient à brûler on si le ventilateur cesse de faire circu- ler l'air à travers le radiateur pour toute autre raison, l'air chaud provenant du radiateur s'élèvera rapidement et viendra en contact avec l'élément bimétallique 294 lequel se déforme de telle sorte qu'il cesse d'appliquer le clapet 298 sur son siège, et en provoque l'ouverture.
Lorsque le clapet 298 est ouvert, l'air atmosphérique est aspiré directement dans la chambre de combustion, et comme ce courant d'air ne rencontre qu'une très faible résistance, la dépression sur le carburateur sera insuffisante pour en permet- tre le fonctionnement correct. si alors le clapet est soulevé d'une quantité suffisante sur son siège, la flamme dans la oham- bre de combustion s'éteindra par suite de l'arrivée d'un grand volume d'air froid et de la diminution de l'admission de mélan- ge combustible depuis le carburateur.
FONCTIONNEMENT.- Les fonctions des différents éléments de l'installation de chauffage ont été décrites en détail lors de la description de chacun d'eux. De ce fait, le fonctionne- ment général de l'ensemble de l'installation de chauffage va être décrit ci-après en faisant plus particulièrement ressortir les différents avantages des modes de réalisation utilisés.
Lorsque l'installation de chauffage doit être mise en route, il suffit de pousser la poignée 212 vers ltintérieur et vers le bas pour faire tourner l'arbre carré 245, en vue d'ou- vrir le robinet 238 dans la sortie 206 et fermer le commutateur 234 - 256 - 258. Dès que le robinet 238 est ouvert, l'aspirati- on dans la tuyauterie d'admission réduit la pression dans la chambre de combustion et dans les canaux du carburateur 142, de
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manière à produire également un vide partiel dans la tubulure 134 qui communique par l'étranglement 132 avec le puits 122.
Ce vide partiel aspire l'essence du puits 122 à travers le tu- be 128, l'étranglement 132, le raccord en T 116 et le tube 134 pour fournir au carburateur une première quantité d'essence produisant un mélange très riche qui est ensuite aspiré dans la chambre de combustion 172. Pendant ce temps, l'allumeur 178 a été porté à l'incandescence et provoque l'allumage du mélan- ge riche fourni à la chambre de combustion.
Lorsque le niveau du combustible dans le puits 122 at- teint le sommet du tube 128, la quantité de combustible four- nie au carburateur diminue sensiblement, mais une quantité de combustible légèrement supérieure à la normale sera fournie par l'orifice 130 percé transversalement dans le tube 128. pen- dant que la chambre de combustion est portée à sa température normale de fonotionnement, le mélange de combustible et d'air est donc légèrement plus riche que le mélange normal.
A peu près au moment où la combustion devient normale, le combustible dans le puits 122 a été consommé et de l'air est aspiré à travers le tube 128, l'essence arrivant alors di- reotement de la ouve à flotteur du carburateur du moteur, à travers les tamis 108 et 112, l'orifice 120 du bouchon 118, et ensuite à travers le tube 134 au oarburateur. L'air aspiré à travers le tube 134 avec l'essence ainsi aspirée dans la cham- bre de flotteur du carburateur diminue la densité du mélange, lequel peut ainsi être facilement amené au carburateur.
Dès que le corps 162 est suffisamment chaud, par suite de la combustion normale, les contacts 272, 274 commandés par le thermostat sont séparés et le moteur du ventilateur reçoit alors du courant et entrain le ventilateur qui fait circuler l'air entre les ailettes et autour du corps 56 du radiateur pour ltenvoyer dans le compartiment des passagers du véhicule.
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Une traction exercée sur la poignée 212 provoque l'ouver- ture du commutateur 234,256, 258 et la fermeture du clapet 238, c'est-à-dire l'arrêt immédiat de l'installation. variante de la figure 11.- La variante de la figure 11 diffère par certains points du mode de réalisation représenté schématiquement aux figures 1 à 10. Dans cette forme d'exécu- tion de l'invention, le radiateur comporte an tube borgne 310 avec les ailettes radiantes habituelles 312 enfermées dans une enveloppe 314 qui porte le ventilateur 316 entraîné par un moteur.
La chambre de combustion est constituée par un tube 318 vissé dans un bouchon 320 fixé à l'extrémité du corps cylin- drique 310. Le tuyau 318 s'étend presque jusqu'à l'extrémité du corps 310 pour y assurer une répartition uniforme de la oha- leur, L'allumage de la charge s'effectue au moyen diane boagie 322 montée dans un raooord en T 324 de forme appropriée. L' étincelle est fournie par une bobine 326, de toute constructi- on appropriée, préférablement située dans an circuit fermé au moyen du commutateur 328 à commande manuelle, comme dans le mo- de de réalisation ci-dessus décrit. Le combustible est amené à la chambre de combustion 318 par un tube 330 rempli de laine d'acier 332 légèrement bourrée, on d'une autre substance bonne conductrice de la chaleur.
Le carburateur peut être d'un type simple, avec un gi- cleur 334 commandé par un pointeau 336, et un tube de Venturi 338 pour augmenter l'aspiration sur le gicleur. Le combustible est amené au gicleur 334 par un tabe 340 relié à une arrivée de combustible 342 qui peut, comme dans le cas décrit plus haut, être constituée par la cave à flotteur du carburateur, par un réservoir à combustible indépendant ou par un raccord allant à la sortie d'une pompe à combustible.
Les produits de combustion peuvent être évacués de la
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chambre dans le corps 310 par un tube 344 relié à la tuyaute- rie d'aspiration 346 du moteur de la voiture. un robinet 348 à commande manuelle est commandé préférablement en même temps que le commutateur 328. Un étranglement 350 prévu dans le tu- be 344 commande l'aspiration exercée sur l'installation de chauffage.
La plupart des éléments caractéristiques de l'installa- tion de chauffage de la figure 11 sont semblables à ceux de l' installation représentée aux figures 1 - 10 et fonctionneront donc d'une manière généralement semblable. Le mélange combus- tible provenant du carburateur 334,338 subit un chauffage préalable au moyen de la laine d'acier 332 et est allumé par la bougie 322.
En raison de la consommation relativement peu importante de la bougie, celle-ci peut recevoir le courant à haute tension par intermittence pendant la période de fonction. nement de l'installation ; le cas échéant, un commutateur ther- mostatique 352 monté sur ou près de la chambre de combustion 318 peut être disposé dans le circuit primaire de la bobine d' allumage pour interrompre l'alimentation de celle-ci dès que la chambre de combustion atteint la température normalement maintenue pendant tout le fonctionnement correct de l'instal- lation.
L'appareil de chauffage peut être fixé sur la planche de bord 354 du véhicule auquel il est destiné, au moyen d'une plaque à brides 356 que traverse la tubulure 318 de la chambre de combustion et le tuyau 344, tous deux vissés dans les bri- des de la plaque 354 ou fixés de toute autre manière sur celle- ci, par exemple par soudure. L'enveloppe de l'appareil de ohauf- fage peut être supportée soit par le tube 318, soit par le tube 344, soit encore être fixée sur la planche de bord 354 par des boulons 358.
Moyens de compensation des variations de la dépression
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dans la tuyauterie d'aspiration.- on a constaté que malgré le bon fonctionnement du compensateur des variations de dépres- sion dans la tuyauterie d'aspiration, utilisé dans l'installa- tion de chauffage représentée aux figures 1 - la. de nombreux autres dispositifs peuvent être utilisés à cet effet avec des avantages plus ou moins marqués. La figure 12 montre une vari- ante de réalisation du compensateur de variations de dépres- sion dans la tuyauterie d'aspiration.
Ce dispositif comprend un tube de Venturi 360 dont l'extrémité inférieure est reliée à la tuyauterie d'aspiration A et est enfermé dans une chambre d'aspiration 362 reliée par un tube 364 à l'élément chauffant proprement dit B. Un orifice d'admission 366 pour l'air atmos- phérique débouche près de l'étranglement du tube de Ventari 360.
Une brusque augmentation de la dépression dans la tuyau- terie provoquera des augmentations, correspondant à la propor- tion de l'air aspiré dans le tube 360 de l'atmosphère, en égard au volame des gaz de combustion aspirés dans l'élément chauffant, Ce dispositif permet donc de réduire très sensible- ment le taux des variations de l'aspiration dans l'installa- tion de chauffage, bien qu'il ait surtout pour effet de rédui- re l'amplitude des variations du vide sar le radiateur plutôt que de supprimer complètement ces variations.
Une aatre variante de réalisation du dispositif pour la oompensation des variations de la dépression dans la tuyaute- rie dtaspiration est représentée à la figure 13 et comprend une chambre de olapet 370, dont la sortie est reliée à la tuyauterie d'aspiration A par an tube 372. L'orifice dtentrée de la chambre 370 est relié au radiateur B par une tubulure 374. Dans la chambre se trouve un olapet équilibré 376 qui peut obturer partiellement les ouvertures 378.
Le clapet équilibré 376 est relié à la partie centrale d'un diaphragme 380 par une biellette 382, le diaphragme étant lui-même monté
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de manière appropriée dans une enveloppe 384. L'un des côtés du diaphragme est soumis à la pression atmosphérique grâce à l'ouverture 386, tandis que l'autre côté du diaphragme subit normalement la même pression que celle régnant dans la tuyau- terie 374, grâce à un tube 386 qui comporte un étranglement 388. La partie centrale du diaphragme 380 est normalement dé- placée vers la gauche de la figure 13 par un léger ressort hélicoïdal de compression 390 dont le degré de compression peut être réglé au moyen d'une vis moletée 392.
Le compensateur représenté à la figure 13 fonctionne de la manière suivante; lorsque la dépression dans la tuyauterie d'aspiration augmente, la pression dans la tuyauterie 374 di- minue et si la diminution de pression est suffisamment impor- tante et maintenue pendant un temps suffisant, la pression dans la chambre 384 située du côté droit du diaphragme 380 diminuera, le clapet 376 est déplacé vers la droite en sur- montant l'action antagoniste du ressort 39o et obture ainsi partiellement les orifices 378, ce qui diminue l'écoulement des gaz de combustion à travers ces orifices et, partant, la dépression dans la tuyauterie 394. Grâce à l'étranglement 388, le clapet 376 est'empêché d'amorcer des mouvements vibra- toires et la correction des compensations produite par le clapet s'effectue progressivement.
La figure 14 montre un dispositif complémentaire pour la compensation des variations de la dépression dans la tuy- auterie d'aspiration. Ce dispositif comprend un papillon 396 monté dans une tubulure 398 qui relie l'installation de chauf- fage B à la tuyauterie d'aspiration A. L'axe du papillon por- te un bras 400 dont l'extrémité libre est reliée par une biellette 402 à un piston 404 qui peut se déplacer librement dans un cylindre 406.
Ce oylindre communique avec la tubulure 398 par un petit orifice 408; le piston 404 est normalement
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maintenu dans la position représentée à la figure 14 par un ressort hélicoïdal de compression 410 dont l'extrémité inféri- eure prend appui sur une cuvette pivotante 412 portée par une vis de réglage 414. lorsque le vide dans la tuyauterie d'aspiration est nor- mal, le ressort 410 offre une résistance suffisante à l'abais- sement du piston 404 pour maintenir le papillon 396 dans sa position d'ouverture telle que figurée.
Si par contre, la dé- pression dans la tuyauterie d'aspiration dépasse la valeur ad- missible, la diminution de pression est transmise par l'orifice 408 au cylindre 406 au-dessous du piston 404, et la pression atmosphérique qui agit au-dessus du piston 404 en provoque 1' abaissement en surmontant l'action antagoniste du ressort 410 et en fermant partiellement le papillon 396. une fermeture partielle du papillon provoque évidemment une diminution du débit des gaz de combustion provenant de l'installation de chauffage et assure de ce fait la compensation de ces varia- tions de la dépression dans la tuyauterie d'aspiration. L'ori- fice 408 doit être assez petit pour que l'ouverture et la fer- meture du papillon 396 soient assez progressives.
La figare 15 montre encore une autre variante de réali- sation du compensateur de variations de dépression dans la tuy- auterie d'aspiration; ce dispositif comporte un cylindre 416 dont la partie supérieure est reliée par une tubulure 418 à la tuyauterie d'aspiration A. L'extrémité supérieure du cylindre est reliée par une tubulure 420 à l'installation de chauffage B. Dans le cylindre peut coulisser un clapet 422, d'une seule pièce avec un guide 424. Le clapet est normalement maintenu abaissé par un léger ressort hélicoïdal de compression 426; ce mouvement descendant est limité par une tige de butée 428.
L'extrémité inférieure du cylindre communique avec l'atmosphère par un orifice étranglé 430.
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Lorsque la dépression régnant dans la tuyauterie d'as- piration vient à augmenter bien au-delà de sa valeur normale, le clapet 422 est soulevé par la pression atmosphérique agis- sant sur sa face inférieure ( on sur la face inférieure du guide 424 si ce dernier n'est pas ajusté assez soigneusement dans le cylindre ) en obturant ainsi partiellement l'orifice allant à la tubulure 418, de sorte que le vide agissant sur l'installation diminue. L'orifice 430 constitue un amortisseur pneumatique destiné à empêcher le battement et les déplace- ments rapides du clapet.
La figure 16 montre encore un autre mode de oompensati- on des variations de la dépression dans la tuyauterie d'aspi- ration. Suivant cette variante, la tubulure 432 par laquelle s'échappent les gaz provenant de l'appareil, comporte deux branches 434, 436. La branche supérieure 434 est reliée à la tuyauterie d'admission 438 au-dessus du régulateur 440. oe régulateur d'admission est constitué par le papillon habituel servant à faire varier la vitesse du moteur.
La tuyauterie supérieure présente un étranglement approprié 442, suffisant pour réduire le débit des gaz de combustion provenant de l' installation de chauffage et allant à la tubulure d'aspirati- on, tandis que la branche inférieure 436 ne comporte pas cet étranglement, mais se prolonge dans la partie rétréoie d'un tube de Venturi 444 disposé dans l'alésage 446 qui relie le carburateur du moteur à la tuyauterie d'admission. Le passage en forme de Venturi 444 peut faire partie du carburateur du moteur.
L'extrémité du tuyau 436 comporte un clapet de déchar- ge ouvrant vers l'extérieur. on sait que la dépression dans la tuyauterie d'admission varie en raison inverse du degré d'ouverture du boisseau, vo- let ou papillon d'admission, autrement dit, lorsque ce dernier est fermé ou presque entièrement fermé, la dépression dans la
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tuyauterie d'aspiration est élevée, et lorsque le volet, bois- seau ou papillon est grand ouvert, la dépression est faible.
Néanmoins, la dépression régnant au droit du rétrécissement du canal 444 en forme de Venturi tend à augmenter en raison di- reote de l'ouverture du volet et sera évidemment faible lors- que le volet est fermé ou partiellement fermé. Dans le compen- sateur représenté à la figure 16, ces particularités sont uti- lisées pour obtenir une dépression pratiquement constante dans l'installation de chauffage. Lorsque le volet est fermé ou par- tiellement fermé, les gaz de combustion provenant de l'instal- lation de chauffage sont aspirés à travers la tubulure supéri- eure 434, tandis que lors de l'ouverture en grand du volet, les gaz de combustion sont aspirés de l'installation de chauffage à travers la tuyauterie inférieure 436, le clapet 448 étant alors ouvert.
Les dimensions de l'étranglement 442 peuvent être calculées ou déterminées expérimentalement, de manière à main- tenir dans l'installation de chauffage une dépression sensible- ment constante.
Variantes de réalisation des commandes et des circuits électriques.- La figure 17 montre un dispositif pour l'arrêt automatique de l'installation de chauffage lorsque le moteur du véhicule est arrêté. Les moteurs électriques entraînant le ven- tilateur de la plupart des installations de chauffage pour auto- mobiles actuellement utilisés sont, après fermeture de leur commutateur de commande, reliés directement à la batterie d'ac- cumulateurs du véhicule; de ce fait, la batterie se décharge souvent complètement si l'usager du véhicule oublie d'arrêter le fonctionnement de l'installation de chauffage lorsqu'il gare sa voiture. Le dispositif conforme à l'invention supprime en- tièrement cette possibilité.
Dans le mode de réalisation de la figure 17, le dispositif employé pour arriver à ce résultat est constitué par un commuta-
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teur à dépression qui comprend un boîtier 450 dont l'extrémité supérieure est reliée à la tuyauterie d'aspiration 452 par le tuyau 454. Un diaphragme déformable 456 est fixé par son bord sur le boîtier 450 et sa partie centrale porte un organe oom- mutateur 458 monté sur un bouchon isolant 460. Un ressort 461 exerce normalement une force qui tend à abaisser la partie centrale du diaphragme. Un prolongement 462 de la queue 460 est fixé sur l'organe commutateur 458 et est guidé dans une portée 464 prévue dans le bottier 450. Des rondelles 456,458 forment des butées qui peuvent rencontrer les extrémités de la portée 464 pour limiter le coulissement de l'ensemble formé par les pièces 458, 460, 462.
Deux contacts élastiques 470, 472 sont fixés de toute manière appropriée sur le bottier 450 avec interposition de pièces isolantes. Ces contacts sont disposés en série avec un commutateur principal 474 qui commande le fona- tionnement de l'installation de chauffage, L'installation de la figure 17 comporte un moteur de ventilateur 476 et un commu- tateur thermostatique 478 qui peut être fixé sur la chambre de combustion de l'installation et ferme le circuit d'un allumeur 480, lorsque la température de la chambre de combustion descend au-dessous de celle correspondant au fonctionnement normal.
Comme la partie supérieure du bottier 450 est reliée di- reotement à la tuyauterie d'aspiration du véhicule, le diaphrag- me est déformé et amené dans la position représentée à la figu- re 17 sous l'action de la dépression régnant dans la tuyauterie d'aspiration pendant toute la durée du fonctionnement du moteur, en maintenant ainsi le courant dans l'installation de chauffage.
Si par contre, le moteur est arrêté et que la pression dans la tuyauterie d'aspiration atteint la valeur de la pression atmos- phérique, le ressort 461 abaisse la partie centrale du diaphrag- me jusqu'à ce que l'organe commutateur 458 cesse de toucher les contacts 470 - 472 et interrompt ainsi le circuit. La décharge
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intempestive de la batterie du véhicule, par suite de l'oubli de la mise à l'arrêt de l'installation de chauffage, est ain- si automatiquement empêchée.
Dans le cas où la voiture sur laquelle est montée l'in- stallation de chauffage conforme à l'invention accélère très rapidement, la dépression régnant dans la tuyauterie d'aspi- ration peat devenir suffisamment faible pour que le débit du mélange combustible dans la chambre de combustion ne soit pas suffisamment rapide pour alimenter la flamme. Il devient de ce fait nécessaire de réallumer celle-ci.
Dans le mode de ré- alisation représenté aux figures 1 - 10, le réallumeur rem- plit parfaitement cet office, mais dans des modes de réalisa- tion ne comportant pas de réallameur, et pour assurer néan- moins le fonctionnement de l'installation, dans les conditi- ons très particulières que l'on rencontre lorsque l'accéléra- tion du véhicule persiste pendant un certain temps, il y a lieu de prévoir des dispositifs automatiques pour relier à nouveau l'allumeur à la source de courant, si ces conditions exceptionnelles persistent pendant un certain temps.
A cet effet, an commutateur commandé par la dépression est automa- tiquement fermé dès que la dépression dans la tuyauterie d'as- piration tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée, Ce pro- cédé est particulièrement applicable aux installations de chauffage qui comportent un allumeur constitué par une bougie, bien qu'il soit également applicable aux installations de chauffage dans lesquelles l'allumeur est constitué par un élé- ment chauffant à résistance élevée.
Dans la figare 18, le commutateur est commandé par un diaphragme déformable 482 monté dans un bottier approprié 484 portant un contact 486 qui coopère avec un contact 488 fixé à l'extrémité d'une vis de réglage 490. Le contact 486 est relié par un fil souple 492 à une borne 494 isolée du boîtier
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484. Le côté droit du bottier 483 est relié par la tubulure 496 à une chambre 498. La chambre 498 communique avec un tube 500 à travers un étranglement 502 et avec l'atmosphère à tra- vers un étranglement semblable 504. Le côté gauche du boîtier 484 communique avec une chambre 506 par l'intermédiaire d'une tubulure 508.
La. chambre 506 communique avec la tuyauterie d' aspiration à travers un étranglement 510 et avec la chambre de combustion 512 de l'installation de chauffage par un autre étranglement 514. Le canal 514 présente un diamètre légèrement supérieur à celui du canal 504.
Une extrémité du dispositif allumeur 516 est reliée à la borne 514, tandis que l'autre est reliée à la batterie par l'intermédiaire d'un commutateur à main 518. Le contact régla- ble 488 est relié par un conducteur 520 à la batterie pour fermer le circuit d'allumage. Une des bornes du moteur de ven- tilateur 522 est reliée au fil 520, tandis que l'autre est re- liée à un commutateur thermostatique 524. Le commutateur 518 une fois fermé établit le circuit du moteur du ventilateur 522 ( à condition que le commutateur thermostatique 524 soit lui- même fermé ) à travers un conducteur 526.
Après fermeture du commutateur 518, le circuit de l'al- lumeur 516 est fermé, puisque les contacts 486,488 commandés par le diaphragme sont normalement fermés; mais lorsque la combustion commence dans la chambre de combustion 512, les con- tacts 486,488 commandés par le diaphragme seront séparés, en raison de la différence de pression sur les deux faces du dia- phragme qui résulte de l'amorçage de la flamme dans la chambre de combustion. Avant l'établissement de la flamme, la dépres- sion sur les deux faces du diaphragme 482 sera différente, en raison de la différence de diamètre des canaux 504 et 514.
Com- me le oanal 504 est plus petit que le oanal 514, la dépression produite dans la chambre 498 et partant dans la partie de
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droite du boîtier 484 sera plus forte que la dépression dans la chambre 506, la tendance à établir une dépression élevée dans la chambre 506 étant plus complètement évitée grâce au fait que le passage 514 a un diamètre relativement grand. Le diaphragme 482 sera donc défortaé vers la droite en fermant les contacts 486, 488. Après allumage de la flamme, les gaz traversant le canal 514 seront chaude, mais se refroidiront rapidement en pénétrant dans la chambre 506. Du fait que les gaz traversant le passage 514 se dilatent grâce à leur tempé- rature élevée, le débit du gaz, exprimé en poids, à travers le canal 514 sera inférieur au débit à travers le passage 504.
Il en réaulte qu'une dépression plus importante sera établie et maintenue dans la chambre 506 que dans la chambre 498. Dans ces conditions, le diaphragme 482 sera déformé vers la gauche en séparant ainsi les contacts 486,488 et en ouvrant le oir- cuit de l'allumeur 516.
Comme l'allumeur 516 absorbe une in- tenaité relativement importante, il est désirable qu'il ne soit relié à la batterie qae pendant le temps strictement né- cessaire pour allumer la flamme, si la flamme dans la chambre de combustion vient à s'éteindre, les gaz aspirés à travers le passage 514 seront à basse température et de ce fait, le débit des gaz, exprimé en poids, du passage 514 sera plus grand que le débit du passage 504; par conséquent, la dépres- sion dans la chambre 498 deviendra supérieure à celle régnant dans la chambre 506, ramènera le diaphragme 482 vers la droite et refermera le circuit de l'allumeur.
Le cas échéant, le côté droit du diaphragme 482 peut communiquer avec l'atmosphère et un ressort peut être utilisé pour déformer la partie centrale du diaphragme vers la droite et maintenir les contacts 486 et 488 fermés. Dans ce cas, le ressort exercera une force juste suffisante pour maintenir les contacts fermés lorsque de l' air froid traverse le canal 514, mais n'exercera pas une force
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suffisante pour maintenir ces contacts fermés lorsque la dé- pression dans la chambre 504 augmente après allumage de la flamme dans la chambre de combustion.
La figure 19 montre une construction, semblable jusqu'à an certain point à celle qui vient d'être décrite. Dans cette figure, une enveloppe 530 comporte une face formée par an dia- phragme 532 dont la partie centrale est normalement déformée vers l'extérieur par un ressort hélicoïdal de compression 534.
L'intérieur de cette enveloppe communique normalement avec la tuyauterie d'aspiration par un étranglement 536. La partie cen- trale du diaphragme porte une queue isolante 538 qui peat ren- aontrer un organe oommutateur 540 dont le contact 542 coopère avec un contact fixe 544. Les contacts 542, 544 du commutateur font partie alun circuit qui comprend un allumeur 546, un com- mutateur manuel 548 et une batterie 550. Le moteur de ventila- teur 552 est relié à la batterie de telle sorte que son air- cuit soit fermé après fermeture du commutateur 548.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 19, le ressort 534 provoque la fermeture des contacts 542, 544 et, partant, le passage du courant à travers l'allumeur 546, cha- que fois que la dépression régnant dans la tuyauterie dtaspi- ration devient très faible. L'allumeur 546 sera donc chauffé pour rallumer la flamme si celle-ci venait à s'éteindre par suite de la très faible dépression. Il y a avantage à prévoir
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un oommatateur thermostatique 554 pour court-circuiter les contacts commutateurs 542, 544 commandés par la dépression, chaque fois que la chambre de combustion est froide. s'il n'y avait pas de commutateur thermostatique, l'allumeur ne rece- vrait pas de courant si l'on essayait de faire fonctionner l' installation de chauffage, le moteur tournant normalement.
La figure 20 montre un dispositif de commande servant au même but que celui de la figure 19 et comprenant deux oon-
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tacts 586, 588 dont le premier est fixé sur une partie appro- priée 560 de la voiture, avec interposition d'un isolant, tan- dis que le contact 558 est fixé sur un des bras d'un levier coudé 562. Le levier coudé pivote sur un axe 564 et son bras vertical comporte un contrepoids 566. Les contacts 556,558 sont situés dans un circuit en tous points semblable à celui de la figure 19, les mêmes références étant employées pour les éléments homologues.
Lorsque la voiture accélère rapidement, le contrepoids 566 faisant fonction de pendule d'inertie pivote dans le sens des aiguilles d'une montre, ferme les contacts 556,558 et les maintient fermés jusqu'à ce que l'accélération brusque du véhicule cesse. pendant la période au cours de laquelle la dépression dans la tuyauterie d'aspiration est très faible, l'allumeur reçoit donc du courant pour assurer le maintien de la flamme dans la chambre de oombastion. Le pendule 566 comportera avantageusement un amortisseur approprié, pour que l'allumeur soit relié momentanément à la batterie, lorsqae l' accélération rapide a cessé.
Le clapet de sûreté figuré et décrit en se référant au mode de réalisation représenté aux figures 1 - 10 et qui sert dans ce mode de réalisation à éteindre la flamme en cas de panne du moteur du ventilateur ou si le radiateur devient trop chaud pour une raison quelconque, peut de plus être utilisé comme organe de commande pour l'ouverture du commutateur prin- cipal de l'installation de chauffage et pour la fermeture du boisseau dans la tubulure d'échappement de celle-ci,
une dis- position de ce genre est représentée schématiquement à la fi- gure 21 dans laquelle l'élément thermostatique 294 du clapet de sûreté 298 est muni d'un prolongement portant un contact 568 qni peut être mis à la masse et qui coopère avec un con- tact fixe 570.
La fermeture des contacts 568, 570 provoque
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l'excitation de l'enroulement d'un solénolde 572 dont le noyau est relié à un commutateur principal 574. Dans le mode de ré- alisation de la figure 5, le noyau du solénolde serait monté de manière à faire tourner l'arbre carré 226 dans le sens des aiguilles d'une montre pour ainsi ouvrir le commutateur prin- cipal et fermer le robinet 239 prévu dans la tuyauterie d'é- chappement 206 de l'installation de chauffage.
Dans le cas de la figure 21, le moteur du ventilateur et l'allumeur reçoivent du courant de la batterie après fermeture du commutateur 574, l'alimentation en courant de l'allumeur étant de plus soumise au contrôle alun commutateur thermostatique approprié.
La figure 22 montre une autre variante de réalisation des circuits suivant laquelle l'ouverture du clapet de sûreté 298 par l'élément thermostatique 294 ferme le circuit d'un dis- positif de signalisation approprié qui fait aonnaitre au oon- ducteur du véhicule que le moteur du ventilateur est arrêté, ou qu'il se produit un autre incident également dangereux.
Dans ce cas, le contact fixe 570 du commutateur thermostatique 568,570 est relié à un commutateur à deux voies 576 qui peut fermer le circuit d'un signal visible 578 ou audible 580 à travers le commutateur à commande thermostatique. Si donc l' élément thermostatique 294 sabit une température trop élevée, la lampe d'alarme 576 S'allume ou le signal audible 580 fonc- tionne, en faisant ainsi connaître au conducteur l'état anor- mal de l'installation.
La figaro 22 montre par ailleurs deux commutateurs 582, 584 qui shuntent les contacts 568, 570. On voit que la ferme- ture de l'un quelconque des commutateurs 582, 584 provoque l' émission d'un signal d'alarme. Les commutateurs 582, 584 sont préférablement montés de telle sorte qu'ils soient fermés lors d'une manoeuvre normale quelconque du conducteur, lorsqu'il gare son véhicule. Le commutateur 582 peut par exemple être
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agencé de manière à être fermé lors de la coupure da oommata- teur d'allunage habituel du véhicule. Le commutateur 584 peut être commandé par une des portes avant du véhicule, les cono- nexions étant disposées de telle sorte que lors de l'ouverture de cette porte, le commutateur 584 est fermé.
Suivant une va- riante, le commutateur 584 peut être disposé sous le siège du conducteur et agencé de manière à être ouvert sous Inaction du poids du conducteur sur son siège et fermé par l'action dt un ressort lorsque le conducteur quitte son siège. Toute autre disposition appropriée pourrait être prévue pour assurer la fermeture soit du commatatear 582, soit da commutateur 584; ainsi par exemple, l'un de ces commutateurs pourrait être fer- mé lors du serrage du frein de stationnement.
Bien que la dépression régnant dans la tuyauterie d'as- piration doive être considérée comme le moyen le plus efficace et le plus convenable pour produire Inspiration nécessaire à travers l'installation de chauffage conforme à l'invention, il va de soi que d'autres moyens pourront être utilisés pour fai- re passer les gaz à travers la chambre de combustion et le ra- diateur; les figures 23 et 24 montrent deux moyens de ce genre;
La figare 23 montre schématiquement un système de ohauf- fage dans lequel le tube clléoliappement 586 du radiatear est relié à l'étranglement d'un Venturi 588 prévu dans la tuyaute- rie d'échappement 590 du véhicule.
La diminution de la pres- sion au droit de ltétranglement du venturi provoque le passage du courant d'air dans le carburateur D, la chambre de combus- E et le radiateur F,les produits de combution tion de l'installation de chauffage pouvant s'échapper à l'at- mosphère avec l'échappement du moteur.
Dans certaines installations, il peut être intéressant de prévoir une soufflante ou un compresseur pour envoyer les gaz à travers l'installation de chauffage.
La figure 24 montre schématiquement une installation de
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ce genre dans laquelle les différents éléments sont désignés; la soufflante par G, le carburateur par D, la chambre de aom- bustion par E, le radiateur par F et le réservoir à essence par H. un système de ae genre peut être utilisé avec avantage pour le chauffage de petits bâtiments, par exemple des instal- lations dénommées stations de service ou d'entretien.
Dans ce cas, la soufflante peut être entraînée par un moteur électri- que ; un petit jet d'air, alimenté par la source d'air comprimé qui existe habituellement dans des stations de ce genre pour- rait aussi être dirigé dtun petit orifice dans un injecteur pour produire ainsi l'aspiration nécessaire au fonctionnement de l'installation de chauffage.
Il est par ailleurs évident que de nombreuses autres mo- difications et altérations peuvent être apportées aux instal- lations de chauffage ci-dessus décrites et figurées aux des- sins annexés, sans pour cela sortir de l'esprit ni du cadre de l'invention. Celle-ci s'étend par conséquent également aux va- riantes de réalisation permettant d'obtenir d'une manière sen- siblement analogue les mêmes résultats quaveo les installati- ons décrites et figurées à titre d'exemple.
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"Heating installation for motor vehicles".
The present invention relates to automobile heating installations and more particularly to heating installations of this type which comprise an independent heat generator, although some of the features of the installation are also applicable to other installations. other types of heating installations. The different types of heating systems for automobiles
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currently in use have certain drawbacks which the arrangements in accordance with the present invention make it possible to remedy.
Most, if not all, heating systems which take heat from the vehicle engine - either from the water circulation or from the exhaust - and operate either by convection air currents or by steam production, take a considerable amount of time before being able to supply an appreciable quantity of heat to the passenger compartment of the vehicle.
In addition, all heating installations of this type can only deliver a limited quantity of heat, the limit being determined by the heat losses of the motor, and therefore these installations are generally only inefficient. , when the engine is empty.
When installing changing water heating systems on motor vehicles with V-motors, it is generally not possible to connect the installation to the two water circulations, so that the you can only use half of the available heating capacity.
The heating installation according to the invention uses a heat generator separate from the engine, so that the capacity of this installation becomes independent of the quantity of waste heat available. In addition, the% 1- installation will begin to heat up very soon after it is started up and well before the engine is hot enough to allow the use of a hot water installation.
The efficiency of hot water heating installations for motor vehicles is also limited by the fact that the temperature of the water circulating in the installation must necessarily be low enough, in particular if the cooling system contains anti-freeze solutions which '' evaporate at a temperature below the evaporating temperature
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/ water. In the heating installation according to the invention, the temperature of the radiator can be maintained substantially above the boiling point of water, and therefore the rate of heat exchange between the radiator and the air. flowing through it is much higher than would be possible with any type of hot water heating installation.
The heat sink can therefore be made much smaller and more compact.
Another advantage of the heating installation according to the invention lies in the fact that it does not necessarily have to be located near the engine, but can on the contrary, for example in motor buses, be located. in a place very far from the engine, where it will have the optimum efficiency to properly distribute the heat in the passenger compartment. In certain cases, it may be advantageous to provide two or more heating installations on the same vehicle in order to ensure the uniform distribution of heat in the passenger compartment of the vehicle. Installations of this type can very easily be achieved with the device according to the invention.
The invention therefore more particularly relates to; an improved heating installation, in particular for motor vehicles and the like, the operation of which is independent of the heat given off by the engine, which is easy to start, does not require supervision by the convector, and of relatively simple construction, and a low cost price; a heating installation consuming liquid fuels and comprising improved arrangements for retaining the flame and for relighting if the flame is accidentally extinguished;
a heating system running on fuel
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liquid and comprising improved arrangements for igniting the mixture of fuel and air and for ensuring during the start-up period a supply of the richer mixture; an installation comprising safety devices which cause the flame to go out when the heat produced exceeds certain limits; improved arrangements ensuring a substantially uniform flow of combustion gases through the plant; improved means for supplying liquid fuel to the heating installation;
a heating installation for a motor vehicle consuming liquid fuels and in which the pressure created in the suction pipe is used to pass the combustible mixture and the combustion gases through the installation; a heating installation for motor vehicles using liquid fuel and in which any fuel not consumed is returned to the suction pipe of the engine to be used therein; a heating installation for a motor vehicle of air and economic operation and of high efficiency; improved methods and devices for mounting the installation on motor vehicles and finally;
a heat exchanger device and an improved hot air distribution device for installation in motor vehicles.
TORS these objects as well as others will emerge from the description given below and with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a central Tertioal section of the installation
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heating lation and also shows the fuel supply; Figure 2 is a vertical section taken on line 2-2 of Figure 1; FIG. 3 is a plan view of the heating installation, part of the combustion chamber being shown in partial section to show the ignition device; FIG. 4 is a partial side elevational view of the heating installation; FIG. 5 is a rear elevational view of the heating installation, certain parts of the carburetor being shown in section;
Figures 6 and 7 are sections taken along lines 6-6 and 7-7, respectively, of Figure 6 and show more particularly the thermostatic switch; FIG. 8 is a diagram of the electrical connections of the installation; Figure 9 is a vertical section taken on line 9-9 of Figure 1; Figure 10 is a partial vertical section taken on line 10-10 of Figure 1; FIG. 11 is a schematic view of an alternative embodiment of the installation according to the invention; FIGS. 12, 13, 14, 15 and 16 show alternative embodiments of the compensating devices for variations in depression in the suction pipe;
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of a vacuum controlled switch serving Figure 17 is a schematic view of the vacuum to shut off the installation;
Figure 18 shows an ignition control device which operates independently of the vacuum in the suction pipe, and Figure 19 is a schematic view of the switches
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controlled by the vacuum ensuring the operation of the igniter, whenever the vacuum in the suction piping falls below the value necessary to maintain combustion in the chamber.
Brief description of the whole.
The heating installation for motor vehicles, in accordance with the present invention, comprises a single carburetor, preferably supplied with gasoline from the float cure of the usual carburettor of the engine, suitable members controlling the flow of gasoline. to the heater carburetor and providing an initial charge of gasoline to this carburetor when starting up. The combustible mixture coming from said carburetor arrives at a combustion chamber, after passing through a suitable preheater device which ensures the turbulence of the mixture in the combustion chamber.
A cell on one side of the combustion chamber contains an electric heating element which ignites the combustible mixture.
The outlet side end of the combustion chamber is formed by a refractory ceramic plug traversed by several channels and further comprising a small gas collecting cell. In normal operation, this plug is kept at a sufficiently high temperature and made of a substance and with a shape such as to reload if the flame in the combustion chamber were to go out. After passing through the re-ignition plug, the combustion gases are drawn through a radiator which includes a heat-conducting passage of tortuous shape and in thermal contact with radiant fins.
A fan driven by an electric motor sends air from the passenger compartment of the vehicle over these radiant fins. After passing through this heat exchanger radiator,
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the combustion gases pass through a passage with a narrow section in the form of a Venturi tube. A suitable tubing connects the outlet end of the Venturi tube to the engine suction line.
The operation of the heating installation is controlled by a valve placed in the passage adjacent to the Venturi, as well as by a switch which regulates the intensity supplied by the vehicle battery to the electric igniter device and to the fan motor. The combustion chamber is completed by a thermostatic switch, the operation of which interrupts the electrically heated igniter circuit when the combustion chamber reaches its normal operating temperature.
The electric motor driving the fan is arranged in a bypass circuit across the terminals of the thermostatically controlled switch, so that when this switch is opened, the fan will start to send air to the radiator. Appropriate components are used to prevent the appliance from overheating and to extinguish the flame if the fan driven by the motor stops working for any reason whatsoever.
THE RADIATOR. The radiator comprises a casing, optionally decorated, with a front 20 and a top 22 of a single piece to which side walls 24 and 26 are preferably fixed by spot welding. The bottom 28 has flanges welded to the side walls 24 and 26, as well as a Z-shaped flange 30 which surrounds a large circular opening. a baffle plate 32 rests on a number of resilient protrusions 34, raised on the horizontal part of the flange 30, and is kept in contact with the resilient protrusions 34 by a retaining ring 36 of Z section and forced into the cylindrical part flange 30.
The deflector plate 32 comprises louvers 38, cut and reworked.
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outwards; itune of these shutters comprises a handle 40 fixed in any suitable manner, for example by welding.
The rear wall 42 of the casing is made of a fairly thick sheet and forms the frame of the radiator. This plate 42 fits very exactly on the side wall 24-26, so as to prevent any hot air coming in, otherwise it could strike the firewall which separates the engine compartment from the Tehioale passenger compartment. aatomobile, and on which the installation is mounted. The side walls 24 and 26 are fixed on the rear wall 42 per year a certain number of irises 44 engaged in ears 46 folded over the rear wall 42, Two arms 48 folded down on the base plate 42 constitute the support of an electric motor 50 which drives a fan 52.
A flange ring 54 is fixed to the bottom plate 42 and surrounds the periphery of the Fan 52 to increase the efficiency thereof.
The heat exchanger device comprises a terminal tube 56 integral with a flange 58. In the tube 56 is an assembly constituting an elongated and tortuous passage for the hot combustion gases; this assembly consists of two discs 60 and 62 to which are fixed plates forming channels 64, 66, 68 and 70 and a flat plate 72, each of these plates being extended by riveting lugs which pass through the complementary orifices. discs 60, 62. A plate 73 is disposed between the plate 60 and the end of the tube 56.
The plate 62 has an inlet opening 74 and an outlet opening 76, while the plates 64,66, 72, 68 and 70 have openings located at successive opposite ends to form an elongated and tortuous passage, as shown in figure 1.
Radiant fins 82, rectangular in shape and s'
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extending the full distance between the side walls 24 and 26 of the casing have central openings edged with flanges 54, and are fixed to the blind tube 56 by press fit. The flanges of the end fins 82 can be punched to improve their attachment to the blind tube 56. It will be seen that the flanges 84 serve at the same time to adjust the spacing of the fins. The fins may be of thin sheet copper or any other suitable material.
MOUNTING THE RADIATOR. It is important that the casing of the heating appliance which contains the radiator itself is solidly supported and that the assembly allows the distribution of all the heat delivered by conduct by the radiator without any danger, a fairly large mounting plate 86 is used for this purpose, provided with an L-shaped peripheral flange 88 which can engage in a corresponding opening made in the part 90, sound-proof and heat-repellent, of the firewall separating the engine compartment from the passenger compartment of the vehicle. The mounting plate 86 is fixed to the radiator by means of four studs 92,
screwed into the rear wall 42 and whose threaded ends 94 of smaller diameter engage in holes made in the bosses 96 stamped in the mounting plate 86.
The bosses 96 form recesses receiving ocrons 98 which thread onto the smaller diameter portion 94 of the studs 92. The mounting plate 86 has a number of nuts 100 crimped into suitable bosses and receiving screws 102 which pass through the stud. metallic firewall 104 of the vehicle, suitable lock washers being provided on these bolts.
FUEL SUPPLY. to facilitate employment and
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operation of the heater as intended, it is advantageous to use it as a bonding fuel. The engine carburetor float bowl provides a suitable fuel supply source.
In FIGS. 1 and 2, the float chamber 104 of the carburetor has an internal thread receiving an elbow 106, a filter screen 108 preventing the entrainment of solid particles from the said cellar by the gasoline, A fitting 110 screwed into the elbow comprises a fine mesh filtering wire cloth 112, fixed by a retaining ring 114. a T-fitting 116 is woven at the end of the outlet side of the fitting 110 and furthermore receives a plug 118 which allows to reduce the flow. This stopper has a very small opening 120 of the order of 0.25 mm. of diameter.
A supply well 122 is fixed to one of the branches of the T-fitting 116 by an elbow 119; the upper end of said well is closed by a stopper 124. This stopper comprises projecting ribs 126 so that when the stopper is force-fitted into the end of the well 122, a set of screws will remain. about 0.25 mm. between all parts of the plug and the walls of the end of the well, except at the points where the ribs 126 are in contact with the well, so that the interior of the latter will communicate with the atmosphere. A pipe 128 protrudes from the bottom of the well, one side of which is pierced, a little above the bottom of the well, with a hole 130 whose diameter is of the order of 0.38 mm.
The portion of the T-fitting 116 to which the elbow is connected has a retractable opening 132 which communicates with the passage crossing the T; this opening is preferably much larger than the hole 130 of the tube 128, for example of the order of 0.80 mm. The fuel arrives at the heating carburetor through a tube 134 fixed in any suitable manner on the other.
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branch of T-fitting 116.
THE HEATING CARBURETOR. - The heating carburetor is preferably placed at a level a few centimeters higher than that of the float chamber of the engine carburettor and includes an elbow connector 136 for the arrival of the fuel; this connector is connected to the fuel supply pipe 134. The elbow 136 is woven into the connector 138 pierced with a diametral orifice 140 drilled vertically which receives a Venturi tube 142 force-fitted in its support 138 and held in place by a pin 143. The inlet of the Venturi tube having the usual shape indicated at 144, is placed in a bore provided at the upper end of the tube 142.
A fine mesh screen 146 is attached to the upper end of the Venturi tube by means of a flanged ferrule 148. Appropriate ports 150 allow gasoline to be brought from the elbow 136 to a point near the end of the tube. throttling of the Venturi tube 142. several orifices 152 are drilled in the lower end of said Venturi tube to admit additional air, in order to form a mixture of correct proportions. A screen 154 surrounds the Venturi 142 and is secured by means of a nut 156 to thereby protect the elements of the nozzle and force air entering it through the screen 146 into an upward path. The lower end of the Venturi tube 142 is screwed into a sleeve 158 which is itself screwed into an extension 160 integral with the body 162.
COMBUSTION CHAMBER AND IGNITION DEVICE.
The combustible mixture of gasoline and air supplied by the carburetor passes through the tube 164 driven into an channel 166 provided in the extension 160. a baffle plate 168, of a suitable heat-resistant material, is arranged in the chamber. combustion chamber 172 in the vicinity of the open end of the tube 164. This plate is mounted on three ears
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radial in contact with the walls of chamber 172, and having a diameter approximately 3 mm less than that of the combustion chamber. The tube 164 protrudes into the combustion chamber 172 made in the body 162. The mixture of gasoline and air is distributed very evenly throughout the chamber, due to the turbulence due to its meeting with the deflector plate. .
During operation, this tube and this plate heat up and preheat the mixture of fuel and gases.
The side of the combustion chamber (see FIGS. 5 and 9) comprises a boss 174 in which is woven an igniter member 176, pierced with a longitudinal bore in which is mounted a resistor 118 which constitutes the igniter itself. The inner end of the resistor, made for example of nichrome wire, is probed or fixed in any other way on the inner end of the igniter body, while the outer end of the resistor wire- , suitably isolated from body 176, is electrically connected to a terminal 180, also isolated from the igniter body by insulating and heat-resistant sleeves and washers.
It is important that the igniter is located in a cell of the combustion chamber where it is not directly exposed to cooling by the mixture of air and gasoline entering said chamber.
A re-ignition plug 182 is fixed in a suitable support 184 provided at the end of the combustion chamber 172 by a retaining ring 186. The cylindrical surface of this re-ignition plug is preferably ridged, to reduce the contact area between the gasket. cap and body 162, so as to reduce the amount of heat transmitted by conduct from the cap to the body.
The re-igniter plug is preferably made in ma-
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tière refractory ceramic, slightly porous and comprises several longitudinal channels 188 of relatively small diameter, as well as a cell 190 in its center; this cell opens into the combustion chamber.
The re-ignition plug 182 will maintain, during the operation of the heating installation, a sufficiently high temperature to re-ignite the combustible mixture if the flame were to go out accidentally. In addition, this re-ignition plug assists complete combustion, forming a "hot spot" in the combustion chamber. The re-igniter plug ensures the re-ignition of the mixture, after extinction of the flame, due to the fact that the combustible mixture tends to accumulate in the cell 190 and remains there for a time sufficient to be brought to the temperature necessary for cause it to light up.
This re-igniter plug has given rise to con- siderable difficulties, since it must fulfill a number of very diverse conditions. It must first of all be of a substance which does not deteriorate when maintained. for a long time at high temperatures while being sufficiently homogeneous and resistant not to crumble or crack when the stopper is subjected to very sudden temperature variations with considerable variations.
In addition, the material should be slightly porous; indeed, it seems that the re-ignition of the combustible mixture begins in the small depressions and crevices of its surface, since it has been observed that a plug having a smooth or vitrified surface is by far not as effective in reigniting the combustion mixture. - tible than a bouohon made of a material with a slightly porous surface. moreover, the re-ignition plug must not be a very good conductor of heat, since it must retain heat for a sufficient time to allow the
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re-ignition to occur. For example, it has been observed that a metallic re-igniter plug transmits heat much too quickly to the body of the combustion chamber to constitute a truly effective re-igniter.
The cell 190 in the center of the plug should be narrow and deep enough to prevent excessive gas turbulence, yet large enough to allow the combustible mixture of air and gasoline to enter. It has been found that a cell with a diameter of the order of 3 mm and a depth of the order of 6 mm is satisfactory, although the dimensions and shapes and the arrangement of this cell may vary between li - extended moths without affecting the operation of the re-igniter. Nevertheless, a plug having the characteristics as defined above and a cell having the dimensions indicated gives good results as a re-igniter, even if the flame has remained extinguished for a period of at least 15 seconds.
The body 162 is fixed to the rear wall 42 by several screws 192. a part 194, preferably made of copper and asbestos, is interposed between the body and the flange 156 of the blind tube 158. The body 162 preferably comprises a housing 196 for the part. 194. an ethanol seal is established between the disc 62 and the body 162 by a thin sheet 198 interposed between these elements and having suitable openings coinciding with the openings 74 and 76 of the disc 62.
COMPENSATOR FOR VARIATIONS IN THE DEPRESSION IN THE INTAKE PIPE.- It is known that the rate of the vacuum in the intake piping of an internal combustion engine used in a motor car can vary between the limits very extended during normal operation, these limits being between zero and approximately 660 mm of mercury. As it was said above, the depression existing in the pipe-
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The engine's air is used to suck air and gasoline into and through the heater's carburetor, to the combustion chamber and to force the products of combustion through the radiator.
If the vacuum in the combustion chamber could vary between limits as wide as that existing in the engine suction pipe, the operation of the heating system would be very irregular and would not be satisfactory. It would therefore be very likely that the flame in the combustion chamber would often go out as a result of these variations in vacuum.
As a result, the installation in accordance with the invention comprises means or members making it possible to ensure very extensive compensation for variations in the negative pressure in the intake piping. These means are essentially constituted by a sort of nozzle or tube 200 fixed in the narrower end of a reoomression chamber 202 formed in an extension 204 of the molded part 162 forming the body.
The nozzle 200 is crossed by a venturi-shaped channel and normally communicates with a channel 106 which itself coincides with the outlet port 76 of the disc 62 of the radiator.
A tube 208 is attached to the end of the extension 204 by a suitable compression fitting, while its other end is similarly attached to the suction pipe 210 of the engine.
As the pressure in channel 206 can never exceed atmospheric pressure and the dimensions of the channel passing through nozzle 200 are such that with a vacuum of approximately 105 mm in the suction pipe, the vacuum at the restriction of the Venturi in the nozzle 200 will be maximum, that is to say that the pressure at the right of this part will approach absolute zero., As a result, any increase in vacuum in the
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suction piping (i.e. any decrease in absolute pressure), cannot produce a substantial decrease in the pressure at the throttle of the tube and therefore the flow rate of the tube 200 will be substantially constant, as soon as the pressure in the suction pipe is equal to or greater than 105 mm of mercury.
Even if the vacuum in the suction piping falls below this value of 105 mm meroare (assumed to be approximately the vacuum needed to produce the maximum vacuum in the throttle of tube 200), the decrease in tube flow rate 200 will not be very large.
As large decreases in vacuum in the suction piping only occur occasionally, during sudden acceleration of the vehicle, and are generally of short duration, these decreases generally do not produce extinction. flame; even if the flame in the combustion chamber goes out, it is quickly re-ignited by the re-igniter plug as soon as the vacuum returns to its normal value.
Another advantage of the compensating device resides in the fact that it is crossed by a greater weight of gas when the latter is cold than when it is hot. Thus, when the heating installation is started up, a greater mass of gas is sucked through the installation than if the installation had already been in operation for a certain time, which makes it possible to bring the installation faster at normal operating temperature.
CONTROLS. The heating installation is controlled by a handle 212 whose tail 214 is guided in a piece of rubber 216 mounted in a bracket 218 preferably welded to the side wall 24 of the radiator casing. The lower end of the tail 214 is angled
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and passes through a washer 220 carried by a lever 222; the end of the shank is immobilized in the washer by a split pin 224.
The lever 222 is fixed to the end of a square shaft 226 which can rotate in bearings 227 mounted on U-shaped supports 228; these supports are held in position by an insulating plate 230 fixed to the rear wall 42 by screws 232. a knife 234 is embedded in a disc 236 of ebonite or other suitable insulating material, so as to be isolated from the shaft 226 which passes through a square hole of the insulating disc 236. The latter is entered between two parts raised from the support 228 by the bearing surfaces 227.
A ball valve 238 is pierced with a channel 240 which can communicate with the channel 206 and is held in place by a hole 242 screwed onto the tail of the valve 238, with the interposition of a flat washer 244 and a split washer 246 between nut 242 and the end face of a boss 248 (forming part of the body 162) in order to seal the valve. An extension 250 of the plug 238 forms a housing intended to receive the end of the square shaft 226, the shaft and this extension being made integral by a pin 252.
An elastic washer 254 is interposed between the end of the shank 250 and the support 228, so that the latter will be held by friction in any position in which it will have been brought.
The switch knife 234 can come to bear on two elastic contacts 256 and 258 fixed on the insulating plate 230.
A bimetallic thermostatic element 260 is fixed at one end to the body 162 by a screw 262, this end being extended by a tab 264 which penetrates into a cell 266 provided in the part 162 in order to ensure the adjustment of the temperature. element, a contact piece 268 is fixed to the thermostatic element 260 as shown in Figures 6 and 7 by
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two hollow rivets 270 with the interposition of a suitable insulator between said part and the thermostatic element. a contact 272 carried by the part 268 can cooperate with another contact 274 carried by an arm 276 electrically connected to the contact 258 by means of the screw fixing the contact 268 on the insulating plate 230.
When the temperature is close to ambient temperature, the thermostatic element 260 keeps the contacts 272, 274 closed; but when the temperature of the room 162 reaches a value close to normal, the heating installation functioning properly, the thermostatic element causes the separation of the contacts 272, 274.
The diagram in figure 8 clearly shows the arrangement of the system connections. The current is supplied by the usual accumulator battery 278, one of the poles of which is grounded. If desired, the power supply circuit of the heater can be in series with the ignition switch 241 of the car, although the contact 256 of the reed switch can, if necessary, be wired directly to the car. drums. The current for the heating installation is controlled by the switch 234, 256,258 which, once closed, supplies the motor 50 via the conductors 282 and 284. it can be seen that the motor circuit comprises a bypass with the arm 276, the contacts 272, 274 and conductor 286 and that these two parallel circuits are in series with the heating resistor 178 which constitutes the igniter device.
The diagram of FIG. 8 shows that when the installation is cold and the contacts 72, 74 are closed, the motor windings are thereby short-circuited; all of the current supplied by the battery therefore passes through these thermostat contacts. The blower motor will therefore not rotate when the reed switch is first closed and
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thus avoids the inconvenience of the fan sending a stream of cold air to the occupants of the vehicle. When, on the other hand, the installation has operated for a sufficient time for the body 162 to have reached a temperature high enough to deform the thermostatic element 260, the contacts 272, 274 are separated and the motor M then receives current.
The fan motor therefore does not begin to operate until the radiator is hot enough to heat the air displaced by the fan. It will be noted that the current supplied to the motor must pass through the igniter 178, but as the resistance of the latter is very low, having regard to the resistance of the windings of the motor, the current passing through it does not heat it appreciably and n do not increase the load on the battery.
SAFETY VALVE.- To prevent any possibility of overheating, the device which is the subject of the invention comprises a thermostatically controlled safety valve, the operation of which causes the admission of a large volume of atmospheric air into the combustion chamber. to cool it down and extinguish the flame. This overheating can for example occur if the fan driven by the electric motor stops working for some reason.
The safety valve is mounted at the end of an elbow 290 which communicates with the combustion chamber 172 and is screwed into the body 162. a sleeve 292 is screwed onto the outer end of the elbow 290 and carries an element. U-shaped bimetallic thermostat 294, fixed by a nut 296. A valve 298 carried by the free end of the element 294 has a conical part 300 which can come to rest on a seat 302 formed by the end of the sleeve 292.
At normal temperature, the bimetallic element 294 resiliently holds the valve 298 on its seat 302. The bimetallic element is mounted in the casing of the radiator, above.
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also the fan and the radiator itself. When the fan is operating normally, the bimetallic element 294 is in the path of the cold air drawn into the casing by the fan; if, on the other hand, the fan motor burns out or if the fan stops circulating air through the radiator for any other reason, the hot air coming from the radiator will rise rapidly and come into contact with the bimetallic element 294 which is deformed so that it stops applying the valve 298 on its seat, and causes it to open.
When the valve 298 is open, atmospheric air is sucked directly into the combustion chamber, and as this air current meets only a very low resistance, the vacuum on the carburetor will be insufficient to allow it to operate. correct. if then the valve is raised by a sufficient amount on its seat, the flame in the combustion chamber will be extinguished as a result of the arrival of a large volume of cold air and the reduction of the intake. fuel mixture from the carburetor.
OPERATION - The functions of the different elements of the heating installation have been described in detail when each of them is described. As a result, the general operation of the whole of the heating installation will be described below, emphasizing more particularly the various advantages of the embodiments used.
When the heating installation has to be started, it suffices to push the handle 212 inwards and downwards to turn the square shaft 245, in order to open the valve 238 in the outlet 206 and close. the switch 234 - 256 - 258. As soon as the tap 238 is opened, the suction in the intake pipe reduces the pressure in the combustion chamber and in the carburetor channels 142,
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so as to also produce a partial vacuum in the tubing 134 which communicates through the constriction 132 with the well 122.
This partial vacuum draws gasoline from well 122 through tube 128, throttle 132, T-fitting 116, and tube 134 to supply the carburetor with a first quantity of gasoline producing a very rich mixture which is then sucked into combustion chamber 172. During this time, igniter 178 has been ignited and causes ignition of the rich mixture supplied to the combustion chamber.
When the level of fuel in well 122 reaches the top of tube 128, the amount of fuel supplied to the carburetor decreases appreciably, but a slightly greater than normal amount of fuel will be supplied through orifice 130 drilled transversely in the fuel. tube 128. While the combustion chamber is brought to its normal operating temperature, the fuel / air mixture is therefore slightly richer than the normal mixture.
At about the time when combustion becomes normal, the fuel in well 122 has been consumed and air is sucked through tube 128, the gasoline then coming directly from the engine carburetor float valve. , through the screens 108 and 112, the orifice 120 of the plug 118, and then through the tube 134 to the carburettor. The air drawn through tube 134 with the gasoline thus drawn into the float chamber of the carburetor decreases the density of the mixture, which can thus be easily supplied to the carburetor.
As soon as the body 162 is sufficiently hot, as a result of normal combustion, the contacts 272, 274 controlled by the thermostat are separated and the fan motor then receives current and drives the fan which circulates the air between the fins and around the body 56 of the radiator to send it into the passenger compartment of the vehicle.
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A pull exerted on the handle 212 causes the opening of the switch 234, 256, 258 and the closing of the valve 238, that is to say the immediate stopping of the installation. variant of Figure 11.- The variant of Figure 11 differs in certain points from the embodiment shown schematically in Figures 1 to 10. In this embodiment of the invention, the radiator comprises a blind tube 310 with the usual radiant fins 312 enclosed in a casing 314 which carries the fan 316 driven by a motor.
The combustion chamber consists of a tube 318 screwed into a plug 320 fixed to the end of the cylindrical body 310. The pipe 318 extends almost to the end of the body 310 to ensure a uniform distribution of the gas therein. The load is ignited by means of a boagie 322 mounted in a T-shaped rail 324 of suitable shape. The spark is supplied by a coil 326, of any suitable construction, preferably located in a closed circuit by means of the manually operated switch 328, as in the embodiment described above. The fuel is supplied to the combustion chamber 318 through a tube 330 filled with steel wool 332 lightly packed with another substance which is a good conductor of heat.
The carburetor may be of a simple type, with a jet 334 controlled by a needle 336, and a Venturi tube 338 to increase the suction on the jet. The fuel is brought to the nozzle 334 by a table 340 connected to a fuel inlet 342 which can, as in the case described above, be constituted by the float chamber of the carburetor, by an independent fuel tank or by a connection going at the outlet of a fuel pump.
Combustion products can be evacuated from the
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chamber in the body 310 by a tube 344 connected to the suction line 346 of the engine of the car. a manually operated valve 348 is preferably controlled at the same time as the switch 328. A throttle 350 provided in the tube 344 controls the suction exerted on the heating installation.
Most of the characteristic elements of the heating installation of Figure 11 are similar to those of the installation shown in Figures 1-10 and will therefore function in a generally similar manner. The fuel mixture from carburetor 334,338 is preheated by means of steel wool 332 and is ignited by spark plug 322.
Due to the relatively low consumption of the spark plug, it can receive high voltage current intermittently during the period of operation. the installation; if necessary, a thermostatic switch 352 mounted on or near the combustion chamber 318 may be arranged in the primary circuit of the ignition coil to interrupt the supply to the latter as soon as the combustion chamber reaches the temperature normally maintained throughout correct operation of the installation.
The heater can be fixed to the dashboard 354 of the vehicle for which it is intended, by means of a flanged plate 356 which passes through the pipe 318 of the combustion chamber and the pipe 344, both screwed into the bricks of the plate 354 or fixed in any other way thereto, for example by welding. The casing of the heater may be supported either by tube 318 or by tube 344, or else be fixed to the dashboard 354 by bolts 358.
Means of compensating for variations in depression
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in the suction piping. - it has been observed that despite the correct functioning of the compensator for the variations in vacuum in the suction piping, used in the heating installation shown in figures 1 - la. many other devices can be used for this purpose with more or less marked advantages. FIG. 12 shows an alternative embodiment of the compensator for variations in vacuum in the suction piping.
This device comprises a Venturi tube 360, the lower end of which is connected to the suction pipe A and is enclosed in a suction chamber 362 connected by a tube 364 to the heating element proper B. An orifice of 366 inlet for atmospheric air opens near the constriction of the Ventari 360 tube.
A sudden increase in the vacuum in the pipe will cause increases, corresponding to the proportion of the air sucked into the tube 360 of the atmosphere, with regard to the volume of combustion gases sucked into the heating element, This device therefore makes it possible to very appreciably reduce the rate of variations of the suction in the heating installation, although it mainly has the effect of reducing the amplitude of the variations of the vacuum in the radiator rather. than to completely remove these variations.
Another variant embodiment of the device for compensating for variations in the vacuum in the suction pipe is shown in figure 13 and comprises a valve chamber 370, the outlet of which is connected to the suction pipe A via a tube. 372. The inlet of the chamber 370 is connected to the radiator B by a pipe 374. In the chamber is a balanced valve 376 which can partially block the openings 378.
The balanced valve 376 is connected to the central part of a diaphragm 380 by a link 382, the diaphragm itself being mounted
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suitably in an envelope 384. One side of the diaphragm is subjected to atmospheric pressure through the opening 386, while the other side of the diaphragm normally experiences the same pressure as that prevailing in the pipe 374 , by means of a tube 386 which has a constriction 388. The central part of the diaphragm 380 is normally moved to the left of Fig. 13 by a slight compression coil spring 390, the degree of compression of which can be adjusted by means of a knurled screw 392.
The compensator shown in Fig. 13 operates as follows; when the vacuum in the suction pipe increases, the pressure in the pipe 374 decreases and if the pressure decrease is large enough and maintained for a sufficient time, the pressure in the chamber 384 located on the right side of the diaphragm 380 will decrease, the valve 376 is moved to the right by overcoming the antagonistic action of the spring 39o and thus partially closes the orifices 378, which decreases the flow of combustion gases through these orifices and hence the vacuum in the piping 394. Thanks to the constriction 388, the valve 376 is prevented from initiating vibratory movements and the correction of the compensations produced by the valve takes place gradually.
FIG. 14 shows an additional device for compensating for variations in the vacuum in the suction pipe. This device comprises a butterfly 396 mounted in a pipe 398 which connects the heating installation B to the suction pipe A. The axis of the butterfly carries an arm 400, the free end of which is connected by a connecting rod. 402 to a piston 404 which can move freely in a cylinder 406.
This oylindre communicates with the pipe 398 by a small orifice 408; piston 404 is normally
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maintained in the position shown in FIG. 14 by a helical compression spring 410, the lower end of which is supported on a pivoting cup 412 carried by an adjusting screw 414. when the vacuum in the suction pipe is normal. However, the spring 410 offers sufficient resistance to the lowering of the piston 404 to maintain the butterfly 396 in its open position as shown.
If, on the other hand, the pressure in the suction pipe exceeds the permissible value, the decrease in pressure is transmitted through port 408 to cylinder 406 below piston 404, and the atmospheric pressure which acts above. above the piston 404 causes 1 lowering by overcoming the antagonistic action of the spring 410 and by partially closing the butterfly 396. partial closure of the butterfly obviously causes a reduction in the flow of combustion gases from the heating installation and ensures thereby compensating for these variations in the vacuum in the suction pipe. The orifice 408 should be small enough that the opening and closing of the throttle 396 is gradual enough.
FIG. 15 shows yet another variant embodiment of the compensator for variations in depression in the suction pipe; this device comprises a cylinder 416, the upper part of which is connected by a pipe 418 to the suction pipe A. The upper end of the cylinder is connected by a pipe 420 to the heating installation B. In the cylinder can slide a valve 422, integral with a guide 424. The valve is normally kept lowered by a slight compression coil spring 426; this downward movement is limited by a stop rod 428.
The lower end of the cylinder communicates with the atmosphere through a throttled orifice 430.
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When the vacuum in the suction pipe increases well beyond its normal value, the valve 422 is lifted by atmospheric pressure acting on its lower face (one on the lower face of the guide 424 if the latter is not adjusted carefully enough in the cylinder) thus partially blocking the orifice going to the pipe 418, so that the vacuum acting on the installation decreases. Port 430 provides an air damper to prevent flapping and rapid movement of the valve.
Figure 16 shows yet another way of compensating for variations in vacuum in the suction piping. According to this variant, the pipe 432 through which the gases coming from the device escape, comprises two branches 434, 436. The upper branch 434 is connected to the inlet pipe 438 above the regulator 440. oe regulator d 'Intake is constituted by the usual throttle used to vary the speed of the engine.
The upper piping has a suitable constriction 442, sufficient to reduce the flow of combustion gases from the heating installation and going to the suction pipe, while the lower branch 436 does not have this constriction, but instead is extends in the retracted part of a Venturi tube 444 disposed in the bore 446 which connects the engine carburetor to the intake pipe. Venturi-shaped passage 444 may be part of the engine carburetor.
The end of pipe 436 has an outwardly opening relief valve. it is known that the vacuum in the intake piping varies inversely with the degree of opening of the inlet valve, flap or butterfly, in other words, when the latter is closed or almost completely closed, the vacuum in the inlet valve.
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suction piping is high, and when the shutter, log or butterfly is wide open, the vacuum is low.
Nevertheless, the depression prevailing at the right of the narrowing of the Venturi-shaped channel 444 tends to increase due to the opening of the shutter and will obviously be low when the shutter is closed or partially closed. In the compensator shown in FIG. 16, these features are used to obtain a practically constant depression in the heating installation. When the shutter is closed or partially closed, the combustion gases from the heating installation are sucked through the upper pipe 434, while when the shutter is fully opened, the combustion gases combustion are sucked from the heating installation through the lower pipe 436, the valve 448 then being open.
The dimensions of the throttle 442 can be calculated or determined experimentally, so as to maintain a substantially constant negative pressure in the heating installation.
Variants of realization of the controls and of the electric circuits.- Figure 17 shows a device for the automatic shutdown of the heating installation when the vehicle engine is stopped. The electric motors driving the fan of most heating systems for automobiles currently in use are, after closing their control switch, directly connected to the vehicle's accumulator battery; as a result, the battery is often completely discharged if the user of the vehicle forgets to stop the operation of the heating installation when parking his car. The device in accordance with the invention completely eliminates this possibility.
In the embodiment of FIG. 17, the device used to achieve this result is constituted by a switching
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vacuum tor which comprises a housing 450, the upper end of which is connected to the suction pipe 452 by the pipe 454. A deformable diaphragm 456 is fixed by its edge to the housing 450 and its central part carries an oom- mutator member 458 mounted on an insulating plug 460. A spring 461 normally exerts a force which tends to lower the central portion of the diaphragm. An extension 462 of the tail 460 is fixed on the switch member 458 and is guided in a bearing surface 464 provided in the housing 450. Washers 456,458 form stops which can meet the ends of the bearing surface 464 to limit the sliding of the housing. set formed by parts 458, 460, 462.
Two elastic contacts 470, 472 are fixed in any suitable manner on the housing 450 with the interposition of insulating parts. These contacts are arranged in series with a main switch 474 which controls the operation of the heating installation. The installation of figure 17 comprises a fan motor 476 and a thermostatic switch 478 which can be fixed on the heating system. combustion chamber of the installation and closes the circuit of an igniter 480, when the temperature of the combustion chamber drops below that corresponding to normal operation.
As the upper part of the housing 450 is connected directly to the suction pipe of the vehicle, the diaphragm is deformed and brought into the position shown in FIG. 17 under the action of the vacuum prevailing in the pipe. suction while the motor is running, thus maintaining the current in the heating system.
If, on the other hand, the engine is stopped and the pressure in the suction pipe reaches the value of atmospheric pressure, the spring 461 lowers the central part of the diaphragm until the switch member 458 stops. touching contacts 470 - 472 and thus interrupts the circuit. Discharge
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inadvertent vehicle battery failure due to forgetting to switch off the heating system is automatically prevented.
In the event that the car on which the heating system according to the invention is mounted accelerates very quickly, the negative pressure prevailing in the suction pipe will become sufficiently low so that the flow of the fuel mixture into the combustion chamber is not fast enough to fuel the flame. It therefore becomes necessary to turn it on again.
In the embodiment shown in FIGS. 1 - 10, the re-igniter fulfills this function perfectly, but in embodiments not comprising a re-igniter, and nevertheless to ensure the operation of the installation, under the very specific conditions encountered when the acceleration of the vehicle persists for a certain time, automatic devices should be provided to reconnect the igniter to the current source, if these exceptional conditions persist for some time.
To this end, a switch controlled by the vacuum is automatically closed as soon as the vacuum in the suction pipe falls below a predetermined value. This process is particularly applicable to heating installations which include an igniter consisting of a spark plug, although it is also applicable to heating installations in which the igniter is constituted by a high resistance heating element.
In Fig. 18, the switch is controlled by a deformable diaphragm 482 mounted in a suitable housing 484 carrying a contact 486 which cooperates with a contact 488 fixed to the end of an adjusting screw 490. The contact 486 is connected by a flexible wire 492 to a terminal 494 isolated from the housing
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484. The right side of the casemaker 483 is connected by tubing 496 to a chamber 498. The chamber 498 communicates with a tube 500 through a constriction 502 and with the atmosphere through a similar constriction 504. The left side of the chamber housing 484 communicates with a chamber 506 by means of a tube 508.
The chamber 506 communicates with the suction pipe through a constriction 510 and with the combustion chamber 512 of the heating installation via another constriction 514. The channel 514 has a diameter slightly greater than that of the channel 504.
One end of the igniter device 516 is connected to terminal 514, while the other is connected to the battery via a hand switch 518. The adjustable contact 488 is connected by a lead 520 to the battery. to close the ignition circuit. One of the fan motor terminals 522 is connected to wire 520, while the other is connected to a thermostatic switch 524. Switch 518 when closed establishes the circuit of the fan motor 522 (provided the thermostatic switch 524 is itself closed) through a conductor 526.
After closing of the switch 518, the circuit of the igniter 516 is closed, since the contacts 486,488 controlled by the diaphragm are normally closed; but when combustion begins in the combustion chamber 512, the contacts 486,488 controlled by the diaphragm will be separated, due to the pressure difference on the two faces of the diaphragm which results from the ignition of the flame in the diaphragm. combustion chamber. Prior to the establishment of the flame, the vacuum on the two faces of diaphragm 482 will be different, due to the difference in diameter of channels 504 and 514.
As the oanal 504 is smaller than the oanal 514, the depression produced in the chamber 498 and leaving in the part of
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The right side of the housing 484 will be greater than the vacuum in the chamber 506, the tendency to build up a high vacuum in the chamber 506 being more completely avoided because the passage 514 has a relatively large diameter. The diaphragm 482 will therefore be defortaé to the right by closing the contacts 486, 488. After ignition of the flame, the gases passing through the channel 514 will be hot, but will cool rapidly on entering the chamber 506. Due to the fact that the gases passing through the Passage 514 expand due to their high temperature, the gas flow rate, expressed by weight, through channel 514 will be less than the flow rate through passage 504.
The result is that a greater depression will be established and maintained in the chamber 506 than in the chamber 498. Under these conditions, the diaphragm 482 will be deformed to the left, thus separating the contacts 486,488 and by opening the opening of the circuit. igniter 516.
As the igniter 516 absorbs a relatively large amount of intensity, it is desirable that it not be connected to the battery qae for the time strictly necessary to ignite the flame, if the flame in the combustion chamber occurs. switch off, the gases drawn through passage 514 will be at low temperature and therefore the gas flow, expressed by weight, from passage 514 will be greater than the flow rate from passage 504; therefore, the vacuum in chamber 498 will become greater than that in chamber 506, return diaphragm 482 to the right, and close the igniter circuit.
Optionally, the right side of diaphragm 482 can communicate with the atmosphere and a spring can be used to deform the central portion of the diaphragm to the right and keep contacts 486 and 488 closed. In this case, the spring will exert just enough force to keep the contacts closed when cold air passes through channel 514, but will not exert force.
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sufficient to maintain these contacts closed when the pressure in chamber 504 increases after ignition of the flame in the combustion chamber.
Figure 19 shows a construction, similar to a certain point to that which has just been described. In this figure, a casing 530 has a face formed by a diaphragm 532, the central part of which is normally deformed outwardly by a helical compression spring 534.
The interior of this envelope normally communicates with the suction pipe via a constriction 536. The central part of the diaphragm carries an insulating tail 538 which meets a switch member 540 whose contact 542 cooperates with a fixed contact 544. Switch contacts 542, 544 are part of a circuit that includes an igniter 546, a manual switch 548, and a battery 550. The fan motor 552 is connected to the battery so that its air is cooked. closed after closing switch 548.
In the embodiment shown in Figure 19, the spring 534 causes the closing of the contacts 542, 544 and hence the flow of current through the igniter 546, each time the negative pressure in the suction piping. ration becomes very low. The igniter 546 will therefore be heated to relight the flame if the latter were to go out as a result of the very low vacuum. There are benefits to be expected
EMI33.1
a thermostatic oommatateur 554 to short-circuit the switch contacts 542, 544 controlled by the vacuum, whenever the combustion chamber is cold. if there was no thermostatic switch, the igniter would not receive current if an attempt was made to operate the heating system with the engine running normally.
Figure 20 shows a control device serving the same purpose as that of Figure 19 and comprising two oon-
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tacts 586, 588, the first of which is fixed on a suitable part 560 of the car, with the interposition of an insulator, while the contact 558 is fixed on one of the arms of an elbow lever 562. The elbow lever pivots on an axis 564 and its vertical arm has a counterweight 566. The contacts 556,558 are located in a circuit similar in all respects to that of FIG. 19, the same references being used for the corresponding elements.
When the car accelerates rapidly, the counterweight 566 acting as an inertia pendulum swings clockwise, closes contacts 556,558 and holds them closed until the sudden acceleration of the vehicle ceases. during the period during which the depression in the suction pipe is very low, the igniter therefore receives current to ensure that the flame is maintained in the oombastion chamber. The pendulum 566 will advantageously include an appropriate damper, so that the igniter is momentarily connected to the battery, when the rapid acceleration has ceased.
The safety valve shown and described with reference to the embodiment shown in Figures 1 - 10 and which in this embodiment serves to extinguish the flame in the event of a fan motor failure or if the radiator becomes too hot for some reason. any, can also be used as a control device for opening the main switch of the heating installation and for closing the valve in the exhaust pipe of the latter,
an arrangement of this kind is shown schematically in figure 21 in which the thermostatic element 294 of the safety valve 298 is provided with an extension carrying a contact 568 which can be grounded and which cooperates with a fixed contact 570.
Closing of contacts 568, 570 causes
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energizing the winding of a solenoid 572 whose core is connected to a main switch 574. In the embodiment of Figure 5, the solenoid core would be mounted so as to rotate the square shaft 226 clockwise to thereby open the main switch and close the valve 239 provided in the exhaust pipe 206 of the heating installation.
In the case of Fig. 21, the blower motor and the igniter receive current from the battery after closing switch 574, the power supply to the igniter being further controlled by an appropriate thermostatic switch.
FIG. 22 shows another variant embodiment of the circuits according to which the opening of the safety valve 298 by the thermostatic element 294 closes the circuit of a suitable signaling device which informs the driver of the vehicle that the fan motor is stopped, or another equally dangerous incident occurs.
In this case, the fixed contact 570 of the thermostatic switch 568,570 is connected to a two-way switch 576 which can close the circuit of a visible signal 578 or audible 580 through the thermostatically controlled switch. If therefore the thermostatic element 294 cuts too high a temperature, the alarm lamp 576 comes on or the audible signal 580 operates, thus informing the driver of the abnormal state of the installation.
Figaro 22 also shows two switches 582, 584 which bypass contacts 568, 570. It can be seen that the closing of any one of the switches 582, 584 causes the emission of an alarm signal. The switches 582, 584 are preferably mounted such that they are closed during any normal maneuver by the driver, when parking his vehicle. Switch 582 can for example be
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arranged so as to be closed when the usual alluning oomator is switched off. Switch 584 can be controlled by one of the front doors of the vehicle, the connections being so arranged that when this door is opened, switch 584 is closed.
Alternatively, switch 584 may be disposed under the driver's seat and arranged to be opened under the influence of the driver's weight on his seat and closed by the action of a spring when the driver leaves his seat. Any other suitable arrangement could be made to ensure the closing either of the commatatear 582 or of the switch 584; thus, for example, one of these switches could be closed when the parking brake is applied.
Although the negative pressure in the suction piping should be regarded as the most efficient and suitable means of producing the necessary inspiration through the heating installation according to the invention, it goes without saying that other means could be used to pass the gases through the combustion chamber and the radiator; Figures 23 and 24 show two such means;
Fig. 23 shows schematically a heating system in which the radiator tube 586 is connected to the throttle of a Venturi 588 provided in the exhaust pipe 590 of the vehicle.
The reduction in the pressure at the right of the venturi throttle causes the air stream to pass through the carburetor D, the combustion chamber E and the radiator F, the combustion products of the heating installation being able to flow through. 'escape the atmosphere with the engine exhaust.
In certain installations, it may be advantageous to provide a blower or a compressor to send the gases through the heating installation.
Figure 24 shows schematically an installation of
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this kind in which the different elements are designated; the blower by G, the carburettor by D, the combustion chamber by E, the radiator by F and the fuel tank by H. a system of this kind can be used with advantage for heating small buildings, for example installations called service or maintenance stations.
In this case, the blower can be driven by an electric motor; a small jet of air, supplied by the source of compressed air which usually exists in stations of this kind, could also be directed from a small orifice in an injector to thus produce the suction necessary for the operation of the installation of this type. heater.
It is also evident that numerous other modifications and alterations can be made to the heating installations described above and shown in the accompanying drawings, without departing from the spirit or the scope of the invention. . This therefore also extends to the alternative embodiments which make it possible to obtain in a substantially analogous manner the same results with the installations described and illustrated by way of example.