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"PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS DE CHAUFFAGE AU MAZOUT PAR DIS- TILLATION" .
La majeure partie des appareils de chauffage au mazout par évaporation n'emploient, en raison de leur technique insuf- fisante, que du gas oil. or, le gas oil est surtout un carbu- rant de plus en plus rare dans le monde, en sorte que l'utili- ser comporte des risques et constitue un gaspillage qui prendra bientôt fin et pour cause.
Il importe donc que les usagers puissent brûler des fuels de qualité moindre dénommés produits noirs, mais dont, chose remarquable, la puissance calorifique n'est guère plus de la µ inférieure à celle des produits blancs : gas oil, pétrole, kerosène.
L'emploi des dits produits noirs se heurte par contre
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avec les appareils actuels à des impossibilités ou, en tous cas, à de très graves inconvénients qui sont : l'obstruction rapide du brûleur par le goudron ou le coke résiduaire la formation abondante de suies provenant d'une mauvaise combustion le manque de souplesse pour la marche aux petites allu- res.
La présente invention solutionne à des degrés divers ces difficultés, assure la réduction des goudrons, la combustion du coke et supprime les incidents de marche tels que obstructions, débordements fréquents, tout en rendant donc inutiles les mani- pulations répugnantes, pénibles et même dangereuses.
Diverses solutions sont présentées soit qu'il s'agisse de combustibles légèrement chargés en asphalte ou d' huiles lourdes.
Suivant une première caractéristique, on fait pénétrer l'air dans le brûleur en divers points suivant généralement un sens hélicoïdal, cet air ayant été préalablement, si nécessaire, réchauffé au contact de parties chaudes de l'appareil telles que la pipe de départ des gaz.
L'orientation donnée à l'air assure un brassage régulier et énergique des gaz et de l'air.
Suivant une autre caractéristique propre aux brûleurs pour huiles lourdes, la ou les cuvettes de distillation chargées de coke non brûlé sont déplacées de façon à ce que, d'une part, le coke à réduire ne soit plus couvert par l'afflux de mazout et soit, d'autre part, amené en zone chaude en présence de l'air,
Une autre solution consiste à soumettre la zone de dis- tillation à une température d'autant plus élevée que le pour- centage en asphalte est lui-même plus grand et à la préserver des pertes de chaleur.
La présente invention couvre également les dispositifs
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de réalisation des dits objectifs ainsi que le mode d'adduction, de récupération et de conservation de la chaleur du brûleur, le mode d'échange avec l'air du local à chauffer et les agence- ments connexes.
La figure 1 est une coupe verticale et de face d'un poêle.
La figure 2 est une coupe verticale et de face suivant II-II.
La figure 3 est une coupe du réservoir suivant III-III.
La figure 4 est une coupe en plan d'un poele avec parois plissées remplaçant le système tubulaire du plan 1.
La figure 5 est une vue d'un brûleur à deux coupelles, réversible, en coupe verticale par le système d'assemblage, de fixation et d'alimentation.
La figure 6 est une demi-coupe identique à la figure 5 montrant la couronne perforée de trous pour l'air de combustion desgaz et du coke.
La figure 7 est une demi-coupe d'un brûleur mixte gaz et mazout de même disposition pour le mazout que figures 5 et 6.
La figure 8 est une coupe verticale d'un brûleur à deux coupelles, réversible, à tirage inversé.
La figure 9 est une coupe longitudinale du robinet distri- buteur de mazout.
La figure 10 est une coupe du bouchon de remplissage, fer- meture et vidange à ouverture automatique.
La figure 11 est une vue montrant l'agencement des plaques et ailettes répartitrices de chaleur dans le four d'une cuisi- nière.
L'appareil de chauffage représenté à titre d'exemple à la figure 1 comprend un réservoir à mazout A avec son bidon, un ro- binet d'arrêt et de dosage B, un des brûleurs décrits ci-après C, un appareil échangeur D avec ses tubes ou ses parois plissées, ses chicanes E et F, le tout environné d'une enveloppe d'habil- lage q et endessous le carter de récupération Q, en plus la che-
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minée R et le coupe tirage s.
Le réservoir en charge A reçoit des bidons amovibles 22 dont les dimensions concordent avec celles du réservoir. Le bidon est pourvu d'un bouchon de remplissage, de fermeture et de vidange (figure la) dont l'ouverture est automatiquement dé- terminée par la descente du bidon dans le réservoir, soit que le bouchon décrit ci-après repose sur le berceau 32a ou plus simplement encore que la capsule en mince tôle légèrement coni- que enfoncée à serrage dans le goulot du bidon 22 venant percu- ter sur une pointe disposée dans le fond du réservoir se déchire et livre passage au mazout. Dès que le niveau du déversement a atteint le plan du goulot, le débit se trouve arrêté sur un plan bien déterminé en sorte que le niveau constant est assuré quelle que soit la quantité contenue dans le bidon.
Il existe en contrebas du bidon dans le réservoir un espace de garde et c'est sur son niveau que joue la jauge dont est pour- vu l'appareil. Un filtre mobile 33 (figure 3) est constitué par une fine toile tendue sur un cadre embouti 35 se logeant parfai- tement dans une empreinte du réservoir. Le bouchon du bidon (plan 10) consiste en un corps fileté extérieurement 23' destiné à recevoir le mobile 24 et le joint 25. Une tige cen-
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joint .io/nt traie se termine, d'une part, par un cône 26 faisant avec l'arê- te 27 du mobile 24 et, d'autre part, par une partie filetée 28 sur laquelle se visse un écrou à papillon 29. Un ressort 30 assure l'application du clapet lors même que l'écrou 29 serait desserré. La tige 28 comporte en 30' une partie carrée qui, par son logement en 31, empêche la rotation de la tige 28 lors du serrage ou du desserrage.
Le réservoir A - qui peut être horizontal ou vertical - comporte (figure 3) un berceau 32a sur lequel on descend le bi- don 22 tel que le poids du bidon réagissant contre le ressort 30 ouvre le clapet 26 et dégage le passage du mazout. Le ma- zout arrive du réservoir A par la canalisation 10 (figure 1) au
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robinet distributeur B qui le répartit dans le ou les godets 3 d'où il coule dans la cuvette de distillation. L'interférence est obtenue automatiquement par la nécessité de manoeuvrer le ro- binet B pour faire varier le débit suivant l'allure désirée.
Une tige 9 (figure 9) qui se visse dans le corps 9' auquel le mazout arrive par la canalisation 10 dans l'espace annulaire 11 comporte une partie conique 12 qui fait application sur le siège 13 pour la fermeture hermétique. A la suite du dit cône, une partie cylindrique 14 s'engage à frottement doux dans un pas. du corps sage/9'. un méplat 15 est taillé dans cette partie cylindrique suivant un plan oblique à la génératrice de 9. Le débit est donc conditionné par la plus ou moins grande amplitude du dépla- cement de 9. Le mazout coule par la collerette 16 dans le godet circulaire 17 calé sur la tige 9 par l'écrou 18. A l'extrémité se trouve le bouton de manoeuvre 19.
Le godet circulaire com- porte plusieurs tubulures dont la position détermine le déverse- ment tantôt à droite, tantôt à gauche dans l'un des godets termi. naux des tuyaux 2.
Le corps radian proprement dit est constitué (figure 1) par une caisse D comportant, suivant une première réalisation, un faisceau tubulaire à tubes d'air E. Le cheminement des gaz au- tour des tuyaux est assuré par trois chicanes. L'une horizonta- le F s'oppose au passage direct à la cheminée et les autres H latérales et verticales servent en même temps d'écran de protec- tion des premiers tubes contre la trop grande chaleur de la flamme. Des clapets amovibles J permettent le nettoyage du corps radian.
Suivant un mode de réalisation quelque peu différent, les tubes E sont remplacés(figure 4) par des ondulations de la ou des parois latérales K en sorte que l'air et les gaz circulent respectivement sur l'une et l'autre face de la caisse elle-même. le mode de chicanage des gaz reste identique à celui précédem- ment exposé.
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Le brûleur constitue une des parties essentielles de l'ap- pareil, car de lui dépendent la propreté du service, la propre- té et le rendement de l'appareil que n'engorgent pas les suies, produits d'une mauvaise combustion. De lui découlent aussi l'é- conomie dans le prix d'achat du combustible qui peut être sensi- blement réduit pour les produits noirs ainsi que la facilité du service.
Trois types de brûleurs sont ci-après décrits dans l'ordre matières où ils concernent des combustibles de plus en plus lourds en/ré- siduaires.
Le brûleur pour huiles légères est représenté à la figure 1. Il se compose d'une cuvette 1 où le mazout aboutit par le ou les tuyaux 2; elle est surmontée d'une coiffe perforée 6 qui s'emboite sur la pipe de départ des gaz 4. Les trous 6' de la coiffe sont percés obliquement dans la matière ou bien les lè- bres du métal sont relevées de telle façon que l'air appelé par le tirage de la cheminée subit un mouvement de rotation à l'in- térieur du brûleur éminemment propice au brassage intime des gaz et de l'air indispensable à la bonne combustion.
La coupelle est percée en son centre d'un trou 8 surmonté d'un champignon 7 percé de trous 6" dont l'orientation est con- oourrante avec celle des trous 6' de la coiffe 6.
La coupelle 1 étant préalablement chauffée par de l'alcool ou quelqu'autre ingrédient,voire électriquement, et le mazout étant admis, des vapeurs se dégagent et s'enflamment combinées à l'air appelé par les trous formant chalumeau. Les courants in- térieur et extérieur à la flamme agissent réciproquement pour prévenir sur la coiffe ou sur le champignon les précipitations de particules de carbone imbrûlées qui formeraient des magnats de suies perturbant la combustion.
Le champignon en métal réfractaire 7 comporte dans le bas où il repose dans la cuvette 1 des ouvertures tangentielles 7' orientées dans le même sens que les autres, ouvertures par où
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l'air venant du trou central fouette le coke qui tend à se for- mer dans le fond de la coupelle et le brûle sous l'effet de la température de la coupelle et du rayonnement de la flamme,
Cette disposition ne suffit pourtant plus dès que la te- neur en asphalte augmente encore. Deux phénomènes marchent, en effet, de pair, d'une part, la plus grande difficulté de réduire les goudrons en coke et de brûler ce dernier par manque de cha- leur et, d'autre part, l'acroisse ment de la masse de coke produi- t et non totalement brûlé. pour résoudre ces deux problèmes, il est proposé deux types
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de brûleurs en figures/6 et 8; le premier destiné en principe aux appareils existants dont la disposition générale ne peut être changée, le second pour appareils nouveaux disposés en har- monie avec son tirage inversé.
Le premier de ces deux brûleurs (figures 5 et 6) consis-te en deux cuvettes 37 et 38 identiques, symétriquement disposées de part et d'autre d'un axe de rotation 39. Le mazout arrive à la cuvette inférieure 37 par des moyens identiques à ceux déjà décrits. La combustion correcte est obtenue par l'air admis au travers des trous de la couronne circulaire perforée 40 disposée symétriquement entre les deux cuvettes, les trous tangentiels et obliques 41 et les ajutages ou trous pratiqués dans le cham- pignon central 42.
La cuvette 37 s'étant remplie de coke excédentaire, le ma- zout déborde et la combustion devient défectueuse. Il suffit alors de faire tourner le bloc 43 - 40 - 44 de telle façon que la 43 prenne place de 44 et vice versa. Il apparait qu'au rallu- mage la flamme passant par le conduit central 45 chauffera for- tement la paroi 43' à présent inversée et, par conduction, le brûleur tout entier. A cela s'ajoute la chaleur donnée par con- tact avec la pige 4. Le coke brûle rapidement dans l'air admis en 41. Il suffit de répéter cette opération de temps en temps pour que le brûleur reste continuellement propre.
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Le champignon 42 est fixé sur l'arbre en acier réfractaire 39 engagé dans le logement 46. Le réglage de distance pour l'alignement correct avec la pipe 4 s'effectue par une simple vis de butée 47 que bloque un écrou 47'. L'arbre 39 ne peut tourner du fait que la goupille 48 est engagée dans la rainure 48'.
Les cuvettes de distillation sont contenues dans deux car- ters 43 et 44 avec lesquels sont coulées des demi-bagues 50. ces demi-bagues coiffent l'arbre central 39 et s'engagent dans de le logement annulaire 51'/, la bague fixe 51 solidaire de l'ar- bre, qui assure leur fermeture, un anneau 49 qui fait partie de l'arbre 39 concourt avec la bague 51 à situer le brûleur sur l'axe 39 sans recul possible, Un autre anneau, mobile, 55 enfilé sur deux demi-bagues avant 56 venues de fonte avec ces carters complète le verrouillage de fermeture sans aucune vis de telle façon que montage et remontage sont quasi instantanés.
Le brû- leur s'inscrit dans une sphère en sorte que sa rotation ne né- cessite aucun déplacement, il est simplement maintenu en place par la came 52 solidaire de l'axe 53 qu'actionne la poignée 54 située de préférence à l'extérieur de l'appareil de chauffage. finale
La température du brûleur propice tant à la distillation / qu'à la combustion du coke est augmentée du fait du réchauffage de l'air le long de la pipe 4 grâce au fourreau 5 qui encadre le brûleur.
Les lèvres 37" et 38" des cuvettes assurent l'égouttage du goudron non figé qui,lors du retournement des cuvettes,pourrait découler et obstruer les trous de la couronne perforée circulai- re 40. Un appoint de chaleur est donné aux cuvettes par le fait que la flamme vient lécher les lèvres 37' et 38' des dites cou- pelles.
Un appareil mixte gas et mazout est figuré au dessin 7, la rapidité de mise en régime est plus grande avec le gaz, il von- vient donc pour les courtes périodes de chauffage et, d'autre part, pour le démarrage du brûleur qui ne nécessite ainsi aucun
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produit étranger d'allumage. Dès que le brûleur est chaud par le démarrage au gaz, il est loisible de passer instantanément au mazout.
La tuyère T du brûleur à gaz se trouve dans l'axe même de rotation du brûleur. Cette réalisation n'entraîne aucune compli- cation de service en rapport avec le nettoyage du brûleur à ma- zout par inversion.
Le brûleur de la figure 8 est un brûleur réversible à ti- rage inversé dont le chauffage en vue de la distillation est en- core plus poussé.
Les cuvettes 57 et 58 ont soit un fond commun, soit deux fonds adossés. Elles sont axées en 59 dans des entailles 60 pratiquées dans la tête de brûleur de forme sphéroldale 61 à l'intérieur de laquelle l'ensemble peut pivoter. Des plaquettes 60'masquent les ouvertures 60 dans les deux positions. Le ma- zout se déverse du bec 62 au travers du trou 63 dans la cuvette 57 et s'étale sur son fond en pente hélicoïdale. Le couvercle 64 est une coiffe mobile perforée de trous généralement tangen- tiels en 65 et 65' par les quels se fait l'admission judicieuse de l'air en vue de la bonne combustion et de la non précipita- tion des suies sur les parois, pour l'allumage, il suffit de déplacer la coiffe, de verser un peu d'alcool dans @ la cuvette 57 et éventuellement dans le fond de la pipe 4 pour amorcer le tirage.
Le mazout étant admis, la flamme se propage à travers le conduit central 66 et la pipe 4. La duvette supé- rieure est fortement chauffée en proportion du débit. Quand, malgré l'air admis en 67 par les ouvertures tangentielles et le coke se roduit en excédent obliques dans le plan vertical qui balaie lefond de la cuvette/ il suffit de faire tourner le bloc cuvettes. L'air admis en 68 circule entre la tête 61 et les cuvettes 57-58 lesquelles repo- sent sur le cordon 61' et forcent l'air appelé par le tirage à passer par les trous 67' pour brûler le coke suspendu en 58.
Les particules qui se détacheraient avant combustion tombent
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dans le panier mobile 4' d'où ils sont facilement extraits.
C'est là qu'achève de brûler le mazout qui deborderait acciden- tellement de la coupelle de distillation. Il est possible de rendre mobile le bec déverseur 62 de telle façon que l'alimen- tation soit déplacée en un autre point du circuit de la cuvette, en 63' par exemple. Le trait mixte du plan 8 indique la posi- tion approximative d'un tel brûleur à l'intérieur de la plaque d'une cuisinière. Etant donné la conception de ce brûleur, le compartiment jusqu'à présent destiné dans les cuisinières à re- cevoir le brûleur devient disponible et la pipe étanche 4 peut être logée directement dans le four qui bénéficie de sa très forte température, le chauffage du four s'en trouvera considéra- blement accéléré et avec une bien moindre consommation de combus. tible.
Le bas des appareils consiste généralement en un carter 36 (figure 1) étanche, susceptible de recevoir la totalité de la capacité du réservoir A lequel, fait à noter, est aussi de ca- pacité suffisante pour retenir tout le liquide du bidon 22 qui se viderait complètement par rentrée intempestive d'air. L'a- le gencement de ce carter est tel que/courant de l'air appelé par le tirage balaie vers le brûleur les vapeurs qui se dégagent toujours d'un brûleur en sorte que le fonctionnement soit abso- lument inodore. L'ensemble de l'appareil est disposé dans une enveloppe décorative appropriée qui ne nuise pas à la bonne convection de l'air chaud et qui concourt avec le carter à l'en- traînement des vapeurs malodorantes.
La combustion du mazout requiert un tirage constant et suf- fisant que compense du reste un coupe tirage automatique. Aussi convient-il pour les cuisinières en particulier de proscrire les constructions en tôle pour le cheminement des gaz de même que le classique retour de flammes de fourneaux à charbon. Dans ce but, on coule de préférence le conduit de fumée serpentant sous la plaque chauffante,venu de fonte avec elle. ce système
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présente pourtant l'inconvénient que seul le haut du four est chauffé, pour obvier à ce désagrément majeur, une enveloppe du four généralement en cuivre laminé, régnant sur toute la hau- teur du four "prend" la chaleur de la plaque et, grâce à sa haute conductibilité, la répartit sur toute le hauteur du four.
Une amorce en tôle 69 (figure 11) venue de fonte avec la plaque 70 comporte une agrafure 71 dans laquelle vient se loger la contre-agrafe 72 des feuilles de cuivre 73. Des plaques en amiante 74 préservent des pertes de chaleur extérieures. Un coffre en tôle émaillée 76 garnit l'intérieur du système par raison d'hygiène et de propreté.
La plaque chauffante comporte des ouvertures de visite et de nettoyage du carneau étanche de la plaque.
Des ailettes en acier 75 venues également de fonte avec la plaque assurent une égale répartition de la chaleur en tous les points du four.
Il est bien entendu que la présente invention ne se borne pas aux modes d'exécution représentés aux dessins annexés et que de nombreuses modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son cadre.