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à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION
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"BRUITEUR POUR COMBUSTIBLE LIQUIDE
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la Société dite t THE MANTLE LAMP COMPANT op AMERICA, 223, Test Jackson Boulevard, CHICAGO, 111., Etats-Unis d'Anérique. Faisant l'objet d'une première demande de 'brevet déposée aux
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Etats-Ums dtAmér3.que y le 19 février 1942 (N 431.568) au nom de MM.R. Baker 'et C.W. Davis, dont la susdite Société est l'ayant- droit.
La présente invention est relative à un système perfectionné de brûleurs pour combustibles liquides du type à pression, dans lequel l'opération de mise en route impliquant le réchauffage nécessaire du générateur du brûleur s'effectue sans se servir d'un chalumeau, ou d'une flamme de démarrage auxiliaire, dans lequel on utilise un système de générateur perfectionné constituant le seul passage du combustible pulvérisé ou -vaporisé au tube de mélange à la fois pour la mise en route et pour la marche courante du brûleur dans lequel on utilise un obturateur de commande unique perfectionné pour commander à la fois la mise en route et la marche courante,
ainsi que d'autres caractéristiques mécaniques facilitant beaucoup la construction économique du brûleur et son fonctionnement efficace. L'invention est applicable en particulier , à différents systèmes d'appareils d'éclairage sous pression du type à manchon incandescent, tels que des lanternes ou des lampes de
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différents types, ainsi qu'à différents types de brûleurs pour combustibles liquides du type pression, tels que des fours, des chalumeaux et des appareils de chauffage en général.
En plus de ce qui précède, l'invention porte sur des dis- positifs permettant de brûler efficacement différents genres de combustibles liquides, à volonté, par exemple par moments de l'essence et à d'autres moments du kérosène, simplement en changeant la quantité d'air fournie au tube de mélange, suivant le genre de combustible à brûler.
Les dispositifs selon l'invention, permettant n'obtenir efficacement l'état de mise en route et de réduire cet état à une courte période de temps, comportent, dans le réservoir du dispoitif, un système mécanique grâce auquel l'air sous pression dans ledit réservoir est utilisé pendant la mise en route pour briser et pulvériser le combustible liquide fourni à ce moment, par l'obturateur, au tube générateur, la pulvérisation étant si efficace que le mélange combustible résultant peut être allumé immédiatement et brûler sans fumer de façon excessmve de façon à chauffer suffisamment le tube générateur très rapidement, même lorsque l'on utilise du kérosène comme combustible de sorte que l'on peut faire tourner l'obturateur pour l'amener à sa position de marche courante très peu de temps après avoir mis en routs la combustion du combustible.
Les avantages ci-dessus indiqués constituent les buts de l'in- vention, lesquels, ainsi que les dispositifs mécaniques mis en âeu et leur mode de fonctionnement, seront mieux compris en se référant aux dessins ci-joints qui représentent une forme préférée de réa- lisation de l'invention appliquée à une lanterne du type à manchon incandescent et dans lesquels :
La figure 1 est une vue de la lanterne en élévation verticale, partiellement en coupe par le centre suivant le plan des tubes à air utilisés.
La figure 2 est une coupe horizontale de cette lanterne, faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
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La-figure 3 est une coupe verticale par le centre, faite perpendiculairement au plan de là figure l.
La figure 4 représente le système d'obturateur utilisé, en coupe verticale par le centre, correspondant à celle de la figure 3 mais à plus grande échelle et l'on voit aussi sur cette figure, en coupe -verticale par le centre, les dispositifs utilisés pour amener lê combustible à l'obturateur pour les état:de mise en route et de marohe courante.
La figure 5 est une coupe verticale par le centre, à plus grande échelle, par la partie supérieure du tube ou chambre de mélange, correspondant à la figure 3, et montre également, en coupe -verticale par le centre, le tube générateur de la lanterne-
La figure 6 est une coupe verticale par le centre des pièces visibles sur la figure 5, prise auivant la ligne 5-6 de cette dernière figure et
La figure 7 représente à plus grande échelle un détail des dispositifs utilisés pour modifier la lanterne de l'état permettant d'utiliser un combustilbe liquide relativement lourd à l'état permettant d'utiliser un combustible liquide relative.. ment léger et inversement, cette vue étant prise suivant la ligne 7-7 de la figure l.
Comme on le voit sur la figure 1, la lanterne comporte un réservoir métallique 10 à partir de la paroi supérieure duquel monte au centre l'obturateur 11 entouré par un manchon en tôle 12 supportant la plaque de base 13 de la lanterne en position horizontale, plaque qui est maintenue en place par une vis ou boulon 14 traversant au oentre la plaque de base et pénétrant dans le bottier de l'obturateur 11. La plaque de base 13 comporte une bride marginale relevée 13a formant siège pour l'extrémité inférieure de la cheminée 15 de la lanterne.
Sur la plaque de base 13 sont rigidement fixées les extrémités inférieures de deux tubes à air 16 et l7 qui débouchent librement à travers la plaque de base sauf que le tube à air 17 comporte à son extrémité inférieure, comme on le voit plus nettement sur la figure 7, un volet 18 pivotant
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en 19 sur la plaque de base 13 en dessous de celle-ci et comportant de préférence une oreille en saillie 18a au moyen de laquelle on peut faire tourner le volet pour l'amener en position de fermeture de l'extrémité inférieure du tube à air 17 ou inversement en position d'ouverture de l'extrémité inférieure de ce tube,
l'état de fermeture du tube 17 étant celui qui est utilisé lorsque la lanterne doit fonctionner avec un combustible liquide relativement léger tel que l'essence et l'état ouvert étant celui utilisé lorsque l'on utilise la lanterne avec du combustible liquide relativement lourds, tel que du kérosène.
Les extrémités supérieures des tubes à air 16 et 17 sont incurvées de façon à venir horizontalement l'une vers l'autre et, de préférence, de telle sorte que leurs extrémités supérieures aient un axe horizontal commun, ces extrémités étant fixées dans cette position sur un bloc métallique 20, par exemple par brasure.
Un étrier en tôle 21 est ajouré à ses extrémités inférieures de façon à recevoir les extrémités supérieures des tubes à air 16 et 17, la distance entre les cotés de l'étrier étant égale à la largeur du bloc 20. L'étrier est rigidement fixé dans sa position au-dessus du bloc 20 grâce à ce que ses extrémités inférieures sont fixées aux extrémités supérieures des tubes 16 et 17 et au bloc 20, par exemple par brasure. La partie horizontale supérieure de l'étrier 21 est suffisamment écartée du dessus du bloc 20 pour que l'on puisse facilement introduire la tuyère 22 dans le bloc 20 et l'enlever de celui-ci pour le montage et le démontage.
Sur la partie horizontale supérieure de l'étrier 21, est rigidement fixée une Via montante 23 traversant des chapeaux annulaires intérieur et extérieur 24 et 25, servant à supporter rigidement ces chapeaux et à les maintenir en place par rapport au bâti mécanique de la lanterne au moyen d'un écrou 26, se vissant sur la vis 23, au-dessus du chat peau 25.De préférence, lea chapeaux 24 et 25 sont rigidement fixés l'un à l'autre, par exemple par brasure ou soudure, de façon à constituer une seule pièce.
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Le chapeau. intérieur et inférieur 24 est cylindrique et perforé dans sa partie supérieure de façon à permettre aux gaz de la oombustion de sortir facilement et, en dessous, il va en s'évasant coniquement vers l'extérieur et vers le bas; il comporte en 24a un siège annulaire servant à recevoir l'extrémité supérieure de la cheminée 15;
il se prolonge vers le bas et vers l'extérieur au delà de l'extrémité supérieure de la cheminée de façon à constituer pour celle-oi un écran 24b de protection contre les intempéries. Le chapeau exterieur 25 est de forme générale sphérique et descend -vers l'extérieur depuis l'extrémité supérieure de la pièce 24 de façon à constituer pour la partie supérieure perforée-de celle-ci un écran annulaire de protection contre les intempéries.
Comme on le voit sur la figure 1, le bloc métallique 20 est fixé, par exemple par vissage et brasure, à l'extrémité supérieure d'une chambre ou tube de mélange vertical 27 qui, de préférence, a sensiblement même axe que la cheminée 15. L'extrémité inférieure du tube mélangeur 27 est de préférence filetée de façon à venir en prise avec un porte manchon 28 contenant une toile de brûleur, non représentée. Ce support, à son tour, porte un manchon à incandescence 29 ayant même axe que le tube 27 de sorte que le mélange ombustibule amené au tube 27 est projeté au. centre de celui-ci et vers le bas dans la partie centrale du manchon 29.
Comme on le voit sur la figure 2, la plaque de base 13 comporte des perforations 13b servant à fournir de l'air extérieur au manchon 29 afin d'aider à brûle complètement le mélange combustible, cette plaque de base étant également pourvue d'une ouverture 18c facilitant l'introduction d'une allumette ou d'une bougie allumée afin d'enflammer le combustible sur la manchon 29 au commencement de la mise en route.
Comme on le voit sur la figure 3, le réservoir 10 comporte une partie aplatie inclinée 10a sur sa paroi latérale, juste en dessous du dessus du réservoir, de façon à porter une douille filetée 30, en saillie vers l'extérieur, dans l'alésage duquel s'adapte à glissement la surface ext eieure du cylindre d'une pompe à air 31. compor-
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tant à son extrémité extérieure cha bride en saillie extérieurement sur laquelle vient en prise un collier à bride 32, taraudé et se -vissant sur le filetage de la douille 30.
La bride d'extrémité du cylindre de pompe a sensiblement le même diamètre extérieur que la partie filetée de la douille 30 et elle est filetée de façon correspondante de façon à permettre au collier 32 de passer au delà de cette bride pour venir dans la position représentée sur la figure 3, les filets intérieurs du collier 32 étant enlevés de sorte que, lorsque le collier est dans la position représentée sur la figure 3, il peut tourner librement par rapport au cylindre de la pompe en fixant celle-ci dans le réservoir.
Une garniture annulaire appropriée est de préférence utilisée entre la bride du cylindre et l'extrémité de la douille 30 de façon à constituer en cet endroit un joint hermétique. Le collier 32 comporte un alésage central dans lequel s'ajuste à glissement la tige 31a du piston ce qui fait que le collier 32 constitue la paroi d'extrémité extérieure du cylindre de pompe et également un ohapeau de fermeture pour la douille 30 dont l'alésage constitue l'ouverture de remplissage du réservoir 10. Comme on le voit aux la figure 1, le réservoir 10 comporte de préférence un robinet d'échappement 10b de n'importe quel type connu de manière à supprimer la pression de l'air contenu dans le réservoir lorsque l'on cesse d'utiliser la lanterne .
Comme on le voit également sur la figure 3, le bord inférieur de la partie de chapeau 24b comporte des perforations se faisant face, servant à recevoir lea extrémités inférieures recourbées d'une anse 33, lesquelles sont faites de façon à coopérer avec la partie de chapeau 24b afin d'empêcher que l'anse se dégage du chapeau. lorsque cette anse est dans sa position où elle porte la lanterne.
Comme on le voit sur la figure 3,le boîtier de l'obturateur 11f comporte une branche tubulaire montante lla, passant à travers une ouverture appropriée de la plaque de base 13, dont l'extrémité supérieure filetée est en prise dans un collier 34 portant le tube
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générateur 35 et reliant celui-ci au prolongement 11a,de façon à maintenir la tuyère 22 en place dans le blob 20.
L'obturateur comporte une tige 36 et, en faisant tourner celle-ci, on obtient pendant un temps désiré, l'état de mise en route de la lanterne et, en continuant à la faire tourner, on obtient l'état de marche courante de la lanterne, comme on le verra ci-dessous*
Comme on le voit sur la figure 4, le bottier de l' obturateur 11 comporte une partie faisant saillie vers le bas dans le réservoir 10 et maintenue en place grâce à ce qu'elle oompotre un filetage en prise dans un taraudage d'un collier 37 rigidement fixé, par exemple par brasure, sur le réservoir, la tête de ce collier étant dans une cavité du réservoir prévue à cet effet.
A l'intérieur du réservoir 10, le bottier porte en position verticale deux tubes 38 et 39, le tube 38 étant utilisé pour fournir du combustible pulvérisé et de l'air, en provenance du réservoir, à l'obturateur pendant la mise en route de la lanterne tandis que le tube 39 sert à fournir uniquement da combustible à l'obturateur pendant la marche courante de la. lanterne. Les tubes 38 et 39 sont rigidement fixés au bottier de l'obturateur grâce à ce que leurs extrémités supérieures pénètrent dans des alésages appropriés du bottier et qu'ils sont rigidement fixée dans cette position, par exemple par brasure.
Le tube 39 est de plus petit diamètre que le tube 38 et est ouvert sur toute sa longueur de sorte qu'il peut recevoir du combustible liquide du voisinage du fond du réservoir 10, Le tube 38 est garni de matière fibreuse 40 de n'importe quel genre exerçant une action capillaire sur le combustible liquide de sorte que le liquide entrant librement par l'extrémité inférieure ouverte du tube 38, du voisinage du fond du réservoir 10, peut mouiller complètement la matière de remplissage, même lorsque le combustible se trouvant dans le réservoir est presque épuisé. On peut utiliser pour remplir le tube 38 de la.
fibre de coton, de la fibre de laine ou toute matière fibreuse ayant une action capillaire très élevée, la seule condition étant que la matière de remplissage ne soit pas
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si fortement bourrée dans le tube 38 qu'elle empêche l'air de passer dans cette matière de remplissage sous l'action de la pression produite dans le réservoir 10 par la pompe à main 31.
Le tube 38 comporte à son extrémité supérieure une toile 38a et ce tube est entouré d'un second tube 41 dont l'alésage est un peu plus grand que le diamètre extérieur du tube 38 de façon à former un espace pour-l'air entre les tubes 41 et 38,les extrémités du tube 41 sont repoussées vers l'intérieur de façon à venir porter wur le tube 38 afin de maintenir entre les deux tubes un espace contenant de l'air et le tube 41 est maintenu en place, de préférence par braure de ses extrémités sur le tube 38.
Le tube extérieur 41 comporte une ouverture d'admission d'air 42 au-dessus du niveau le plus élevé 43 atteint par le combustible liquide dans le réservoir 10 et le tube 38 est muni d'une ouverture 43 pour le passage de l'air, juste au-dessus de l'extrémité inférieure du tube 1. faisant communiquer librement l'espace à air compris entre les tubes 38 et 41 avec l'intérieur du tube 38.
Comme on le voit sur la figure 4, le boîtier de l'obturateur 11 comporte un alésage horizontal 45 contenant un premier élément d'obturateur 46 dont le diamètre extérieur est un peu plus petit que l'alésage 45 de façon à permettre au mlange combustible de passer ehtre l'élément 46 et l'alésage 45 pour aller à un passage de sortie 47 situé:
., dans le prolongement 11a, lorsque la lanterne fonctionne pour la mise en route de la lanterne et à permettre, de façon correspondante, au combustible liquide d'aller au passage 47 et de passer dans celui-ci lorsque la lanterne est en marche courante', L'extrémité intérieure de l'élément 46 est conique de façon à venir en prise avec un premier siège 48 existant dans le bottier de l'obturateur de façon à commander l'écoulement du liquide combustible depuis un passage 49 du boîtier, communiquant
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avec l'extrémité supérieure de l'intérieur du tube 38.
L'autre extrémitéde l'élément 46 est filetée de façon à venir en prise avec un taraudage de l'alésage 45 du boîtier de sorte qu'en faisant tourner l'élément 46, on le rapproche ou on l'écarte à volonté de son siège 48. L'élément 46 porte un deuxième élément d'obturateur 50 dont l'extrémité conique vient en prise sur un deuxième siège 51 prévu dans le bottier de l'obturateur de telle sorte que ce second élément 50 commande l'écoulement du combustible liquide depuis un passage 52 communiquant librement avec l'extrémité supérieure du tube 39,par l'espace entourant le second élément 50 pour arriver au passage 47 pour la marche courante de la lanterne.
L'élément 50 s'ajuste à glissement dans Isolément 46 et porte à son 'extrémité intérieure une bride dirigée vers l'extérieur, s'ajustant à glissement dans l'alpage 46a de l'élément 46 et, dans cet alésage, l'extrémité à bride de l'élément 50 porte sur une bille antifriction 54 sur laquelle, à ron tour, porte une extrémité d'un ressort 55 contenu dans cet alésage- L'extrémité de d'alésage 46A contient une douille 56 qui s'ajuste dans cet alésage et s'ajuste également à glissement sur l'élément 50. La douille 56 est rainurée extérieurement en 56a de façon à recevoir l'extrémité comprimée de l'élément 46 de façon à maintenir cette douille en place.
Le ressort 55 est maintenu à l'état comprimé par l'extrémité intérieure de l'alésage 46a, la tension du ressort étant suffisante pour maintenir de façon positive l'élément 50 contre son siège 51 lorsque l'élément 46 est écarté à une petite distance de son siège 48 mais pas suffisamment pour que la bride 53 soit en prise sur la douille 56. Le boîtier de l'obturateur est fermé autour de la tige 36 par un collier taraudé 57 et une bague d'élan- chéité 58, à la façon habituelle.
Par suite du mode de construction ci-dessus décrit de l'obturateur, une fois que le combustible liquide a été placé dans le réservoir 10 à une hauteur quelconque en dessous du niveau
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le plus élevé admissible 43 et lorsque l'on a établi dans le réservoir la pression d'air voulue au-dessus du combustible liquida par action de la pompe à main 31, on réalise l'état de mise en route de la lanterne en faisant tourner la tige 36 dans une mesure suffisante pour écarter l'élément 46 de son siège 48 de la quantité voulue pour permettre au combustible pulvérisé et à l'air de s'écouler librement vers le passage 47 et, de là, vers le tube générateur 350 Dans cette position de 1'obturateur, de l'air sous pression descend par l'ouverture 42, passe autour du tube 38, entre le tube 38 et le tube 41,
dans le tube 38 par l'ouverture inférieure 44 et remonte alois à travers la matière fibreuse contenue dans le tube 38, matière qui est alors mouillée par le combustible liquide. Ceci divise l'air qui monte dans le tube 38 et, dans sa montée à travers la matière fibreuse, l'air entraine de petites particules de combustible liquide de façon à pulvériser le combustible liquide et à l'entraîner à l'état mélangé à l'air par le passage 49 et autour de l'élément 46, jusqu'au passage de sprtie 47, qui l'amène au tube générateur 35.
D'une façon qui sera décrite ci-dessous, le mélange combustible arrive au manchon 29 dans un état lui permettant de brûler; il s'allume dans le manchon et, en très -.eu de temps, il chauffe suffisamment le générateur 35 par suite du voisinage du manchon - 29 pour permettre d'envoyer du combustible liquide au générateur au lieu du mélange d'air et de combustible pulvérisé* Pour effectuer ce changement, on fait tourner la tige 36 de façon à la déplacer vers l'extérieur ce qui écarte davantage l'élément 46 de son siège 48 et fait mettre en prise la bride 53 sur la douille 56;
en continuant à faire tourner la tige 36, l'élément 50 s'écarte de son siège ce qui permet au combustible liquide de s'écouler sans aucun obstacle par le tube 39, le passage 52, autour de l'élément 50, autour de l'élément 46, pour arriver au passage de sortie 47, et ainsi au générateur 35.
Dans cet état de l'obturateur, quoique
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le trajet allant de l'intérieur du réservoir par le tube 38 et le passage 49 au passage de sortie 47 soit toujours ouvert et dans le même état où. il était pendant la mise en route de la lanterne, de l'air ne sort plus du réservoir car la chute de pression dans le tube à combustible ouvert 39 est sensiblement zéro et il en résulte que sensiblement la même pression s'exerce sur l'extrémité supérieure du passage 49 que sur l'ouverture 42 ce qui arrête, comme si cela avait lieu de façon effective, l'écoulement de l'air hors du réservoir comme cela serait le cas si l'on utilisait un obturateur pour fermer de façon positive le passage 49,De cette façon, à l'aide d'un obturateur relativement simple, l'air sous pression contenu dans le réservoir,
est utilisé pendant l'état de mise en route de,la lanterne pour fournir l'air nécessaire pour faire le mélange combustible servant à la mise en route de la lanterne et au chauffage du générateur et le même obturateur, à l'aide d'une simple tige tournante, sert à établir l'état de marche courante de la lanterne pendant lequel du combustible est fourni tel quel au tube générateur par la pression d'air qui règne dans le réservoir 10, sans toutefois qu'un écoulement d'air appréciable venant du réservoir aille à l'obturateur et le traverse.
Il est important que la longueur de parcours de l'air dans la matière fibreuse 40, déterminée par la position verticale de l'ouverture 44, le diamètre intérieur du tube 38, la nature de la matière 40 et le degré de bourrage de celle-ci, soit choisie de façon à donner un degré de pulvérisation de combustible tel que la flamme de mise en route dans le manchon ne soit ni trop riche ni trop pauvre;, en effet si la pulvérisation est trop grande, on obtient un mélange riche et une flamme fumeuse qui ne conviennent pas pour la mise en route et si la pulvérisation est trop faible on a un mélange pauvre difficile ou impossible à allumer.
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Les dispositif de pulvérisation ou de carburation représentés aur la figure 4 comme moyens servant à la mise en route d'une lanterne à pression sont également applicables comme moyens servant à fournir en partant d'un combustible liquide, un mélange pulvérisé ou carburé à n'importe quel dispositif, brûlant des combustibles liquides, par exemple des fours, des chalumeaux et dispositifs analogues.
Comme on le voit sur la figure 5, le tube générate ur 35 comporte de préférence, mais non nécessairement, une partie inférieure 35a et une partie supérieure 35b de diamètre relativement faible, l'extrémité inférieure de la partie 35b pénétrant dans l'extrémité supérieure do la partie inférieure 35a et étant fixée de façon hermétique sur cette dernière après serrage de l'extrémité supérieure de la partie inférieure autour de l'autre, par exemple en brasant les pièces l'une sur l'autre.
La partie inférieure 35a est garnie ou remplie de matière afin d'empêcher les à-coups de mélange combustible fourni au manchon, cette matière de garnissage ou de remplissage étant de préférence d'une nature comportant de longs filaments de très petit diamètre, ces filaments s'étendant de préférence sur toute la longueur de la matière de remplissage et étant d'une nature telle qu'ils ne se brisent pas facilement en donnant de petits morceaux de matière distincte. Cette matière de remplissage peut de façon avantageuse consister en filaments de verre de très petit diamètre, un grand nombre de ces filaments étant utilisé à l'état tordu de façon à former un fil ou non, comme on le préfère, une quantité suffisante de ces filaments étant utilisée pour remplir de façon appropriée la partie 35a.
Le remplissage indiqué ci-dessus présente l'avantage que chacun de ces filaments peut être continu d'un bout à l'autre de la matière et qu'il est suffisamment flexible et pliable de sorte qu'il ne se brise pas facilement en donnant de petits morceaux de matières pouvant passer, par le tube générateur, a la tuyère portée par lui et
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boucher l'ouverture de sortie de cette tuyère. Cette matière de remplissage présente encore l'avantage que la surface des filaments est lisse et ne présente qu'un minimum de facilité pour le dépôt de particules de carbone formées par la vaporisation et la distillation du combustible et tenant en prise et se déposant sur la matière de remplissage.
En même temps, cette matière sert d'agent filtrant efficace pour les particules relativement grandes de matière étrangère qui peuvent être entraînées par le liquide combustible, ce qui empêche qu'elles passent jusqu'à la tuyère, sans gêner le passage dans le tube générateur de particules minuscules et infinitésimales de carbone produites dans la valorisation du combustible d'où. il résulte que ces particules, n'ayant pas le moyen de se déposer ou de s'accumuler, s'en vont à l'état séparé à la tuyère et à travers celle-ci sans -la boucher.
La partie 35b du générateur ne présente aucune obstruction et permet le libre écoulement du combustible à travers elle pendant le fonctionnement de la lanterne. Au commencement de cet écoulement et pendant la mise en route de la lanterne, lecombustible liquide passant dans la partie 35b est finement pulvérisé et mélangé à l'air de sorte que, lorsqu'il arrive de la tuyère',au manchon, le mélange est dans un état lui permettant de brûler, et la combustion du combustible commence immédiatement dans le manchon du fait que le générateur est voisin du manchon, le générateur est rapidement chauffé de sorte qu'en un temps remarquablement court,
le générateur est suffisamment chaud pour commencer la vaporisation des particules pulvérisées de combustible ce qui se continue jusqu'à ce que la chaleur du générateur soit suffi- sante pour vaporiser le liquide combustible s'il lui arrive à l'état liquide et sans pulvérisation comme cela se fait pendant la marche courante de la lanterne-
L'extrémité supérieure de la, partie 35b est recourbée pour venir de la position verticale à la position horizontale suivant laquelle elle vient en prise et est rigidement fixée, par exemple
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par brasure, sur l'extrémité supérieure de la tuyère 22.
la surface extérieure de celle-ci est cylindrique et elle comporte un alésage axial et longitudinal 22a dont l'axe est cnaintenu en position 'verticale par un tube de guidage et de support 59 porté par le bloc :il. L'alésage 22a est fermé à son extrémité supérieure et Bon extraite inférieure est taraudée de façon à recevoir le bec 22b de tuyère, fileté de façon correspondante et muai à son extrémité inférieure d'une ouverture de sortie minuscule 22c communiquant avec l'alésage 22a et ayant même axe que la tuyère
22.
La tuyère 32 s'ajuste dans le tube de support 59 dans lequel elle peut se déplacer librement dans le sens vertical de façon à faciliter le montage du générateur 35 et à faciliter le rempla- cement de celui-ci lorsque et si cela'est désirable.
Comme on le voit sur les figures 5 et 6, le bloc 20 comporte un alésage axial central 20a de sensiblement plus grand dia- mètre que le diamètre extérieur du tube 59 lequel a même axe que cet alésage. L'alésage 20a est fermé à sa partie supé- rieure et le tube 59 est meintenu dans cet alésage du fait qu'il be visse dans la paroi supérieure du bloc 20, cette liaison pouvant être assujettie davantage si on le désire, par exemple, par brasure, Les tubes à air 16 et 17 débouchant dans des cotés opposés de l'alésage 20a, au-dessus de l'extrémité inférieure du tube 59 d'où il résulte que l'écoulement rapide de la buée ou de la vapeur de combustible suivant le cas, descendant du t un effet d'aspiration sur l'air amené dans l'alésage 20a bec 22b de tuyère et dans l'axe de l'alésage 20a/par les tubes à air 16 et 17;
cet effet d'aspiration ou de bunsen est déter- miné et rég lé exactement par l'emplacement de l'extrémité in- férieure du tube 59 par rapport aux extrémités de sortie des tubes à air 16 et 17, Il arrive fréquemment dans la fabrication des dispositifs del que les générateurs 35, qu'il est difficile de les fabriquer exactement, à tous points de vue,
de façon semblable les uns les autres et le mode de montage de la tuyère 22 dans le tube 59 tel qu'on vient de la décrire permet d'avoir des inexactitudes avec des tolérances raisonnables dans
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l'emplacement de la tuyère 22 par rapport à l'extrémité inférieure du générateur 55 car le bec 22b de la tuyère peut avoir'une position 'verticale quelconque dans le tube 59 tant que le bec 22b ne fait pas saillie en dessousdu tube 59 et pour l'une quelconque de ces positions l'effet d'aspiration efficace et optimum de la sortie de vapeur combustible sur l'air qui arrive par les tubes 16-et 17 se trouve maintenu.
L'extrémité inférieure de l'alésage 20a est taraudée de façon à recevoir un filetage correspondant de l'extrémité supé- 'rieure du tube mélangeur 27 et, de cette façon, le tube mélangeur 27 et le manchon 29 sont portés en ayant le même axe que l'alésage 20a d'où. il résulte que le courant de combustible pulvérisé ou vaporisé suivant le cas, sortant de l'ouverture 22c, est maintenu, centralement dans le tube mélangeur 27 et arrive centra- ,lement dans le manchon 29 sans qu'il y ait de contact ou avec un faible contact entre ce courant de combustible et la paroi intérieure du tube mélangeur 27 lequel est relativement court de façon à faciliter ce résultat;
celui-ci est également facilité en faisant l'ouverture 22c du bec de la tuyère de façon que le courant de combustible pulvérisé ou vaporisé sortant de cette ouverture ne s'étale ou ne diverge que faiblement lorsqu'il descend dans le tube mélangeur 27.
Bien que le générateur selon l'invention ne soit pas limité à des dimensions particulières, on a constaté qu'un mode de construction pratique donnait de bons résultats 1ons que la partie 35a du générateur est un tube de laiton ayant un diamètre extérieur d'environ 4mm et une épaisseur de paroi d'environ 0,4mm et dans lequel là partie 35b est un tube de laiton ayant un diamètre intérieur d'environ 1,6 mm et une épaisseur de paroi d'environ 0,4mm, l'ouverture de sortie 22c de ce mode de construction n'ayant que quelques dixièmes de mm de diamètre, par exemple de 0,15 à 0,2 mm.
Il est bon que les deux parties du générateur soient faites en une matière à conductibilité calorifique élevée
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telle que du laiton et, avec le mode de construction décrit, au moment où de la chaleur est produite sur le manchon 29 par lacombustion initiale du combustible, le générateur se chauffe très rapidement de sorte qu'en quelques secondes, la vaporisation du combustible commence dans le générateur et que, par exemple, en 40 secondes à partir du commencement de la combustion, avec du kérosène comme combustible, le générateur est suffisamment chauffé pour vaporiser convenablement le combustible liquide en vue d'assurer la marche courante de la lanterne ; le temps de mise en route est beaucoup moindre lors- que l'on utilise de l'essence comme combustible.
On a constaté qu'avec un générateur construit de la façon indiquée, il n'est pas nécessaire d'utiliser de dispositifs pour nettoyer l'ouver- ture 22c de la tuyère malgré sa dimension minuscule. Ceci peut s'expliquer par le faible diamètre de la partie 35b du généra- teur et la vitesse élevée correspondante d'écoulement dans ce tube du combustible vaporisé ; cette vitesse est maintenue dans l'alésage 22a et dans le bec 22b de la tuyère, ce qui ne donne que peu de facilités, si même il y en a, pour que des impuretés ou des particules de carbone minuscules se logent dans le bec du brûleur et bouchent celui-ci.
Une lanterne fabriquée de la façon indiquée a fonctionné à l'essence de façon continue pendant plus de 1800 heures sans qu'il y ait bouchage du tube générateur ou de l'ouverture de la tuyère-
Une autre caractéristique importante est que la partie; supérieure du générateur, dans laquelle la distillation destruc- tive du combustible se produit, et de là jusqu'à la tuyère, soit très fortement chauffée et l'on a constaté que cela empêchait 1'accumulation dans le générateur de masses de carbone nuisible.
La petite surface exposée des tubes du générateur maintient très chaude la partie supérieure du générateur ce qui contribue sensiblement à donner l'action de générateur efficace ci-dessus indiquée.
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On remarquera en outre que le courant de combustible pulvérisé ou.vaporisé sortant de la, tuyère 22b est projeté dans l'axe du tube mélangeur 27 et sans changement de direction d'aucune sorte de sorte que toute l'énergie cinétique du courant de combustible est disponible pour projeter le combustible pulvérisé ou vaporisé dans le manchon 29 ce qui évite un contact appréciable du combustible pulvérisé ou vaporisé avec des surfaces métalliques du dispositif et évite par suite un dépôt appréciable de particules de combustible pulvérisé et la condensation du combustible vaporisé sur ces surfaces ce qui ferait que le combustible déposé goutterait de ces surfaces.
En d'autres termes, la lanterne en fonctionnement ne donne pas lieu. à dépôt, condensation et gouttage sensible et nuisible de combustible.
Le générateur, la tuyère et les dispositifs mélangeurs représentés sur les figures 5 et 6 peuvent être utilisés avantageusement, en tout ou partie, de façon générale avec des dispositifs brûlant du combustible liquide, que ce soit pour l'éclairage ou non et en particulier lorsqu'il est à souhaiter d'éviter le bouchage et les à-coups et lorsque l'utilisation de dispositifs de réchauffage extérieurs ne sont pas à souhaiter-
Au sujet du fonctionnement de la lanterne que l'on vient de décrire, certaines considérations importantes sont les suivan-. tes :
Dans une lanterne sous pression utilisant du kérosène comme combustible, il est nécessaire de réchauffer le générateur à une'température plus élevée que celle qui est requise pour un combustible plus volatil tel que l'essence. Il est par suite à souhaiter; lorsque l'on utilise du kérosène, de réduire à un minimum le poids de métal qui doit être chauffé dans le générateur de façon à réduire autuntque possible le temps nécessaire pour réchauffer le générateur.
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On a constaté qu'il était très avantageux d'utiliser un générateur comportant deux jeux de tubes de dimension et de poids différents, la plus grande dimension, à l'extrémité inférieure, permettant d'y loger une matière de garnissage empêchant les à-coups pendant le fonctionnement de la lanterne et la plus petite dimension à l'extrémité supérieure.
La partie supérieure, petite, du générateur a un volume interne fortement réduit par unité de longueur et, en conséquence, la -vitesse de déplacement dans celle-ci du combustible vaporisé est augmentée de façon correspondante. Des essais pratiques ont montré que, lorsque le générateur comporte une partie supérieure faite d'un très petit tube, cette petite partie peut être réchauffée en peu de temps et que le dépôt de carbone produit por la distillation destructive du combustible pendant la vaporisation est fortement réduit et qu'un générateur de ce type a une beaucoup plus gnande durée de service que des générateurs de plus grand diamètre.
La vaporisation de liquide combustible par des générateurs du genre en question s'accompagnent toujours dans une certaine mesure d'une distillation destructive du combustible et d'une formation correspondante de particules de carbone libre.
Au moment où elles se forment, ces particules sont extrêmement minuscules, mais en présence d'un état ou d'un mode de construotion favorable, elles s'agglomèrent rapidement pour former des masses appréciables et de dimension sensible, qui bouchent rapidement tous les filtres ou tamis utilisés, ainsi que les ouvertures de sortie des tuyères.
Gâce à l'invention, au lieu d'essayer de remédier à ces masses de carbone agglomérées après leur formation, on empêche toute agglomération appréciable des particules minuscules de carbone en chauffant fortement le générateur de faible section transversale et l'on pense, ce qui est
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également important, que l'on produit de la façon indiquée, ' dans la partie du générateur où se produit la plus grande partie sinon la totalité de la distillation destructive, une vitesse extrêmement élevée d'écoulement des gaz de la volatilisation, telle qu'au, moment où les particules minuscules de carbone se forment, elles sont prises et entraînées telles quelles par le courant de gaz jusque dans la tuyère et son ouverture de sortie,
sans avoir la possibilité de s'agglomérer en grande masseImmédiatement après être sorties de la tuyère, les particules minuscules de carbone sont intimement mélangées à l'air dans le tube mélangeur et sont ainsi amenées au manchon à l'état idéal pour donner une combustion efficace et uniforme-
Lorsque l'on utilise du kérosène comme combustible dans ce type de lanterne à pression, 1'orifice de sortie de la tuyère du générateur doit être placée correctement par rapport aux tubes d'amenée d'air et au tube mélangeur de façon à assurer une admission suffisante d'air libre pour assurer la combustion convenable du kérosène constituant le combustible et contenant une quantité relativement élevée d'unités calorifiques;
il estnécessaire de produire un mélange combustible dont la flamme se propage correctement- et a, en conséquence, une dimension voulue pour assurer un chauffage uniforme du manchon et le porter à l'incandescence également de façon uniforme. Lorsque l'on utilise de l'essence dans la lanterne sans changer la tuyère du générateur, les tubes d'amenée d'air et le tube mélangeur et leur disposition les uns par rapport aux autres, la propagation de la flamme du mélange d'essence est plus rapide car il y a moins d'unités de dlaleur dans ce combustible et, en conséquence, la flamme est de nature plus oxydante et est plus courte et ne .chauffe pas convenablement le même manchon.
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Pour remédier à la difficulté que l'on vient d'indiquer et pour rendre la même lanterne également efficace avec les deux types de combustible, on a constaté que l'on peut utiliser un volet pour fermer l'extrémité d'admission de l'un des tubes d'amenée d'air et que, lorsque ce tube est fermé, l'admission d'air dans le tube mélangeur est réduite dans une mesure diminuant la propagation de le flamme et rétablissant une flamme ayant le caractère et la dimension nécessaire pour porter à l'incandescence de façon convenable le manchon avec le combustible plus léger, sans nuire à l'efficacité de la lanterne lorsqu'elle fonctionne avec le combustible plus lourd lorsque le volet est ouvert.
De façon à maintenir l'action de mélange., correcte de combustible et d'air, on a prévu une douille, avec extrémité inférieure ouverte, au voisinage des extrémités de sortie des tubes d'amenée d'air et du tube mélangeur et on a placé l'orifice de sortie de la tuyère du générateur dan cette douille. On a constaté que lorsque l'extrémité inférieure ouverte de cette douille est placée dans une position optimum déterminée, la position de l'orifice de sortie de la tuyère peut varier dans les limites de la douille sans affecter de façon appréciable cette action de mélange. Cette douille permet par suite d'utiliser des générateurs de longueurs légèrement différentes sans modifier l'action de mélange tant que l'orifice de sortie est dans la douille fixe.
Ceci remédie de'façon commode à de petites différences dans les longueurs des générateurs, provenant en général de la fabrication; il remédie aussi à la nécessité de l'exactitude dans le montage des générateurs dans la lanterne et fait que le montage et le remplacement des générateurs est une opération simple,qui peut être faite rapidement et convenablement par des personnes non qualifiées.
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Une partie importante de l'invention est constituepar des moyens permettant d'utiliser un combustible liquide relativement non volatil tel que le kérosène (pétrole), produisant une flamme de réchauffage appropriée servant à chauffer le générateur d'une lanterne du genre en question. Le problème à résoudre nécessitait des moyens servant à produire un mélange de kérosène pulvérisé et d'air ayant la richesse désirée et la fourniture de ce mélange à un brûleur, sans changement dans l'état de pulvérisation ou de fine division du constituant combustible.
On connaît beaucoup de dispositifs fournissant de façon satisfaisante un mélange carburé d'un combustible liquide et d'air servant à réchauffer le générateur d'une lanterne, lorsque le combustible liquide utilisé est relativement volatil, par exemple de 1'essence.
En général, dan s cette dernière classe de dispositifs de réchauffage, l'air provenant de la partie supérieure du réservoir de la lanterne est mélangé dans le réservoir à une très faible quantité d'essence de façon à produire un mélange carburé à partir d'essence facilement volatile;
ce mélange est un mélange sensiblement stable de gaz combustible qui, lorsqu'il sort d'une tuyère, peut passer dans des tubes froids et, 'si on le désire, changer de direction dans ces tubes sensque la vapeur combustible se condense sur les parois des tubes froids, le bon fonctionnement de ce type d'appareils de réchauffage dépendant presqu'entièrement de la volatilité élevée du combustible-
Selon la présente invention, il est prévu des moyens servant à produire un mélange d'air et de combustible qui consiste en des dispositifs amenant l'ait de la partie supérieure d'un réservoir de lanterne (au-dessus du niveau du combustible)
dans une mèche chargée de kérosène du fait de sa capillarité et permettant à cet air de passer dans une longueur déterminée de cette mèche de façon à pulvériser une partie du kérosène et produire un mélange combustible qui, lorsqu'il sort d'un orifice de tuyère,
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est dirigé vers un -tamis de brQleur sans avoir ou en n'ayant que peu de contact avec les parois de la tubulure, de façon à fournir ainsi au brûleur un mélange combustible afin de donner une flamme de réchauffage'
Une partie critique de l'invention est constituée par une mèche ayant la densité et la capillarité désirées et par la longueur de passage de l'air dans la mèche chargée de kérosène.
Lorsque cette distance est trop longue, le mélange produit est trop riche en combustible et la flamme de réchauffage qu'il donne est très fumeuse et ne convient pas pour le réchauffage du générateur; d'autre part, si la longueur de passage de l'air dans la mèche est trop courte, le mélange combustible est trop pauvre et il est très difficile, sinon impossible de l'allumer sur le brûleur.
Dans une forme de réalisation pratique, donnée à titre d'exemple, de dispositifs carburateurs de mise en route, on a utilisé, pour le tube 38, un tube de laiton ayant un diamètre extérieur de 6,3 mm et un dianètre intérieur de 5,6mm et une longueur lui permettant d'atteindre presque le fond du réservoir 10; la matière de remplissage 40 consistait en 20 brins de fil de coton doublé 8/8 introduit dans le tube et s'étendant sensiblement d'un bout à l'autre de celui-ci ; lediamètre inté- rieur du tube 41, qui n'est pas critique, a été tel qu'il assure le libre écoulement de l'air entre les tubes 38 et 41, par exemple un espace radial d'environ 0,4 à 0,8 mm;
l'ouverture d'entrée d'air 42 a été placée verticalement dans le tube 41 de façon à être bien au-dessus du niveau le plus élevé 43 du combustible liquide dans le réservoir 10, la position de cette ouverture n'étant pas autrement critique; on a placé l'ouverture 44 verticalement dans le tube 38 de façon à assurer une longueur de trajet vertical d'environ 35mm dans la matière de remplis .=age 40 chargée de combustible liquide relativement non volatil, tel
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que du kérosène, pour l'air entrant dans cette matière de rem- plissage,par l'ouverture 44, cette longueur de parcours étant plutôt critique pour obtenir des résultats optimum avec le type d'appareil décrit à titre d'exemple.
Avec celui-ci, le mélange d'air et de combustible pulvérisé s'allumait facilement, il n'y avait que peu de fumée produite , même à l'instant de l'allumage) et le générateur était chauffé très rapidement de façon à réaliser l'état de marche courante de l'appareil.
On a constaté en outre que la richesse du mélange d'air et de combustible était sensiblement constante et indépendante de la hauteur du niveau du combustible dans le réservoir'
Bien que l'on ait décrit ci-dessus l'application de l'in- vention à une lanterne, il est bien entendu que les oaracté- ristiques de l'invention peuvent être avantageusement utilisées avec d'autres types d'appareils d'éclairage sous pression du genre à manchon incandescent, tels que des lampes à incandescence de différents genres et certaines ou toutes les caractéristiques de l'invention peuvent être effectivement utilisées dans des appareils brûlant du combustible liquide du type à pression, qui ne sont pas surtout destinés à l'éclairage, tels que des fours,
des chalumeaux et des appareils de chauffage en général.
Bien que l'on ait décrit ci-dessus une forme particulière de réalisation de l'invention, il est bien entendu qu'elle n'est pas limitée à celle-ci car on peut utiliser des variantes sans sortir du cadre de l' invention.