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Brûleur perfectionna gaz d'éclairage et autres gaz combustibles donnant aveo l'air un mélange explosif.
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Jean 8C IiAFEI Conv.Int.: Priorité du brevet d'invention n 874.036 déposé en
France le 19 juillet 1941.
La présente invention a pour objet un dispositif perfec- tionné de brûleur d'éclairage et tous autres gaz combustibles donnant avec ..l'air un mélange explosif, '
Le présent brûleur est établi, de préférence pour être
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utilisé à la manière d'un ohalumau, alèst-èl-dire sous forme d un organe tubulaire pouvant être tenu en main, produisant à son extrémité une flamme très chaude.% mais il peut être
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adapté et utilisé comme brûleur fixe pour fours, crougots et 'appareils de chauffage de tous g2hrest ses possibilités d'utilisation étant très 6terdues, grâce aux hautes températures qu'il produit,
températures incomparablemrnt supérieures à Mlles obtenues jusqu'à présent aux basses pressions avec les gaz envisagée-* 0 est ainsi quel grâce à l'invention, on peut obtenir,, avec le gaz d*éolairage, sous une basse pression de l'ordre de 40 grs, une flamme dont la température s'élève
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jusqu'à 1800 et au àéià, permettant la fusion d'un grand nom- bre de métaux et leur soudure autogène, de sorte que l'appareù remplace avantageusement, dans le cas de ces métaüxl le cha- lumeau X Oxhydrique, le chalumeau à air comprimé et la lampe à braser ou à souder.
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L'invention est essentiellement caractérisée par la oombi- nàison d'un injecteur ON'gicleur de gaz avec plusieurs organes
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échelonnés successivement entre'cet in ectour et l'orifice d'allumage du btàleut,, à l'intérieur d une enveloppe les entou- rant ooncentr1qument,' pourvue à la bâte d'une admission d'air, ces organes étant établis de manière à produire plusieurs pulvérisations successives du gaz combustible, par voie mécani-
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que et avso intervention de filets d'air aspirés à travers chacun d'eux par le ccurant gazeux central et venant frapper les filets gazeux et s'y mélanger intimement,
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Avantageusement, l'appareil peut comporter, en outre,
entre le damier pulyérisà&eur-asp1rateur-mélangeur et l'orifice d'allumaga ou'bso du brûleux,, un organe de brassage statique agissant par contraction du o01&1'ant gazeux. ' , Enfin, entre cet organe de brassage et ledit orifice d'allumagepeut être disposé un organe oonformateur ou régula- teur de flamme donnant à la flamme la forme ,désirée, en oombi-
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naison ou non avec une coiffe d'extrémité et l'invention vise en particuliez un tel organe comportant un conduit central en forme de Venturi et une couronne d'orifices ou passages-. concen- trique à ce conduit centrale 'et s'étendant sensiblement autour
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de la partie médiane du condui-c central,' seulsman sur une partia de sa longueur.
La figure 1 est une coupe longitudinale d'une première réalisation.
Les figures 2 et 3 montrent, à plus grande échelle, en coupe longitudinale et vue en bout, le détail d'un organe aspirateur-mélangeur-pulvérisateur.
La figure 4 montre isolément un organe régulateur ou oonformateur de la flamme.
La figure 5 est une coupe partielle d'une variante de la
La figure 6 est une coupe longitudinale d'une autre va- riante.
Ainsi qu'on le voit sur le dessin, figure 1, l'appareil comporte un manche 1, pourvu d'un ajutage 2 pour la connexion avec la couroe de gaz combustible et comportant ou non un ro- binet 3, contrôlant le passage du gaz dans le conduit central 4 dudit manche 1, A l'extrémité intérieure de ce conduit 4 est monté un injecteur on gicleur de gaz 5, à .''orifice calibré
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6 prolongé par une tubulul'3 7, pourvue do nombreuses fentes radiales 8, qui constitue un premier organe pulvérisateur.
La dispositif 5-7 se trouve au contre d'un corps tubulaire 9 de grande seotion, muni de lumières latérales d'admission d'air 10, contrôlées par un manohon rotatif 11, également pourvu de fentes, formant un obturateur pour le réglage de l'air nécessaire à'la pulvérisation du gaz et au refroidissement de l'appareil.
Le corps 9, rapporté de faon étanohe sur le manche
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l, peut être conformé, comme on,l'a montré sur le dessin de manière 4 servir de support au gicleur 5, qui y est monté de façon étanche. 'Il reçoit, par vissage ou autrement, une pièce
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tubulaire 12 formant l'enveloppe des pulvériaà$eurs. ' A l'intérieur,de cette enveloppe est d1sposé,oonoent:rique- mnt le corps tubalaire d'un deuxième'pulvérisateur 13e dans l'axe duquel débite la système¯injecteur-pulvérisateur 5-7 déjà décrite l'entrée de ce tube 13 communiquant librement, autour du pulvérisateur 7, avec la chambre d'admission d'air intérieure au corps 9.
Le tube 13 est monté par exemple au moyen d'une couronne 14, pourvue de troue 15, serrée entra un épaulement du corps 9 et l'extrémité de l'enveloppe 12.
La pièce tubulaire 13 comporte, comme il est bien visible
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sur la fi-tucs 2, un cône convergent 13 puis un cône' divergent 13b, qui vient taiari4ar la paroi intérisuro de l'enveloppa 18 la paroi de ce cône 13b étant pourvue d'un grand nombre de
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fentes radiales 16, parallèles axe grâce à quoi, 7'ai.r as- piré depuis les lumières 10 et traversant les troua 15, puis l'espace annulaire entre l'enveloppe 12 et le tube 13, pénétrera dans le cône diffuseur 13b et y pulvérisera le courant gazeux en
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se mélangeant intimement 7aiied.lui.
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Il sera avantageux, comme on l'a représentée da faire commencer les fentes 16 en deçà; de la section de contraction maximum ou cedtion d'intersection des cônes 13 a et 13b .
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.AU delà du pulvérisateur 13-13b , l'intérieur de l'en- geloppe 12, peut-être disposé un organe statique de brascage 1?, agissant par ponractign de la veine gazeuse. A la suite de celui-ci., on dispose enfin un organe conformateur ou régu- lateur de'flamme 18, comportant un conduit central 19 et une -couronne/de'petits canaux périphériques 20 qui, en combinaison avec une coiffe 21, donnera la flamme allongée visible figure 1 ou bien, employé seul, donnera la flamme plus effilée montrée sur la figure 4.
Au lieu d'employer l'organe de brassage17, on,peut obte- nir le même résultat en coudant simplement l'enveloppe 12,
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entre le cône 13b et le régulateur 18, comme on l'à montré figure 5 On comprend que la première pulvérisation qui s'effectue dans l'organe 7, transforme la gaz. on oumbustible explosif.
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La vite-ssa d'écoulement de ce combustible explosif danq , le conduit 13 est fonction :
a) de la section ds l'orifice 6 du gicleur,
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b , du nombre et de la section des fsnt<:J\c 8 de pénétration de, l'air dans la chambre 7 en avant de est orifice. c) de la pre'ssion du gaz,
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,d de la forme et de la section de IE, ciiambaa 7, déterminés suivant la densité..du. gaz employé. le combustible explosif, formé par cette première pulvé- risation, projeté.avec violence dans la'conduit 13a du deuxième ,pulvérisateur, entraine une deuxième quantité d'air venant de la chambre d'admission du corps 9.
Une deuxième pulvérisation s'effectua dans le cône conver- gent 13a et une troisième'dans le cpns 13b où pénétrante comme il¯ a été dit, de multiples filets d'air aspirée à travers les ,fentes 16.,.lesquelles sont déterminées en nombre, forme et .calibrage d'après là densité du combustible à pulvériser.
Toutes ces pulvérisations augmentent la fréquence des explosions du combustible et, de .ce fait, finalement, la vitesse 'd'écoulement et le pouvoir explosif sont sensiblement augmentés de aorte qu'en augmentant le nombre de pulvérisations, on aug- mente la portée de la flamme finale'et sa température.
On remarquera qu'on outre dans le diffuseur 13b, les lames pleines'séparant les fentes guident le combustible et empêchant le 3. vibrations qui se produisaient dans une tubulure lisse,.
Dans.l'organe 17 s'effectue un brassage par quoi est encore (augmenté le pouvoir calorifique du mélange combustible.
Les orifices et conduits du conformateur-régulateur-18-19{- 20 sont déterminés en fonction de la puissance, de la forme et de la longueur de la flamme désirée.
Lorsque cet organe est employé sans coiffe (figure 4) la' flamme est très longue, fixe et rigide et sa température cons- tante sur toute sa longueur? Le mélange explosif passant par le conduit central 19 de cet organe se projette très loin au- delà de l'orifice de sortie et les explosions à grande fréquence se font à distance de l'ordre dé 8 à 10 m/m de. cet orifice
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tandis que le mélange explosif qui passe avec retardement a travers la couronne d'orifices 20,oxplose-à quelques millimètres de là,sortie,,*,oe qui profile la flamme comme représenté figure 4. - .
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On a constaté que malgré les, explosions qui'se produisent autour du conduit 19 la température de l'organe 18-19-20 ne \dépasse pas 80 , marne aprèc plusieurs'heures de marche, alors que la flamme atteint une température dépassant 1800 de sorte qu'on peut,fabriquer cet organe en métaux usuels tels que le laiton.
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Lorsque, figures 1 & 5, on fait usage d'une coiffe 2le le diamètre de l'orifice de sortie conique ou droit est détarminé
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par la puissance la forme et la longueur de la flamme à produire Dam la variante de réalisation de la fig,aréjµ, on .retrouve certains organes de l'appareil de la figure 1 qui'-'sont désignés
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par les mêmes référ:rces.
Le.gicleur-pulvérisateur 5-7 débite dans 1'axe d'un oône convergent Z2, pourvu d'une couronil6 orifices 23, tra.vergés par l'air périphérique qui passe entre le tube 22 et l'enveloppe 24.
Le cône 22 est suivi par un diffuseur divergent 25, une
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couronne :!'orifices 26 d'admission d'air périphérique étant disposée entre ces deux organes. Le diffuseur 25 est suivi à son tour par un cône convergent-divergent 27, une autre couronna d'orifices 28. étant disposée antre les organes 27 & 25 pour une autre admission d'air périphérique de pulvérisation.
L'appareil se termina par une coiffe 29. Dans est appareil
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sont ainsi réalisée!.? quat 1.',: pulvérisations successives.
Le nombre des diffuseurs et des pulvérisations est d'ailleurs
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variale suivant la température clierchée, et les diamètres des orifices et les oonicités des conduits sont déterminés suivant la'densité dez gaz à pulvériser.
Pendant: le fonctionnement., comme dans l'appareil précédente le,, organes sont refroidis par les courants d'air passant entre
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l'enveloppe et les divers diffuuelirs.' , Djna tous les cas, ayec l'appareil de la figure 1, comme avec celui de la figure 6, les retours de flamme sont impossibles et le' gaz subit -are orte de filtzàticilo grâce à quoi Il brûle plue parfaitement et sans mauvaise odeur, cet éffet étant d'au- tant plue accentué quo les orifices divisant les courants d'air périphériques sont plus nombreux.
REVENDICATIONS 1 ) Brûleur à gaz d'éclairage et autres gaz combustibles don- nant avec l'air un mélange explosif caractérisé par la combi- naison d'un injecteur ou gicleur de gaz avec plusieurs organes
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échelonnés suooes;.ivemeùt entre)cet injecteur et l'orifice d'allumage du brûleur, à l'intérieur d'une enveloppe les bu- turant oonoentriquement et pourvue d'une admission d'air à la base, des organes étant établis demanière à produire plusieurs pulvérisations successives du gaz combustible par voie mécanique et avec intervention de 'fileta d'air aspirés à travers chacun d'eux par le courant gazeux central et venant frapper les- filets gazeux et s'y mélanger intimement.
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Burner perfected lighting gas and other combustible gases giving air an explosive mixture.
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Jean 8C IiAFEI Int. Conv .: Priority of patent n 874,036 filed in
France July 19, 1941.
The present invention relates to an improved device for a lighting burner and all other combustible gases giving an explosive mixture with air.
The present burner is set, preferably to be
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used in the manner of an ohalumau, ie in the form of a tubular member which can be held in the hand, producing at its end a very hot flame.% but it can be
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suitable and used as a fixed burner for ovens, crougots and heaters of all kinds, since its possibilities of use are very limited, thanks to the high temperatures which it produces,
incomparably higher temperatures than Mlles obtained so far at the low pressures with the gases envisaged- * 0 is thus what, thanks to the invention, it is possible to obtain ,, with the winding gas, at a low pressure of the order of 40 grs, a flame whose temperature rises
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up to 1800 and up to, allowing the fusion of a large number of metals and their autogenous welding, so that the apparatus advantageously replaces, in the case of these metaüxl the oxyhydrogen torch, the torch with compressed air and the soldering or soldering lamp.
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The invention is essentially characterized by the combination of an injector ON 'gas nozzle with several components.
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successively staggered between this in ectour and the ignition orifice of the cylinder, inside a casing surrounding them ooncentr1quely, 'provided at the cylinder with an air intake, these components being established in such a way to produce several successive sprays of the fuel gas, by mechanical means
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that and avso intervention of air streams sucked through each of them by the central gas current and striking the gas streams and mixing intimately,
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Advantageously, the device can also include
between the checkerboard pulyérisà & eur-asp1rateur-mixer and the orifice of igniter ou'bso of the burner, a static stirring member acting by contraction of the o01 & 1'ant gas. Finally, between this stirring member and said ignition orifice can be arranged a flame regulator or oonformer member giving the flame the desired shape in combination.
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Naison or not with an end cap and the invention relates in particular to such a member comprising a central duct in the form of a Venturi and a ring of orifices or passages. concentric with this central duct 'and extending substantially around
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of the middle part of the central condui-c, 'Seulman over part of its length.
Figure 1 is a longitudinal section of a first embodiment.
Figures 2 and 3 show, on a larger scale, in longitudinal section and end view, the detail of an aspirator-mixer-sprayer member.
Figure 4 shows in isolation a regulator or oonformer of the flame.
Figure 5 is a partial section of a variant of the
Figure 6 is a longitudinal section of another variant.
As can be seen in the drawing, FIG. 1, the apparatus comprises a handle 1, provided with a nozzle 2 for connection with the fuel gas stream and comprising or not a valve 3, controlling the passage of the gas. gas in the central duct 4 of said sleeve 1, At the inner end of this duct 4 is mounted an injector or gas nozzle 5, with. '' calibrated orifice
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6 extended by a tubulul'3 7, provided with numerous radial slots 8, which constitutes a first spray member.
The device 5-7 is located against a tubular body 9 of great seotion, provided with side air intake ports 10, controlled by a rotary manohon 11, also provided with slots, forming a shutter for the adjustment of the air required for spraying the gas and cooling the appliance.
The body 9, brought back etanohe on the handle
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l, can be shaped, as has been shown in the drawing so as 4 to serve as a support for the nozzle 5, which is mounted therein in a sealed manner. 'He receives, by screwing or otherwise, a part
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tubular 12 forming the envelope of the sprayers. 'Inside, this envelope is placed, oonent: rique- mnt the tubal body of a second' sprayer 13th in the axis of which debits the injector-sprayer system 5-7 already described the inlet of this tube 13 communicating freely, around the sprayer 7, with the air intake chamber inside the body 9.
The tube 13 is mounted for example by means of a crown 14, provided with a hole 15, clamped between a shoulder of the body 9 and the end of the casing 12.
The tubular part 13 comprises, as it is clearly visible
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on the fi-tucs 2, a converging cone 13 then a divergent cone 13b, which comes taiari4ar the interior wall of the enveloped 18 the wall of this cone 13b being provided with a large number of
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radial slots 16, parallel to the axis whereby, 7'ai.r sucked from the slots 10 and passing through the holes 15, then the annular space between the casing 12 and the tube 13, will enter the diffuser cone 13b and will atomize the gas stream in
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blending intimately 7aiied. him.
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It will be advantageous, as has been shown, to start the slits 16 below; of the section of maximum contraction or cedtion of intersection of cones 13a and 13b.
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.Beyond the sprayer 13-13b, the interior of the envelope 12, may be arranged a static brascage member 1?, Acting by ponractign of the gas stream. Following this, there is finally a shaping or flame regulator member 18, comprising a central duct 19 and a crown / small peripheral channels 20 which, in combination with a cap 21, will give the elongated flame visible in figure 1 or, used alone, will give the more tapered flame shown in figure 4.
Instead of using the stirring device 17, the same result can be obtained by simply stitching the casing 12,
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between the cone 13b and the regulator 18, as shown in FIG. 5 It is understood that the first spraying which takes place in the member 7 transforms the gas. an explosive fuel.
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The rapid flow of this explosive fuel into line 13 is a function of:
a) of the section ds orifice 6 of the nozzle,
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b, the number and the section of the fsnt <: J \ c 8 of penetration of, the air in the chamber 7 in front of its orifice. c) the pressure of gas,
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, d of the shape and section of IE, ciiambaa 7, determined according to the density..du. gas used. the explosive fuel, formed by this first pulverization, projected with violence into the conduit 13a of the second atomizer, entrains a second quantity of air coming from the intake chamber of the body 9.
A second spray was carried out in the converging cone 13a and a third in the cpns 13b where penetrating, as has been said, multiple streams of air sucked through the slits 16., Which are determined by number, shape and size according to the density of the fuel to be sprayed.
All of these sprays increase the frequency of the fuel explosions and hence ultimately the flow rate and explosive power are significantly increased that by increasing the number of sprays the range of the sprays is increased. the final flame and its temperature.
It will be noted that in addition to the diffuser 13b, the solid blades separating the slots guide the fuel and prevent the vibrations which occurred in a smooth tube.
Dans.l'organe 17 is stirred by which is still (increased the calorific value of the fuel mixture.
The orifices and conduits of the Shaper-Regulator-18-19 {- 20 are determined according to the size, shape and length of the desired flame.
When this member is used without a cap (figure 4) the flame is very long, fixed and rigid and its temperature constant over its entire length? The explosive mixture passing through the central duct 19 of this unit projects very far beyond the outlet orifice and the high frequency explosions occur at a distance of the order of 8 to 10 m / m. this hole
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while the explosive mixture which passes with delay through the crown of orifices 20, oxplose-a few millimeters away, exit ,, *, oe which profiles the flame as shown in figure 4. -.
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It was found that despite the explosions which took place around pipe 19, the temperature of component 18-19-20 did not exceed 80, after several hours of operation, while the flame reached a temperature exceeding 1800 so that it is possible to manufacture this organ in common metals such as brass.
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When, in figures 1 & 5, a cap is used, the diameter of the conical or straight outlet orifice is determined
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by the power, the shape and the length of the flame to be produced Dam the variant embodiment of fig, aréjµ, we find certain organs of the apparatus of figure 1 which '-' are designated
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by the same references: rces.
The spray nozzle 5-7 delivers in the axis of a converging oone Z2, provided with a coronil6 orifices 23, tra.vergés by the peripheral air which passes between the tube 22 and the casing 24.
The cone 22 is followed by a divergent diffuser 25, a
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crown:! 'peripheral air intake orifices 26 being disposed between these two members. The diffuser 25 is followed in turn by a converging-divergent cone 27, another crown of orifices 28. being arranged between the members 27 & 25 for another peripheral spraying air intake.
The device ended with a cap 29. In this device
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are thus achieved!.? quat 1. ',: successive sprayings.
The number of diffusers and sprays is moreover
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varies according to the temperature clierchée, and the diameters of the orifices and the oonicities of the conduits are determined according to the density of the gas to be sprayed.
During: operation., As in the previous apparatus the ,, organs are cooled by the air currents passing between
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the envelope and the various diffusers. ' In any case, with the apparatus of figure 1, as with that of figure 6, backfiring is impossible and the gas suffers -are orte de filtzàticilo thanks to which it burns more perfectly and without bad odor , this effect being all the more accentuated since the orifices dividing the peripheral air currents are more numerous.
CLAIMS 1) Burner for lighting gas and other combustible gases giving with air an explosive mixture characterized by the combination of an injector or gas nozzle with several components
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staggered suooes; .ivemeùt between) this injector and the ignition orifice of the burner, inside a casing closing them oonoentrically and provided with an air inlet at the base, parts being established in this way in producing several successive sprays of the combustible gas by mechanical means and with the intervention of air streams sucked through each of them by the central gas stream and striking the gas streams and mixing intimately.