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"Atomiseur de liquide, spécialement pour les appareils brûlant du pétrole et appareils équipés de cet atomiseur".
L'invention concerne des atomiseurs de liquide du type où un canal à air et un canal à liquide pénètrent l'un dans l'autre et se prolongent ensemble suivant un conduit d'éjection étroit et préférablement court.
Conformément à la théorie relative à un groupe d'ato- miseurs de liquide de cette espèce ( voir J. Hartmen "Atomisation" dans la, Collection Ingeniorvidenskabelige Skrifter). On peut ob- tenir une flamme de température substantiellement supérieure à celle obtenue jusqu'à présent lorsque la pression, le diamètre des canaux à liquide et à air, le diamètre de l'orifice de sortie, et éventuellement la longueur de cet orifice, sont proportionnés d'une manière telle que pendant l'atomisation s'établisse une condition
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d'équilibre entre le liquide et l'air, par laquelle la surface liquide est adaptée en sorte de constituer une mince pellicule à l'intérieur de la, tubulure de sortie, concentriquement autour du jet d'air expulsé, en sorte que l'atomisation soit effectuée par l'arrachement de fines gouttelettes de la surface du liquide.
Lorsque cette action d'atomisation est obtenue, insi que plus spécialement la bonne proportion du mélange liquide-air, la température maximum obtenue par la flamme dépend alors princi- palement des proportions correctes des canaux d'adduction.
Une autre difficulté de la pratique réside dans le fait que la proportion du mélange assurant la flamme de tempé- rature maximum correspond à une quantité relativement grande d'air par rapport à celle de liquide, ce qui rend la combustion difficile. En pratique, pour cette raison les canàux sont sou- vent dimensionnés de façon à parmettre le passage d'un volume de liquide relativement plus grand que la quantité d'air, ce qui correspond à une flamme de température plutôt moindre, en sorte de faciliter la combustion.
La présente invention vise à procurer un 3,tomiseur de liquide qui, quoique basé sur le principe exposé ci-dessus pour l'obtention d'une flamme à haute température, permet également une combustion aisée, ainsi que le réglage de la température de la flamme entre de larges limites, les proportions des canaux étent par le fait même moins critiques.
Conformément à la présente invention, ce but ast at- teint en rendant la secti-on du canal à air vuriable entre des limites telles que la proportion du mélange liquide-air peut étre modifiée entre celle d'un mélange aisément inflammable et relativement riche en liquide et celle d'un mélange plus pauvre, ayant une flanme à température supérieure .
Suivant un mode préférenciel de réalisation de l'objet de l'invention, le canal à air débouche dans un espace annulaire
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raccordé au canal à liquide, et de hauteur variable.
L'espace annulaire peut attlement être situé entre deux bouchons dont l'un comprend le conduit d'éjection, l'autre bou- chon étant disposé à l'une des extrémités du canal à liquide et présentant un passage pour l'air, ces deux bouchons pouvant être réglés l'un par rapport à l'autre.
Suivant une forme d'exécution le réglage des deux bouchons peut être obtenu en donnant au canal à air la forme d'un tuyau obturé à l'une de ses extrémités par le bouchon ou tampon dans lequel est formé le conduit d'éjection, tandis que le canal à liquide est constitué par un autre tuyau disposé à l'intérieur du tuyau à air et obturé à sa partie supérieure par le bouchon ou tampon comportant le canal à liquide, un passage étant prévu pour l'air à travers ou derrière le dit tuyau à li- quide, les deux tuyaux précités pouvant tourner l'un par rapport à l'autre au moyen d'un filet de vis formé dans une partie amincie du tuyau à liquide.
Sous cette força d'exécution de l'atomiseur de liquide, la section de passage du canal à air peut être modifiée, simple- ment en tournant les deux tuyaux l'un par rapport à l'autre entre des limites telles que le liquide atomisé puisse être pul- vérisé à travers la tubulure de sortie, en formant avec l'air un mélange dans des proportions pouvant pratiquement varier de- puis celle d'un mélange riche aisément inflammable à celle d'un mélange finement atomisé, à flamme à haute température.
L'atomiseur de liquide du type décrit peut utilement être utilisé dans des brûleurs à vapeur de pétrole destinés au chauffage, à la cuisine ou à l'éclairage; pour cela, l'invention concerne également un tel dispositif comprenant un réservoir empli de liquide sous pression d'air, un tuyau plongeur débou- chant depuis ce réservoir dans des canaux de vaporisation chauf- fés pendant l'opération et de là à une tuyère d'éjection, et comprenant aussi l'atomiseur de liquide décrit ci-dessus, aux fins de préchauffage , un tel brûleur présentant la caractéristique
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particulière que la sortie de l'atomiseur coïncide avec la tuyère d'éjection des canaux de vaporisation, d'une manière telle que la pression d'air durant l'atomisation empêche le li- quide de s'élever depuis le réservoir jusque dans les canaux de vaporisation.
Cette réalisation entre le canal à a.ir de l'atomiseur et les canaux de vaporisation peut être obtenue en faisant débou- cher les dits canaux dans l'orifice commun pratiqué dans la partie ajustable du canal à air de l'atomiseur. Par cette dis- position on obtient l'avantage par lequel la section de passage a air réglable du canal/de l'atomiseur par exemple situé entre les deux bouchons ou tampons, peut également servir au réglage de la flamme produite par du pétrole vaporisé, et ce au moyen d'une rotation relative des deux tuyaux précités.
Le fa,it d'utiliser la pression d'air nécessaire à l'atomisation pour empêcher la montée du liquide dans le tuyau plongeur permet également l'avun- tagenpar lequel les canaux de vaporisation seront chauffés ra- pidement, le passage de l'état de préchauffage, à la condition de fonctionnement normal, pouvant de plus être effectué très simplement .en obturant le canal'd'adduction de l'air nécessaire à l'atomisation et préférablement aussi le canal d'adduction du pétrole à atomiser. Ceci peut être effectué par une opération unique en prévoyant un dispositif approprié d'obturation com- mandé par une manette unique et adapté en sorte de pouvoir ob- turer les canaux à air et à liquide de l'atomiseur.
Dans ce but, lesuyaux à air et à liquide peuvent, conformément à l'invention, déboucher dans le réservoir, res- pectivement au-dessus du niveau maximum et en-dessous du ni- veau minimum du liquide, les embouchures des deux canaux étant raccordées par un dispositif d'obturation, disposé en sorte de pouvoir être commandé de l'extérieur du réservoir pour ouvrir et fermer simultanément les deux tuyaux.
Ce dispositif d'obturation comprend, d'une part, deux
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bourrages reliés l'un à l'autre et disposés en sorte de pouvoir être appliqué sur, ou écartés de l'embouchure des deux tuyaux au moyen d'un dispositif raccordé à la manette de commande.
Les deux bourrages sont préférablement raccordés l'un à l'autre par un organe qui, au moyen d'un ressort, est mainte- nu dans la position extrême pour laquelle les embouchures des deux tuyaux sont, soit ouvertes, soit fermées, le dit organe de connexion pouvant être rappelé en position opposée extrême au moyen( de l'organe de manoeuvre. Comme le ressort agit de cette façon sur les tuyaux en direction longitudinale, cela évite le danger de tout desserrage du pas de vis réunissant les deux tuyaux et, par conséquent, assure l'exactitude de réglage de la section de passage du canal à air.
Le tuyau à air disposé à l'extérieur se termine simple- ment à une certaine distance au-dessus du niveau maximum du liquide et peut être ainsi obturé par un bourrage préférablement sollicité par un ressort et appliqué ainsi contre l'embouchure du tuyau ; aulieu de cela, le canal à liquide, pour permettre une construction appropriée du dispositif obturateur, débouche dans le réservoir à l'intervention d'un canal pratiqué dans la bride du tuyau et vars lequel le deuxième bourrage peut se dé- placer d'une manière telle que son mouvement, sous l'action du ressort ou de l'organe de manoeuvre, soit accompagné du mouve- ment du bourrage d'obturation du conduit à air.
Deux solutions pratiques de réalisation de cette dis- position peuvent être prévues. Selon la première, le canal à liquide possède son embouchure à la partie inférieure de la bride et le ressort sollicite l'organe de connexion des deux bourrages vers le heut pour clore simultanément les deux con- duits. Par l'autre solution, le ressort sollicite le dit organe de connaxion vers le bas pour simultanément ouvrir les deux tuyaux..
Dans le premier cas la manette peut être munie simple-
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ment d'une partie forint manivelle pour le déplacement vers le bas et contre l'action du ressort de l'organe réunissant les bourrages. Par exemple, le ressort peut être interposé entre la face supérieure de la bride du tuyau à liquide et lu face in- férieure d'une deuxième bride de façon à solliciter vers le haut le bourrage du conduit à air, éventuellement au moyen d'un ressort intermédiaire, un prolongement de cette deuxième bride étant adapté pour pouvoir coopérer avec la manivelle susdite.
Ainsi, le passage d'une situation à l'autre peut s'effectuer au moyen d'une manette séparée pouvant être disposée à l'une des extrémités d'une tige rotative, dont l'autre extré- mité porte la manivelle.
Dans le cas où le ressort tend à abaisser le porte- bourrage, la canal à liquide aura son embouchure disposée au- dessus de la face supérieure de la bride, et l'obturation des deux tuyaux peut, dès lors, s'effectuer par la rotation relative deux de ces/tuyaux de la façon décrite pour le réglage de l'atomisa- tion et d3 la taille de la flamme de vapeur.
Ceci peut être réalisé d'une manière très .simple, no- tamment en faisant déboucher le tube à liquide dans une carne ou bossage prévu sur la face supérieure de la bride, le porte- bourrage comportant une encoche adaptée pour coopérer avec le bossage et ayant une profondeur un peu plus grande que la hau- teur du dit bossage, avec le bourrage disposé à la partie su- périeure non encochée de son support. De cette façon la rotation du conduit à liquide soulève l'obturateur par son bossage en forme de came, en'le dégageant de l'encoche, grâce à quoi l'ouverture du canal à liquide dans le bossage sera obturé par la garniture disposée inférieurement dans son support, tandis que l'autre garniture est soulevée pour obturer le tuyau à air.
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Pour ce mode de réalisation, il peut être utile de prévoir un certain jeu entre le bossage et les parois de l'en- coche, en sorte que la rotation relative des deux tuyaux dans les limites définies par ce jeu permette la variation de la section de passage du canal à air pendant l'atomisation . Le réglage de la flamme du brûleur pendant le fonctionnement nor- mal peut être effectué au moyen d'une tige montée de façon à pouvoir glisser longitudinalement à l'intérieur du tuyau à li- quide et munie à son extrémité supérieure d'une aiguille dont la section 3st substantiellement égale à celle du conduit d'éjection, la dite aiguille étant adaptée pour pouvoir être introduite dans cet orifice. L'aiguille peut donc servir à la fois pour le nettoyage et pour régler, c'est-à-dire varier, la flamme de vapeur, en obturant plus ou moins la tubulure de sortie.
La tige portant l'aiguille peut traverser l'extrémité inférieure fermée du tuyau à liquide. Ce tuyau s'étend utile- rflent à travers le fond du réservoir et comporte un levier au moyen duquel le tuyau peut être réglé relativement au tuyau à air. Les mouvements de ce levier peuvent être limités par des butées d'une manière telle que la section de l'espace annulaire- du canal à air puisse être variée entre les limites précitées, sans que le tampon de l'extrémité supérieure du tuyau à liquide n'atteigne la partie inférieure de la tuyère.
Le dit levier peut être creux et être muni d'un bouton rotatif raccordé à une tige s'étendant à travers ce levier creux pour coopérer avac l'extrémité inférieure de la tige portant l'ai@uille au moyen d'une manivelle, en sorte que la rotation du bouton commande le déplacement longitudinal de l'aiguille. Outre son emploi pour le nettoyage, l'aiguille sert également à provoquer l'extinction de la flamme du brûleur, en sorte que ce dernier soit empêché de fumer, coma c'est le cas pour les brûleurs ordinaires du type considéré.
L'extinction se fait en tournant, tout d'abord, le bouton de la tige portant l'aiguille jusqu'à une marque in-
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diquant que l'aiguille est dans sa position supérieure de fer- rneture de le). tuyère, puis, en mettant le levier sur la position "atomisation" pour laquelle l'air comprimé dans le réservoir est admis aux canaux de vaporisation et refoule ainsi le pétrole non vaporisé et partiellement vaporisé contenu dans ces canaux à nouveau dans le réservoir, où il est condensé ( c'est ce pé- trole qui est la cause ordinaire de la formation de suie).
Après ces opérations le bouchon de décompression de la tubulure de remplissage du réservoir est ouvert. Ces opérations permet- tent également d'obtenir que les organes de manoeuvre soient placés en position correcte pour l'allumage ultérieur du brûleur.
Le réchaud à vapeur de pétrole conforme à la présente invention comporte préférablement une coupelle disposée immédia- tement en-dessous de la tuyère de vaporisation et d'atomisation, mais il faut noter ici que cette coupelle ne doit pas être con- fondue avec celle généralement présente sur les réchauds à pétrole pour-recevoir l'alcool destiné au préchauffage du dispositif.
La coupelle du cas présent doit être disposée aussi près de la tuyère qu'il est nécessaire pour que l'aspiration créée par cette dernière pendant l'atomisation oblige l'air à s'écouler le long de la surface du pétrole collecté dans la coupelle ( par suite de la condensation du pétrole sur les canaux de vaporisation froids au début du préchauffai), en sorte que l'air entraîne le pétrole de la coupelle, qui s'enflamme et brûle avec une flamme non éclairante intensément chauffante, contribuant à c'auffer effectivement les parties des canaux de vaporisation qui ne sont pas soumises à l'action de la flamme de l'atomiseur.
e tuyau plongeur à travers lequel le liquide s'élève vers les canaux de vaporisation pendant le fonctionnement nor- mal est, sur une partie de sa longueur, préférablement disposé autour des tuyaux à air et à liquide de l'atomiseur, en sorte de constituer un espace ou chambre annula,ire de liquide autour
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de ce tuyau. La pratique démontre que la pression d'air due à l'atomisation pendant le préchauffage équilibre la pression du réservoir d'une manière telle que le liquide, durant l'atomisa- tion, s'élève à un niveau situé dans le dit espace annulaire de liquide, en sorte que ce dernier agit à la manière d'un réfri- gérant et évite que la chaleur des parties sus-jacentes chaudes du dispositif ne se transmette au réservoir et aux organes qu'il renferme.
Aux dessins en annexe:
La figure 1 est une coupe verticale par un mode de réa- lisation du réchaud selon l'invention;
La figure 2 est une coupe du brûleur du réchaud, perpen- diculairement à la coupe de la figure 1;
La figure 3 est une coupe à plusgrande échelle par la tuyère du brûleur du dispositif;
Les figures 4 et 5 sont des coupes, respectivement par les lignes VI-VI et V-V de la figure 3.
La figure 6 est une coupe à grande échelle montr nt le tube plongeur et le tube d'adduction d'air du dispositif.
La figure 7 est une coupe par la ligne VII-VII de la figu- re 6.
La figure 8 est une vue de profil avec coupe partielle par un appareil d'éclairage conforme à l'invention.
La figure 9 représente une variante d'exécution de l'ob- jet de la figure 3.
La figure 10 est une coupe par la ligne X-X de la figure 9.
La figure 11 est une coupe par la ligne XI-XI de la figure 9.
La figure 12 est une vue perspective de la partie infé- rieure du tube plongeur de liquide de l'appareil de la figure 8.
La figure 13 représente une modification de la partie supérieure du dispositif de la figure 1.
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Le réchaud à pétrole de la figure 1 comprend un réser- voir à liquide 10 posé sur une série de pieds 12 dont un seul est représenté et comporte une pluralité de supports 14 pour un récipient à chauffer, un seul support étant figuré.
Le réservoir porte à sa partie supérieure une tubu- lure de remplissage 16 filetée extérieurement pour le placement d'un bouchon 18. Ce dernier est perforé d'une ouverture taraudée pour loger une vis obturatrice 20 à têtsmoletée 22 permettant de la visser à la main contre un siège 24 du bouchon 18, en sorte d'obturer un canal étroit 26. Le réservoir est comme d'ordinaire empli de pétrole jusqu'au niveau indiqué à la figure 1 de façon à ménager un espace d'air entre le liquide et la par- tie supérieure bombée 28 du réservoir.
Dans cet espace, une pression supérieure à la pression atmosphérique destinée à chas- ser le liquide par un vaporisateur et une tuyère peut être pro- duite comme d'habitude au moyen d'une pompe 30 dont les détails de construction ne sont pas donnés et qui comprend une tige de piston 32 adaptée pour être actionnée manuellement au moyen d'une poignée (non figurée).
Il est évident que le réchaud, supposé dans ca cas du type vertical, peut aussi être horizontal ou offrir toute forme extérieure appropriée, les caractéristiques décrites ci- après pouvant d'ailleurs être appliquées à tout appareil simi- laire à pétrole.
Un tube plonguer 34 s'étend depuis environ le fond du réservoir 10 jusqu'à un compartiment tubulaire à liquide 36 disposé au-dessus du réservoir et se terminant en deux branches montantes 38 et 40 d'un vaporisateur : dernier comporte une partie horizontale annulaire 42 raccordée par l'intermédiaire de deux branches descendantes 44 et 46 à une tuyère 48 à travers laquelle le pétrole vaporisé traversant les canaux de vaporisa- tion 38-46 intensément chauffés pendant le fonctionnement, est expulsé de façon à brûler sous forme d'une flamme annulaire entre les déflecteurs chauffés 52 et 54 du brûleur.
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Alors que les réchauds actuels du type en question sont normalement mis en route en chauffant de manière appropriée
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les canaux de vaporisation 8.-46, par exemple en brûlant de l'alcool dans une petite coupelle disposée sous le brûleur, ou au moyen d'un dispositif séparé de préchauffage par lequel du pétrole pouvant être soutiré du réservoir est atomisé de façon à être rendu inflammable, l'appareil représenté aux dessins en annexe est adapté en sorte de pouvoir être allumé au moyen d'un dispositif de préchauffage combiné avec la tuyère de. vaporisa- tion 48.
De cette façon, l'allumage et le chauffage de l'appa- reil, ainsi que le passage au fonctionnement en régime devien-
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nent plus simpiss, plus aisés et plus efficaces que 'jusqu'à ce jour, p,3,r le fait qu'une seule tuyère est utilisée, commune à l'atomiseur de préchauffage et au vaporisateur.
Dans ce but, les tubes de vaporisation 44 et 46 ne débouchent pas directement dans la tuyère 48. Comme le montre la fig. 3, la tuyère comprend un bouchon 56 dont une extrémité est vissée dans un organe cylindrique 58 engagé dans l'exttémité
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libre d'un conduit prévu à la jonction des tubes 44 et 46.
L'organe 5 constitue l'une des extrémités d'un tube 64 dans lequel un bouchon 62 est montéamoviblement sous le bouchon 56 en sorte de limiter un espace annulaire 60 entre ces bouchons,
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dans lequel débouchent les conduits .44 et 6. Le bouchon z présente un canal central 6 dont l'extrémité extérieure da est de diamètre réduit pour valoir à quelques centièmes de milli- mètre près celui d'une aiguille 70 adaptée comme décrit plus
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loin pour pouvoir étira élevée et abaissée à travers la tuyère, de façon à servir à la fois d'aiguille de nettoyage et de moyen de réglage de la flamme pendant le f onctionnement. Le bouchon
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56 comporte inférieurement des cavités 12 pour loger les dents d'une clé spéciale de serrage servant à fixer ce bouchon dans la tête 58. du tube 64.
La longueur de la partie étroite 68, du con- duit 66 est relativement petite et vaut de préférence 1 ou 2 millimètres.
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Le bouchon 62, présente un conduit axial 72. aligné sur le conduit 66 et possède une partie intermédiaire rétrécie
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74 intérieure au tube 64 et est vissé par sa partie inférieure filetée 76 dans le bout supérieur d'un tube 28... La partie infé- rieure du bouchon .Q2, 74 présente un canal élargi qu recevant une tige 82 traversant ce tube sur toute sa longueur et terminé par une aiguille 70 en son extrémité supérieure.
Deux ou plus de deux canaux 84 (fig. 3 et 5) traver- sent longitudinalement le dessus du bouchon 62 et débouchent dans une gorge circulaire de la face antérieure de cette partie du bouchon. Tandis que le diamètre de la téta supérieure du
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bouchon fi2 est pratiquement celui du tube 64, le di;,mètn de la partie inférieure de ce bouchon et le diamètre extérieur du tube .La sont sensiblement plus réduits que le diamètre inté-
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rieur du tube fila en sorte de ménager un espace annulaire 88 entre les deux tubes, débouchant par les canaux 84 du bouchon 62 dans l'espace où sa rejoignent les canaux de vaporisation
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14 .et 45. et le conduit 6C,.
Le tube 64 s'étend à travers le compartiment tubulai- re à liquide 36 obturé supérieurement au moyen d'un bouchon 89 vissé dans l'orifice de ce compartiment et muni d'un passage central à travers lequel passe le tube 64 auquel il est fixé,
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soit par soudure ou brasage, soit encore de toute façon appro- priée.
Le compartiment à liquide 36 comporte un corps tubu- laire vissé et soudé sur un collier 90 participant d'un bou-
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chon 92 fixé dans une ouverture du réservoir 10. Le bouchon ru possède un collier intérieur DA terminé au-dessus par une bride intérieure 6 entourant le tube fixa. Le collier 94 est taraudé pour recevoir un presse-étoupe fileté 98, et un bourrade 100 préférablement en caoutchouc synthétique est inséré entre la presse-étoupe 98 et la bride ou collet 96. Le tube 64 se ter- mine à une certaine distance sous le presse-étoupe 98. et en tout cas, suffisamment au-dessus du niveau maximum du liquide
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dans le réservoir 10 pour empêcher toute rentrée de ce liquide par le bout inférieur du tube 64.
Ce dernier est maintenu en position verticale par sa liaison avec le bouchon 89, qui, comme il a été dit, lui est utilement soudé.
Le tube 78 comporte une partie élargie 102 vissée dans un taraudage du tube 64. Cette partie 102 présente des cannelures 104 (fig. 7) pour permettre le passage entre la par- tie supérieure du réservoir 10 et l'espace annulaire 60 au tra- vers de l'espace annulaire 88.
Le tube 78 se prolonge sous un diamètre plus grand 77 jusque dans le réservoir 10 et comporte, à une certaine distan- ce du fond du réservoir, une bride 106 dans laquelle est prati- qué un passage 108 reliant l'intérieur du tube 78 à l'extérieur de la face inférieure de ladite bride. Le tube 78 se prolonge à travers le fond du réservoir qui comprend à cet effet une collerette 111 dans laquelle est vissé un bouchon 116 foré et taraudé en 112 pour permettre le serrage d'un bourrage ou joint 114 contre le tube 78 de façon à rendre étanche le fond du ré- servoir 10. Le bourrage 114 est de préférence en .-caoutchouc synthétique ou matériau analogue.
Une manchette 116 est solidarisée à l'extrémité in- férieure du tube 78 et entourée d'une seconde manchette 118, à laquelle elle est fixée par exemple au moyen d'une vis de calage 120. La tige 82 s'étend sur toute la longueur du tube 78 et se termine inférieurement par une languette ou oeillet 122. Une douille 124 et un bourrage 126 servent à obturer l'ouverture inférieure du tube 78 au droit de la traversée de la tige 82.
Une douille 128 terminée par une bride intérieure 130 est vissée au bout inférieur d'un manchon 134 entourant la partie 77 du tube à liquide. Une rondelle 132 est retenue entre la bride 130 et le bord inférieur du tube 134, lequel ne doit pas 'être étanche et comporte vers son extrémité supérieure un
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collet intérieur 136 et un épaulem3nt ou bride extérieure 1.''i .
Un autre manchon 140 est vissé dans le bout supérieur du man-
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chon 154 et porte un collet interne supérieur 142 dont l'ouver- ture centrale est suffisante pour permettre le pass;lge du tube . Un bourrage bzz , préférablement en caoutchouc synthétique, est disposé autour du tube 78 au sommet du tube 140 et adapté pour coopérer avec le bout inférieur du tube 64 de façon à obturer ce dernier. La rondelle 152 est adaptée pour pouvoir fermer le passai 108 et peut être faite de fibre ou de son
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équivalent.
Le bourrage est disposé dznohn manchon 146 fermé en-dessous par une bride intérieure 148 et de longueur suffisamment plus petite que celle du bourrs pour empêcher que ce manchon ne vienne en contact avec la bride 142, même lorsque le bourrage élastique 144 est comprimé.
Un ressort à boudin 150 relativement faible est interposé
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entre la bride 156 du tube 134 et la bride 148. du manchon 146, et un second ressort à boudin 152 capable d'un plus grand effort que le premier est interposé entre la face inférieure de la bride
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136 et la face supérieure de la bride 106 de la potrlie du tube 78. Il est donc visible qui le ressort 152 sollicite la
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rondelle 132 vers la face inférieure de la bride 10 de manière à tendre à la fermeture du passage 10 , tandis que le ressort 150 presse le bourrage 144 contre le bord inférieur du tube 64 de manière à le fermer.
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Une tige 156 est ra.di.ler#nt montée dans le réservoir 10, l'une de ses extrémités étant portée dans un support 154 solidaire du réservoir, par exemple par son bouchon 92. L'autre extrémité de la tige 156 traverse horizontalement une douille 158 de la paroi du réservoir et est rendue étanche au moyen
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d'un bourrage 152 et d'un presse-étoupe 160. Le bout intérisur 164 de cette tige 156 est coudé ou porte une caus, pour pouvoir agir sur la bride 138.
Une m.;J]1ette de commode 168 est fixée là 1,'=Jxtrén;ité extérieure de la tige, au moyen d'une vis de blocage 166 par
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exemple. Il s'ensuit que la rotation de h tige 156 au. moyen de la manette 168 fait agir la manivelle 164 sur la bride ou
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épaulement 138. de manière à déplacer les manchons 134 et 140 vers le bas, en sorte d'ouvrir simultanément le canal 108 ali- mentait le tube 79 et l'embouchure inférieure du tube à <,tir 6 .
Un tube 170 est fixé à la machette z et se dirige vers la périphérie du réservoir 10. Un bouton rotatif 172 est monté à l'extrémité libre du tube 170 et est fixé à une tige
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flexible 1ï4 disposée dans le tube 17Q. Le bout intérieur de la tige flexible lu4, articulé dans la manchette 11. , est ccudé en 176 et traverse l'oeillet ¯l terminant le bas de la tige 82. La manivelle 176 a une course telle que la rotation de 180 du bouton 172 fait sortir complètement l'aiguille 70 de la partie
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étroite 68 du canal 66 de la tuyère 48.
Comme il est dit ci-avant, les tubes 78 et 64 sont rotativement articulés par le pas de vis de la partie épaissie
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102 du tube 8¯. Ainsi, le bouchent percé des canaux 84 au sommet du tube z peut être rapproché et écarté de la tuyère fixe 56 pour varier la hauteur de l'espace annulaire 6,0 lorsque les 2 tubes sont correctement toumés l'un dans l'autre. Cette
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rotation peut se faire au moyen des manchettes 116-118 et du tube 170 qui y est fixé et peut être déplacé perpendiculairement à l'axe du tube 78. Ce déplacement est limité par des arrêts 178 fixés au bas du réservoir 10 (un seul arrêt est représenté).
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En admettant que le pas de vis de la partie 10 du tube ,i,$ soit à droite, la rotation du tube 170 dans le sens inverse des
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aiguilles d'une montre, en vue en plan, fera diminuer la hau- teur de l'espace annulaire z0. L'arrêt 1 est placé de manière à limiter 1J. rotation du tube 170 à une position où subsiste un passage réduit entre les CdX1';;,UX 84 du bouchon 62 et l'espace annulaire '50 d'une part et les canaux de vaporisation 44 et 45 d'autre part. La rotation du tube 170 dans le sons des aiguilles d'une montre, on vue en plan, produit un accroissement coms-
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pondant de la hauteur de l'espace snnulaire, par le dévissage du tube 78 dans le tube 64.
Le pas de la vis de la partie 102 du tube est choisi de manière telle que la. rotation de 120 du tube 170, c'est-à-dire du bouton 172, entre les deux pieds du réservoir 10, assure la variation de la hauteur de l'espace an- nulaire 60 dans les limites requises, définies plus loin.
Une petite coupelle 180 est placée immédiatement sous les canaux de vaporisation 44, 46 et la tuyère 48. Cette cou- pelle peut être soit une pièce distincte, comme le montre la figure 1, ou bien, comme à la figure 13, faire partie du déflec- teur externe 54, qui, dans le cas présent, se prolonge vers le bas et présente un fond 55 au-dessus duquel des lumières 57 sont pré- vues pour permettre l'arrivée de l'air. Suivant une variante, on peut utiliser un autre organe capable de retenir un liquide, tel qu'une plaque poreuse en amiante ou autre matière incombustible. pas Cette coupelle ne doit/être confondue avec la coupelle ordinaire utilisée sur les réchauds à pétrole ordinaires et servant à chauffer le vaporisateur au moyen d'alcool.
Dans l'ap- pareil conforme à l'invention, la coupelle sert à un usage tout à fait différent et est disposée en un tout autre endroit, à savoir, immédiatement sous la tuyère 48, pour la raison décrite plus loin.
Pendant le f oncti.onnement, la, manette 168 est placée dans sa position où la manivelle 164 de son axe 156 presse vers le bas les manchons 134 et 140 contre l'action du ressort 152, par l'intermédiaire de l'épaulement ou bride 138. Le ressort 150 sollicite donc la douille 146, 148 et son bourrage 144 vers la bride 142, mais la manivelle 164 est dimensionnée en sorte que, lorsque les manchons 134, 140 sont abaissés, le canal 108 du col- let du tube 78 et l'embouchure inférieure du tube 64 (c'est-à-dire l'espace annulaire entre les tubes 78 et 64) soient ouverts.
Simultanément, le bouton 172 portpnt de préférence un repère tel qu'une flèche par exemple est tourné dans sa position de la
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figure 1, pour laquelle la tige 82 portant l'aiguille 70 se trouve placée comme à la figure 3, où l'aiguille 70 obture le conduit ré- tréci extérieur 68 de la tuyère.
Lorsque ces divers organes de réglage sont ainsi placés, de l'air est pompé dans le réservoir 10 de façon à créer une surpression entre le liquide et le dôme 28 du réser- voir. Cette pression fait que l'air comprimé se répand dans l'espace annulaire 88. Les canaux 84. l'espace annulaire 60, les canaux de vaporisation 40-46 et le compartiment annulaire à li- quide 36 en chassant le liquide par le canal 108 dans le tube 78 et par le plongeur 34 dans le fond de la chambre 36.
Lorsque l'appareil est souspression suffisante(géné- ralement de 1/3 à 1/2 atmosphère de pression relative) le bouton 172 est tourné jusqu'à ce que sa flèche indique que la manivelle 176 de la tige flexible 174 a rappelé la tige 82 et son aiguille 70 vers le bas en sorte d'ouvrir la partie étroite extérieure 68 du conduit du bouchon 56. et l'appareil est alors allumé.
Lorsque le conduit étroit 68 est ouvert quand règnent les pressions d'air et de liquide susdites, le liquide s'élève dans le tube 78 et s'écoule par la tuyère 48, tandis que l'air s'échappe à grande vitesse par l'espace annulaire 88, les canaux 84 et l'espace annulaire 60 et rencontre au sommet du bouchon 56 le liquide expulsé qu'il atomise.
Les dimensions de l'espace annu- laire 60 et les diamètre et longueur du conduit d'éjection 68 ainsi que du rétréci 72 du canal à liquide, sont adaptés pour satisfaire à une condition d'équilibre entre les vitesses de passage de l'air et du liquide, telle que l'atomisation du li- quide ait lieu dans et immédiatement à la sortie du conduit68, le liquide s'appliquant en une'mince pellicule contre la paroi du canal 68 et l'air expulsé arrachant et projetant à grande vitesse à travers la tuyère de microscopiques particules de li- quide. Ce mélange d'air.et de microscopiques gouttelettes de li- quide brûle avec une flamme intensément chauffante servant à
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chauffer les canaux de vaporisation disposés au-dessus de la tuyère.
Comme le conduit de vaporisation est froid lors de , l'allumage, une certaine quantité de pétrole se condense préala- blement autour des tubes de vaporisation et s'écoule le long de ceux-ci. Le condensat en est recueilli dans la coupelle 180 dont les dimensions doivent être suffisantes pour recevoir 1 ou 2 cm3.
En un temps très court, généralement de 15 à 20 secondes, la condensation cesse, tandis que les parties du vaporisateur situées au-dessus de la tuyère 48 sont suffisamment chaudes, et l'aspi- ration créée par la tuyère enflamme le pétrole de la coupelle, la flamme résultante favorisant également le chauffage du vapo- risateur. Pour créer l'aspiration nécessaire par la tuyère, la coupelle est disposée assez près du vaporisateur pour que le. pétrole qu'elle a recueilli soit évaporé par la chaleur de la flamme et enflamma, en sorte de brûler avec une flemme non-éclai- rante très chaude contribuant efficacement au chauffage des par- ties du vaporisateur: qu'elle atteint directement.
La pratique démontre que le vaporisateur a atteint sa température de fonc- tionnement normal lorsque le pétrole recueilli dans la coupelle 180 est presque complètement brûlé. De cette faon, l'examen de la coupelle permet de voir quand l'appareil peut être mis en régime normal de fonctionnement. Ceci se produit d'ordinaire en- déans les premières 40 à 50 secondes suivant l'allumage, alors que les réchauds ordinaires exigent un préchauffage de 2 à 3 minutes.
Pour mettre l'appareil de l'état de préchauffage à son régime normal, il suffit de tourner la manette 168 pour que la manivelle 164 de la tige 156 libère la bride 178, grâce à quoi les manchons 134 et 140 sont sollicités vers le haut sous l'action du ressort 152. Ceci ferme le canal 108, pendant que le ressort 150 le moins puissant soulève la douille 146, 148 et son bourrage 144, de manière à obturer le bas du tube 64. Lorsque
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ces passages sont obturés, l'air comprimé sous le dôme 28 du réservoir 10 agit uniquement pour chasser le liquide, par le plogeur 34 et la chambre 36, vers les canaux de vaporisation 40-46; ceux-ci sont devenus assez chauds pour que l'appareil puisse fonctionner comme un réchaud ordinaire à pétrole.
L'expérience démontre qu'un passage en régime normal parfaitement correct peut être effectué en actionnant la manette 168 immédiatement avant l'épuisement du pétrole brûlant dans la coupelle 180. La flamme subsistant lors de la mise en régime ser- vant à l'allumage des vapeurs de pétrole produites alors dans le vaporisateur. Il a été constaté de plus que la pression de l'air servant à l'atomisation par la tuyère 48 pendant le préchauffage se propage suffisamment par les canaux de vaporisation vers la chambre 36 pour empêcher que le liquide de cette chambre ne s'élève à plus de la mi-hauteur environ, durant le préchauffage .
D'autre part, la mise en régime provoque, par la fermeture sou- daine des tubes 78 et 64, le passage instantané du liquide vers le vaporisateur.
En ce qui concerne la position du bouton 172 et du tube 170, c'est-à-dire la hauteur de l'espace annulaire 60, il y a lieu de remarquer que lors de l'allumage, le bouton 172 est de préférence placé avec son tube 170 contre l'arrêt 178 corres- pondant à la hauteur minimum de l'espace annulaire 60, et par- tant, au plus petit rapport possible entre les quantités d'air et de liquide s'écoulant par le tube 78. Le mélange sera donc "gras" lors de l'allumage et facile à enflammer. Aussitôt que la flamme a brûlé quelques secondes, la dimensions de l'espace annu- laire 60 et donc la proportion d'air dans le mélange peuvent être augmentées pour produire un mélange plus "maigre" brûlant à plus haute température que lors du préchauffage; il suffit pour cela d'éloigner le tube 170 et son bouton 172 de la butée ou arrêt 178.
Pendant le fonctionnement normal un déplacement hori-
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zontal du bouton 172 modifie la surface de passage entre les canaux de vaporisation 44-46 et la tuyère 48; en d'autres termes le bouton 172 et son tube 170 peuvent être utilisés pendant le fonctionnement en régime normal autant que pendant le préchauf- fage, pour régler le mélange et, par conséquent, la température de la flamme.
L'appareil peut donc être réglé très exactement à peu près de la même façon qu'un réchaud à gaz ordinaire.
Dans la prescription qui précède, il faut comprendre que les limites entre lesquelles la section de l'espace annu- laire doit pouvoir être réglée, sont définies par l'espace annu- laire 88 pour la limite supérieure, et par une fraction de cette surface ou espace annulaire pour la limite inférieure, la dite fraction devant toutefois être suffisamment grande pour permet- tre à une quantité d'a.ir de passer constamment de façon à assu- rer en tout cas l'effet d'atomisation nécessaire.
Il faut comprendre également que la taille de la flam- me de gaz de pétrole peut, suivant une variante, être réglée en tournant le bouton 172 entre certaines limites pour amener l'ex- trémité libre de l'aiguille 70 dans une position voisine du ca- nal rétréci 68, de façon à pouvoir partiellement obturer ce der- nier. La fonction normale de l'aiguille 70 est d'assurer le nettoyage, mais, dans la combinaison décrite, l'aiguille peut également servir comme moyen de réglage pour la dimension de la flamme, pendant le 'onctionnement en régime normal, et comme moyen d'obturation pendant la mise sous pression du réservoir à liquide. De plus, l'aiguille peut être utilisée pour empêcher que les vapeurs de pétrole ne s'échappent du vaporisateur lors- que l'appareil est fermé, c'est-à-dire éteint.
L'extinction s'effectue en tourant le bouton 172 de manière à introduire l'aiguille 70 dans le canal 68 qu'elle obture ainsi, après quoi la manette 168 est replacée en position de départ, de façon à ouvrir les extrémités respectives des tuyaux à liquide 78 et à
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air 64.
Par le fait même, l'air pénètre dans le tuyau 64, puis dans les canaux de vaporisation 38 à 46, ce qui refoule le pétrole à nouveau dans le réservoir, à travers la chambre annulaire 36;
Le pétrole partiellement vaporisé contenu dans lescanaux de vapori- sation se condense, et les gouttes restant dans ces canaux retou- nent au réservoir à travers le tuyau à liquide 78 dès que l'air est admis à s'échapper de ce réservoir par la, manoeuvre de la moletée . vis à tête/22 ou soupape de décompression. De cette façon, l'appa- reil est systématiquement empêché de fumer après son extinction, et encore ses organes de manoeuvre se trouvent replacés en posi- tion correcte pour l'allumage ultérieur.
Une variante de la disposition représentée aux figures
1 à 7 relatives à un réchaud à pétrole est représentée aux figu- res 8 à 13 dans son application à unelampe à pétrole. Cette lampe comporte également un réservoir de liquide 10 comportant une tubulure de remplissage 16 avec un bouchon vissé 18 et unevis obturatrice 20 à tête moletée 22 et une pompe avec une poignée de commande 182.
Au-dessus du réservoir 10 est disposée une virole cylindrique 184, terminée au-dessus par une partie évasée 186.
Deux tiges 188 - 190 sont fixées verticalement vers la périphé- rie de la partie élargie 186 et opposées sur un diamètre; ces tiges sont destinées à supporter une bague 192. sur.laquelle repose un chapeau approprié 194. Les parties supérieures des tiges 188-190 sont déformées vers l'extérieur en un pli 196-
198, immédiatement sous leur attache avec la bague 192. Ces plis sont engagés par des boucles ? 0¯0-= terminant une poignée en forme de U 204 pour suspendre la lampe.
Alors que le tube plongeur 34 de l'exemple de la figure
1 débouche dansune chambre annulaire 36 entourant le tuyau 64 dans le cas de la figure 8, ce tube plongeur 34 est raccordé à un tuyau vertical 206 parallèlement disposé au tube. 64. Ce tuyau
206 se termine à une certaine distance en-dessous de la tuyère
48 du tuyau 64 par un tuyau de vaporisation 208 en forme d'an- neau ouvert disposé coaxialement avec la partie supérieure de
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la lampe. A son extrémité opposée au tuyau 206, Le tuyau 208 débouche dans la partie supérieure du tube 64 de la même manière que celle décrite pour les canaux de vaporisation 44-46 des figures 1 et 3.
A une certaine distance au-dessus de la tuyère 48 est disposé un tube 210 en U renversé dont l'une des branches ouvertes est alignée dans l'axe du tube 64 et dont l'autre branche est disposée coaxialement dans la lampe et porte un bec 212 muni d'un manchon Auer 214. Le bec est entouré par le tuya.u de vaporisation 208 de façon que, pendant le fonctionnement en régime normal, ce tuyau soit suffisamment chauffé pour vapori- ser le pétrole qui lui est fourni par les tuyaux 34 et 206. Dans le but de protéger les parties incandescentes de la lampe et de maintenir dans cette lampe une température appropriée suffisam- ment élevée pendant le fonctionnement, un cylindre de verre 216 est interposé entre la partie élargie 186 et la bague 192.
La disposition de la tuyère réprésentée aux figures 8 à 13 diffère de celle des figures 1 à 5 en ce que le bouchon 56 de la tuyère, au lieu de comporter des creux destinés à l'introduc- tion de la tête d'un outil spécial de serrage de la tuyère dans le tube 64, comprend une tête hexagonale de rayon convenablement plus petit que le diamètre du tube 64, en sorte que ce bouchon peut y être fixé au moyen d'une clé à tube ordinaire. Egalement le bouchon fixé dans la partie supérieure du tuyau 78 diffère de.celui représenté aux figures 1 et 3.
Ce bouchon, représenté par 218 à la figure 9 est vissé dans le tube 78 et comporte une partie élargie adaptée pour s'emboiter dans la paroi du tuyau 64, en sorte de guider ce bouchon dans ce tuyau, et présente de plus deux joues planes latérales ménageant des passages 222 pour l'air venant de l'espace annulaire 88 vers l' espace annula,ire 60 situé entre les faces adjacentes des bouchons 56 et 218.
Le tube 64 se termine inférieurement, comme dans le cas de l'exemple des figures 1 à 6, dans le réservoir 10, au-dessus du niveau maximum du liquide. Selon la figure 8,le tube 64 tr.-
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verse une douille 224 axialement immobile et solidarisée au dit tube 64 par exemplepar soudure. La douille 224 comporte à sa partie inférieure un épaulement extérieur ou bride 226, comportant elle-même un collier cylindrique 228 vers sa périphérie, dans le but de retenir un ressort à boudin 230, qui, à son extrémité supé- rieure, s'appuie contre la bride 226.
A la figure 6, le tube 64 représenté à la figure 8 est adapté pour pouvoir être obturé à son extrémité inférieure au mo- yen d'un bourrage 144 monté dans une douille coulissante 146-148.
Cette douille est disposée dans un tube 232 comportant inférieu- rement une bride 234 munie d'une proéminence latérale 236 dans une ouverture 238 de laquelle est passé le tube plongeur 34. Un ressort à boudin 240 intérieur à la douille 232 sollicite le bourrage 144 vers un épaulement interne 244 de l'extrémité supé- rieure de la douille, ledit épaulement ayant un diamètre inté- rieur légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 64.
Une manchette tubulaire 246 entourant le tube 78 ast disposée sous la bride 234 à laquelle elle est solidarisée de façon à être guidée par le tube plongeur 34. Une encoche 248 est pratiquée d'un côté de la partie inférieure de la manchette 246, les parois latérales 250 de cette encoche étant obliques, ainsi que le montre la figure 12. Un tube 252 solidaire du tuyau 78, est disposé dans l'alignement de la manchette 246 à travers le fond du réservoir 10, à l'intermédiaire d'un dispositif d'étanchéité similaire à celui décrit pour la figure 1. Le tube 252 comporte une bride 254 munie d'une proéminence 256. Un canal 258 s'étend depuis le sommet de cette proéminence jusqu'à l'in- térieur du tube 252.
La hauteur de la proéminence 256 est plus faible que la profondeur de l'encoche 248 de la manchette 246 dans une mesure telle que lorsque ces deux organes sont placés comme à la figure 8, où la proéminence ou bossage 256 pénètre dans l'encoche 248, une communication soit établie par le passage 258
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@ entre l'intérieur du réservoir et l'intérieur du tube 78 et du tube 246.
Une douille 260 est fixée à la partie inférieure du tube 254 traversant le réservoir et porte, comme dans le cas de la figure 1, le tube latéral 170 et ses accessoires intérieurs 174, 176 et le bouton de manoeuvre 172, la manivelle étant raccor- dée à l'oeillet 122 terminant le bas de la tige 82.
Un bourrage ou joint d'étanchéité 262 est disposé à la face inférieure terminant la manchette tubulnire 246.
Alors que par la disposition représentée aux figures 1 à 7, une manchette séparée 168 est nécessaire pour passer de l'état de préchauffage à l'état de régime normal, ce changement dans le cas de l'exemple des figures 8 à 12 est effectué exclusive- ment au moyen d'un bouton 172, et l'opération est la suivante: avant d'allumer la lampe, le bouton 172 est réglé de manière à fermer la tuyère 48 au moyen de l'aiguille 70, puis le bouton 172 et son tube 170 sont déplacés à une position telle que la proéminence 256 engage l'encoche 248 de la partie inférieure de la manchette tubulaire 246. De cette façon, le liquide peut s'écouler par le canal 258 vers l'intérieur du tuyau 78 et de l'air peut être admis par l'embouchure inférieure du tube 64, le ressort 230 sollicitant les organes 232 et 246 vers le bas.
L'air comprimé est alors pompé dans le réservoir jusqu'à, atteindre une pression appropriée, après quoi le bouton 172 est tourné pour retirer l'aiguille 70 de la tuyère 48, en sorte que l'atomisation commence de la même manière qu'il a été décrit précédemment pour les figures 1 à 7.
Le jet combustible est allumé et la flamme traverse le tube en U renversé 210 vers le bec 212 et le manchon 214 qui s'échauffent et transmettent leur chaleur su vaporisateur 208.
Les tubes 78 et 64 sont raccordés de la façon décrite pour l'exemple de la figure 6, et l'adduction d'air peut être réglée pendant l'atomisation de la même façon qu'il est dit précédem-
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ment. L'encoche 248 de la partie inférieure de la manchette 246 est adaptée en sorte d'être engagée par la proéminence 256 de la bride 254, lorsque le bouton 172 est déplacé en sens in- verse des aiguilles d'une montre autour de l'axe du tube 78 dans le but de réduire la hauteur de l'espace annulaire 60 le plus possible pour produire un mélange " gras ". Les faces obli- ques 250de l'encoche 248 sont espacées en sorte de permettre une certaine rotation de la bride 254 et du tube 70 relative- ment à la manchette 246, sans que cette dernière ne soit soule- vée pour former la partie inférieure du tube à air 64.
De cette manière, un certain mouvement du bouton 172 peut avoir lieu pour régler la flamme de l'atomiseur.
Quand la lampe a brûlé quelques. instants avec la flamme de l'atomiseur, par exemple pendant environ 1 minute, le régime normal est adopté en déplaçant le bouton 172 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe du tube 78. De cette façon, la proéminence 256 soulève la manchette tubulaire
246, de sorte que le bourrage 144, sollicité par le ressort 240, est pressé vers l'extrémité inférieure du tube 64 qu'il obture, en même temps que le canal 258 est obturé par suite du contact entre le sommet de la proéminence 256 et le joint 262. Il s'en- suit que le réglage de la lampe est soudainement inversé, le combustible liquide ne pouvant plus alors passer que par le plongeur 34 et le tuyau 206 vers le vaporisateur 208, et de là vers la tuyère 48.
Le passage en régime normal se fait au mo- chauffé . ment où le vaporisateur a été/à une température à laquelle le combustible se vaporise, en sorte que le fonctionnement ultérieur est celui d'une lampe ordinaire à vapeur de pétrole.
L'intensité lumineuse de la lampe peut être modifiée en tournant sur lui-même le bouton 172 de manière à clore plus ou moins la tuyère au moyen de l'aiguille 70.
Alors que le réchaud des exemples des figures 1 à 7 com- porte des pieds, la lampe de l'exemple de la figure 8 est portée
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@ par une virole 270 fixée au réservoir 10. Le tube 170 traverse une découpure périphérique 272 dont les extrémités limitent la course horizontale du bouton 172 avec son tube 170. ans le cas de l'exemple susdécrit, les mouvements horizontaux du tube 170. sont limités aux positions extrêmes pour lesquelles les extrémités inférieures des tubes 64,78 sont soit complètement obturées, soit complètement ouvertes, le réglage se faisant uniquement à l'aide de l'aiguille 70.
Comme il faut le comprendre de la description ci- avant, l'invention concerne plusieurs caractèresnouveaux comme suit :
Tout d'abord, il est nouveau de combiner l'a:tomiseur de préchauffage d'un brûleur à vapeur de pétrole avec la tuyère à combustible, en sorte que l'air nécessaire à l'atomisation soit également admis aux canaux de vaporisation de manière à re- tenir le combustible liquide fourni par le tube plongeur jus- qu'à ce que le brûleur ait été suffisamment chauffé. Il est de plus nouveau, et d'ailleurs d'importance capitale, de pouvoir régler l'atomiseur pour débiter un mélange relativement "gras" pour l'allumage et plutôt "maigre" pour le chauffage en régime normal. Ce problème est résolu, simplement et efficacement, en rendant possible le réglage du volume de l'espace annulaire.
Comme il est dit ci-avant, cette caractéristique est de pre - mière importance puisque, pour une atomisation telle que l'air et le liquide soient en équilibre de proportions et que l'air arrache des gouttelettes de la surface de la pellicule liquide dans la tuyère, il faut un rapport particulier entre les di- mensions des canaux à air et à liquide, pour obtenir la meil- leure atomisation possible. Pour les atomiseurs connus à ce jour, il est nécessaire de calculer préalablement les dimen- sions des canaux et de réaliser la tuyère avec grande précision pour obtenir qu'un volume donné de liquide soit atomisé par unité de temps et obtenir ainsi une flamme calme non fumeuse, des écarts même faibles, des dimensions correctes des canaux pouvant influencer grandement l'atomisation.
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Si, toutefois, le canal à air peut être réglé, comme il est décrit ci-avant, les écarts des dimensions même des ca- naux seront peu critiques puisqu'il est possible de compenser ces écarts par réglage en sorte d'obtenir par rapport au canal à liquide les dimensions optima.
A ce sujet, il faut remarquer que les butées servant à limiter les déplacements horizontaux du bouton 172 sont dis- posées en sorte que le canal à air ne puisse être eomplètement obturé,, c'est-à-dire que les bouchons 62 et %ne puissent en- trer mutuellement en contact. Ceci est également un avantage en ce qu'il est donc .impossible , par suite qu'une fausse manoeuvre de soumettre les organes relativement petits, contenus dans l'appareil, à des sollicitations excessives.
Il faut encore noter que tous les organes de l'appa- reil sont assez simples pour être- réalisés en série et être aisément assemblés. Sous ce rapport, le mouvement coaxial et l'extrémité supérieure de l'atomiseur sont spécialement impor- tants.
Enfin, la disposition coaxiale des tubes 64 et 78 et de la chambre 36 (figure 1) est de grande importance en ce qu'elle permet un certain refroidissement des conduites pen.iant le fonc- tionnement, au moyen du liquide contenu dans la chambre annu- laire 36.
L'atomiseur nouveau, objet de l'invention, peut aussi être utilisé pour d'autres appareils que ceux décrits, brûlant du combustible atomisé pour le chauffage, soit préalablement, soit constamment.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Liquid atomizer, especially for petroleum burning devices and devices equipped with this atomizer".
The invention relates to liquid atomizers of the type where an air channel and a liquid channel penetrate into each other and extend together in a narrow and preferably short ejection duct.
In accordance with the theory relating to a group of liquid atomizers of this species (see J. Hartmen "Atomization" in the, Collection Ingeniorvidenskabelige Skrifter). A flame of temperature substantially higher than that obtained hitherto can be obtained when the pressure, the diameter of the liquid and air channels, the diameter of the outlet orifice, and possibly the length of this orifice, are proportioned in such a way that during atomization a condition is established
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balance between liquid and air, by which the liquid surface is adapted so as to form a thin film inside the outlet pipe, concentrically around the jet of expelled air, so that the atomization is carried out by pulling fine droplets from the surface of the liquid.
When this atomizing action is obtained, and more especially the right proportion of the liquid-air mixture, the maximum temperature obtained by the flame then depends mainly on the correct proportions of the supply channels.
Another practical difficulty is that the proportion of the mixture ensuring the flame of maximum temperature corresponds to a relatively large quantity of air compared to that of liquid, which makes combustion difficult. In practice, for this reason the channels are often dimensioned so as to allow the passage of a relatively larger volume of liquid than the quantity of air, which corresponds to a flame of rather lower temperature, so as to facilitate combustion.
The present invention aims to provide a 3, liquid tomiser which, although based on the principle set out above for obtaining a high temperature flame, also allows easy combustion, as well as the adjustment of the temperature of the flame. flame between wide limits, the proportions of the channels are therefore less critical.
In accordance with the present invention, this object is achieved by making the section of the air duct openable between limits such that the proportion of the liquid-air mixture can be varied between that of an easily flammable mixture and relatively rich in gas. liquid and that of a leaner mixture, having a flank at higher temperature.
According to a preferred embodiment of the object of the invention, the air channel opens into an annular space
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connected to the liquid channel, and of variable height.
The annular space may be located between two plugs, one of which comprises the ejection duct, the other plug being arranged at one of the ends of the liquid channel and having a passage for air, these two caps that can be adjusted relative to each other.
According to one embodiment, the adjustment of the two plugs can be obtained by giving the air channel the shape of a pipe closed at one of its ends by the plug or plug in which the ejection duct is formed, while that the liquid channel is formed by another pipe arranged inside the air pipe and closed at its upper part by the plug or plug comprising the liquid channel, a passage being provided for the air through or behind the said liquid pipe, the two aforementioned pipes being able to rotate with respect to each other by means of a screw thread formed in a thinned part of the liquid pipe.
Under this running force of the liquid atomizer, the cross section of the air channel can be changed, simply by turning the two pipes relative to each other between limits such as the atomized liquid. can be sprayed through the outlet tubing, forming a mixture with air in proportions which may vary substantially from that of a rich, easily flammable mixture to that of a finely atomized mixture, with a high flame. temperature.
The liquid atomizer of the type described can usefully be used in petroleum vapor burners intended for heating, cooking or lighting; for this, the invention also relates to such a device comprising a reservoir filled with liquid under air pressure, a dip pipe opening out from this reservoir into vaporization channels heated during the operation and from there to a nozzle. ejection, and also comprising the liquid atomizer described above, for the purpose of preheating, such a burner having the characteristic
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particular that the outlet of the atomizer coincides with the ejection nozzle of the vaporization channels, in such a way that the air pressure during atomization prevents the liquid from rising from the reservoir into the vaporization channels.
This realization between the air channel of the atomizer and the vaporization channels can be obtained by opening said channels into the common orifice made in the adjustable part of the air channel of the atomizer. By this arrangement the advantage is obtained whereby the adjustable air passage section of the channel / of the atomizer, for example situated between the two plugs or plugs, can also be used to adjust the flame produced by vaporized petroleum, and this by means of a relative rotation of the two aforementioned pipes.
The fact of using the air pressure necessary for atomization to prevent the rise of the liquid in the dip pipe also allows the avun- tagen by which the vaporization channels will be heated rapidly, the passage of the preheating state, under normal operating condition, which can moreover be carried out very simply. by closing off the air supply channel necessary for atomization and preferably also the oil supply channel for the oil to be atomized. This can be carried out by a single operation by providing a suitable sealing device controlled by a single lever and adapted so as to be able to close the air and liquid channels of the atomizer.
For this purpose, the air and liquid pipes can, according to the invention, open into the reservoir, respectively above the maximum level and below the minimum level of the liquid, the mouths of the two channels being connected by a closure device, arranged so that it can be controlled from outside the reservoir to simultaneously open and close the two pipes.
This closure device comprises, on the one hand, two
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jams connected to one another and arranged so as to be able to be applied to or removed from the mouth of the two pipes by means of a device connected to the control lever.
The two jams are preferably connected to each other by a member which, by means of a spring, is kept in the extreme position for which the mouths of the two pipes are either open or closed, as said. connection member that can be returned to the extreme opposite position by means of the actuator. As the spring acts in this way on the pipes in the longitudinal direction, this avoids the danger of any loosening of the screw thread joining the two pipes and , therefore, ensures the correct adjustment of the passage section of the air channel.
The air pipe disposed outside simply terminates at a certain distance above the maximum level of the liquid and can thus be blocked by a packing preferably biased by a spring and thus applied against the mouth of the pipe; instead, the liquid channel, to allow an appropriate construction of the shut-off device, opens into the reservoir through the intervention of a channel made in the flange of the pipe and vars which the second packing can move from one side to the other. in such a way that its movement, under the action of the spring or of the operating member, is accompanied by the movement of the plugging of the air duct.
Two practical solutions for implementing this arrangement can be provided. According to the first, the liquid channel has its mouth at the lower part of the flange and the spring urges the connecting member of the two jams towards the top to simultaneously close the two conduits. By the other solution, the spring urges said connecting member downwards to simultaneously open the two pipes.
In the first case, the lever can be fitted with a simple
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ment of a crank forint part for the downward movement and against the action of the spring of the member joining the jams. For example, the spring can be interposed between the upper face of the flange of the liquid pipe and the lower face of a second flange so as to urge the stuffing of the air duct upwards, possibly by means of a intermediate spring, an extension of this second flange being adapted to be able to cooperate with the aforesaid crank.
Thus, the passage from one situation to the other can be effected by means of a separate lever which can be disposed at one end of a rotating rod, the other end of which carries the crank.
In the event that the spring tends to lower the stuffing holder, the liquid channel will have its mouth placed above the upper face of the flange, and the two pipes can therefore be closed by the relative rotation of two of these / pipes as described for atomization and vapor flame size control.
This can be achieved in a very simple manner, in particular by causing the liquid tube to emerge in a casing or boss provided on the upper face of the flange, the stuffing holder comprising a notch adapted to cooperate with the boss and having a depth a little greater than the height of the said boss, with the stuffing disposed at the upper non-notched part of its support. In this way the rotation of the liquid duct lifts the shutter by its cam-shaped boss, disengaging it from the notch, whereby the opening of the liquid channel in the boss will be closed by the gasket disposed below. in its holder, while the other gasket is lifted to seal the air pipe.
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For this embodiment, it may be useful to provide a certain clearance between the boss and the walls of the notch, so that the relative rotation of the two pipes within the limits defined by this clearance allows the variation of the section. passage of the air channel during atomization. The burner flame can be adjusted during normal operation by means of a rod mounted so as to be able to slide longitudinally inside the liquid pipe and fitted at its upper end with a needle whose the section 3st substantially equal to that of the ejection duct, said needle being adapted to be able to be introduced into this orifice. The needle can therefore be used both for cleaning and for adjusting, that is to say varying, the vapor flame, by more or less blocking the outlet pipe.
The rod carrying the needle can pass through the closed lower end of the liquid pipe. This hose extends usefully through the bottom of the tank and has a lever by which the hose can be adjusted relative to the air hose. The movements of this lever can be limited by stops in such a way that the section of the annular space of the air channel can be varied between the aforementioned limits, without the buffer of the upper end of the liquid pipe. reaches the bottom of the nozzle.
Said lever may be hollow and be provided with a rotary knob connected to a rod extending through this hollow lever to cooperate with the lower end of the rod carrying the needle by means of a crank, so that the rotation of the knob controls the longitudinal movement of the needle. In addition to its use for cleaning, the needle also serves to extinguish the flame of the burner, so that the latter is prevented from smoking, coma this is the case for ordinary burners of the type considered.
The extinction is done by turning, first of all, the knob of the rod carrying the needle to an in- mark.
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indicating that the needle is in its upper closing position of the). nozzle, then, by putting the lever in the "atomization" position for which the compressed air in the tank is admitted to the vaporization channels and thus discharges the unvaporized and partially vaporized oil contained in these channels back into the reservoir, where it is condensed (it is this oil which is the ordinary cause of soot formation).
After these operations, the decompression plug of the tank filler neck is opened. These operations also make it possible to obtain that the operating members are placed in the correct position for subsequent ignition of the burner.
The petroleum vapor stove in accordance with the present invention preferably has a cup disposed immediately below the vaporization and atomization nozzle, but it should be noted here that this cup should not be confused with that generally. present on petroleum stoves to receive alcohol intended for preheating the device.
The cup in this case should be placed as close to the nozzle as necessary so that the suction created by the latter during atomization forces air to flow along the surface of the oil collected in the cup. (as a result of the oil condensing on the cold spray channels at the start of the preheat), causing the air to carry the oil from the cup, which ignites and burns with an intensely heated non-illuminating flame, contributing to c 'Effectively auffer the parts of the vaporization channels which are not subjected to the action of the flame of the atomizer.
The dip pipe through which the liquid rises to the vaporization channels during normal operation is, over part of its length, preferably arranged around the air and liquid pipes of the atomizer, so as to constitute a voided space or chamber, ire of liquid around
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of this pipe. Practice shows that the air pressure due to atomization during preheating balances the pressure of the reservoir in such a way that the liquid, during atomization, rises to a level located in said annular space. of liquid, so that the latter acts as a refrigerant and prevents the heat from the hot overlying parts of the device from being transmitted to the reservoir and to the components it contains.
In the attached drawings:
Figure 1 is a vertical section through one embodiment of the stove according to the invention;
FIG. 2 is a section through the burner of the stove, perpendicular to the section in FIG. 1;
FIG. 3 is a section on a larger scale through the nozzle of the burner of the device;
Figures 4 and 5 are sections, respectively through lines VI-VI and V-V of Figure 3.
Figure 6 is an enlarged sectional view showing the dip tube and the air supply tube of the device.
Figure 7 is a section on the line VII-VII of Figure 6.
FIG. 8 is a side view partially in section through a lighting apparatus according to the invention.
FIG. 9 represents an alternative embodiment of the object of FIG. 3.
Figure 10 is a section taken along the line X-X of Figure 9.
Figure 11 is a section on the line XI-XI of Figure 9.
Figure 12 is a perspective view of the lower portion of the liquid dip tube of the apparatus of Figure 8.
Figure 13 shows a modification of the upper part of the device of Figure 1.
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The kerosene stove of FIG. 1 comprises a liquid reservoir 10 placed on a series of legs 12 of which only one is shown and comprises a plurality of supports 14 for a container to be heated, only one support being shown.
The tank has at its upper part a filler pipe 16 threaded externally for the placement of a plug 18. The latter is perforated with a tapped opening to accommodate a shutter screw 20 with knurled head 22 allowing it to be screwed by hand. against a seat 24 of the stopper 18, so as to close a narrow channel 26. The reservoir is as usual filled with oil to the level indicated in FIG. 1 so as to leave an air space between the liquid and the domed upper part 28 of the reservoir.
In this space, a pressure higher than atmospheric pressure for expelling the liquid by a vaporizer and a nozzle can be produced as usual by means of a pump 30, the construction details of which are not given and which comprises a piston rod 32 adapted to be actuated manually by means of a handle (not shown).
It is obvious that the stove, assumed in this case to be the vertical type, can also be horizontal or have any suitable external shape, the characteristics described below being able to be applied moreover to any similar petroleum apparatus.
A dip tube 34 extends from approximately the bottom of the reservoir 10 to a tubular liquid compartment 36 disposed above the reservoir and terminating in two rising branches 38 and 40 of a vaporizer: the latter comprises an annular horizontal part 42 connected by means of two descending branches 44 and 46 to a nozzle 48 through which the vaporized oil passing through the vaporization channels 38-46 intensely heated during operation, is expelled so as to burn in the form of a annular flame between the heated baffles 52 and 54 of the burner.
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While current stoves of the type in question are normally started by heating appropriately
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the vaporization channels 8.-46, for example by burning alcohol in a small cup placed under the burner, or by means of a separate preheating device by which oil which can be withdrawn from the tank is atomized so as to be made flammable, the device shown in the accompanying drawings is adapted so that it can be ignited by means of a preheating device combined with the nozzle. vaporization 48.
In this way, the ignition and heating of the appliance, as well as the switch to steady-state operation becomes
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Nent simpler, easier and more effective than 'to date, p, 3, r the fact that a single nozzle is used, common to the preheating atomizer and to the vaporizer.
For this purpose, the vaporization tubes 44 and 46 do not open directly into the nozzle 48. As shown in FIG. 3, the nozzle comprises a plug 56, one end of which is screwed into a cylindrical member 58 engaged in the extremity
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free of a duct provided at the junction of the tubes 44 and 46.
The member 5 constitutes one of the ends of a tube 64 in which a cap 62 is mounted removably under the cap 56 so as to limit an annular space 60 between these caps,
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into which the conduits .44 and 6 emerge. The plug z has a central channel 6, the outer end of which da is of reduced diameter to be equivalent to within a few hundredths of a millimeter that of a needle 70 adapted as described above.
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away so that it can be stretched up and down through the nozzle, so as to serve both as a cleaning needle and as a means of adjusting the flame during operation. Cap
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56 has cavities 12 below to house the teeth of a special tightening key serving to fix this stopper in the head 58 of the tube 64.
The length of the narrow portion 68 of the conduit 66 is relatively small and is preferably 1 or 2 millimeters.
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The stopper 62 has an axial duct 72 aligned with the duct 66 and has a tapered intermediate portion.
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74 inside the tube 64 and is screwed by its threaded lower part 76 into the upper end of a tube 28 ... The lower part of the stopper .Q2, 74 has a widened channel which receives a rod 82 passing through this tube on its entire length and terminated by a needle 70 at its upper end.
Two or more channels 84 (Figs. 3 and 5) cross longitudinally the top of the stopper 62 and open into a circular groove in the front face of this part of the stopper. While the diameter of the upper teat of the
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stopper fi2 is practically that of tube 64, the di;, mètn of the lower part of this stopper and the outside diameter of the tube .La are appreciably smaller than the inside diameter.
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laughter of the tube spun so as to leave an annular space 88 between the two tubes, opening through the channels 84 of the stopper 62 into the space where its join the vaporization channels
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14. And 45. and conduit 6C ,.
The tube 64 extends through the tubular liquid compartment 36 closed at the top by means of a plug 89 screwed into the orifice of this compartment and provided with a central passage through which passes the tube 64 to which it is. fixed,
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either by welding or brazing, or again in any appropriate way.
The liquid compartment 36 comprises a tubular body screwed and welded to a collar 90 participating in a plug.
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chon 92 fixed in an opening of the reservoir 10. The stopper ru has an inner collar DA terminated above by an inner flange 6 surrounding the fixed tube. Collar 94 is threaded to receive a threaded gland 98, and a pad 100 preferably of synthetic rubber is inserted between the gland 98 and the flange or collar 96. The tube 64 ends some distance below the collar. cable gland 98. and in any case sufficiently above the maximum liquid level
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in the reservoir 10 to prevent any entry of this liquid through the lower end of the tube 64.
The latter is maintained in a vertical position by its connection to the plug 89, which, as has been said, is usefully welded to it.
The tube 78 has an enlarged part 102 screwed into an internal thread of the tube 64. This part 102 has grooves 104 (fig. 7) to allow passage between the upper part of the reservoir 10 and the annular space 60 through it. to annular space 88.
The tube 78 extends under a larger diameter 77 into the reservoir 10 and comprises, at a certain distance from the bottom of the reservoir, a flange 106 in which is made a passage 108 connecting the interior of the tube 78 to. the outside of the underside of said flange. The tube 78 is extended through the bottom of the tank which comprises for this purpose a collar 111 in which is screwed a plug 116 drilled and tapped at 112 to allow the tightening of a jam or seal 114 against the tube 78 so as to make The bottom of the tank 10. The packing 114 is preferably of synthetic rubber or the like.
A sleeve 116 is secured to the lower end of the tube 78 and surrounded by a second sleeve 118, to which it is fixed, for example by means of a setting screw 120. The rod 82 extends over the entire length. length of tube 78 and ends below in a tongue or eyelet 122. A sleeve 124 and a packing 126 serve to close the lower opening of tube 78 to the right of the crossing of the rod 82.
A sleeve 128 terminated by an inner flange 130 is screwed to the lower end of a sleeve 134 surrounding part 77 of the liquid tube. A washer 132 is retained between the flange 130 and the lower edge of the tube 134, which must not be sealed and has towards its upper end a
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inner collar 136 and an outer shoulder or flange 1. '' i.
Another sleeve 140 is screwed into the upper end of the sleeve.
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chon 154 and carries an upper internal collar 142 whose central opening is sufficient to allow the passage of the tube. A bzz packing, preferably of synthetic rubber, is placed around the tube 78 at the top of the tube 140 and adapted to cooperate with the lower end of the tube 64 so as to seal the latter. The washer 152 is adapted to be able to close the pass 108 and can be made of fiber or its
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equivalent.
The stuffing is disposed in a sleeve 146 closed below by an inner flange 148 and of sufficiently shorter length than that of the stuffing to prevent this sleeve from coming into contact with the flange 142, even when the elastic stuffing 144 is compressed.
A relatively weak coil spring 150 is interposed
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between the flange 156 of the tube 134 and the flange 148 of the sleeve 146, and a second coil spring 152 capable of a greater force than the first is interposed between the underside of the flange
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136 and the upper face of the flange 106 of the pottery of the tube 78. It is therefore visible which the spring 152 requests the
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washer 132 towards the lower face of the flange 10 so as to tend to the closing of the passage 10, while the spring 150 presses the packing 144 against the lower edge of the tube 64 so as to close it.
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A rod 156 is ra.di.ler # nt mounted in the reservoir 10, one of its ends being carried in a support 154 integral with the reservoir, for example by its plug 92. The other end of the rod 156 crosses horizontally a sleeve 158 of the wall of the tank and is sealed by means
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a stuffing 152 and a stuffing box 160. The intérisur 164 of this rod 156 is bent or carries a caus, to be able to act on the flange 138.
A m.; J] 1 dresser 168 is fixed there 1, '= Jxtrén; ity of the rod, by means of a locking screw 166 by
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example. It follows that the rotation of h rod 156 au. by means of the lever 168 causes the crank 164 to act on the flange or
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shoulder 138. so as to move the sleeves 134 and 140 downwards, so as to simultaneously open the channel 108 feeding the tube 79 and the lower mouth of the tube at <, shot 6.
A tube 170 is attached to the machete z and runs towards the periphery of the reservoir 10. A rotary knob 172 is mounted at the free end of the tube 170 and is attached to a rod.
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flexible 14 disposed in the tube 17Q. The inner end of the flexible rod lu4, articulated in the cuff 11., is wired at 176 and passes through the eyelet ¯l terminating the bottom of the rod 82. The crank 176 has a stroke such that the 180 rotation of the button 172 brings needle 70 completely out of the part
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narrow 68 of the channel 66 of the nozzle 48.
As stated above, the tubes 78 and 64 are rotatably articulated by the thread of the thickened part
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102 of tube 8¯. Thus, the pierced stopper of the channels 84 at the top of the tube z can be brought closer to and away from the fixed nozzle 56 to vary the height of the annular space 6.0 when the 2 tubes are correctly rotated into one another. This
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rotation can be done by means of the sleeves 116-118 and of the tube 170 which is fixed to them and can be moved perpendicular to the axis of the tube 78. This movement is limited by stops 178 fixed to the bottom of the tank 10 (a single stop is represented).
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Assuming that the thread of part 10 of the tube, i, $ is to the right, the rotation of the tube 170 in the opposite direction of
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clockwise, in plan view, will decrease the height of the annular space z0. Stop 1 is placed so as to limit 1J. rotation of the tube 170 to a position where there is a reduced passage between the CdX1 ';;, UX 84 of the stopper 62 and the annular space '50 on the one hand and the vaporization channels 44 and 45 on the other hand. The rotation of the tube 170 in the sounds of the hands of a clock, seen in plan, produces a coms-
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laying the height of the snnulaire space, by unscrewing the tube 78 in the tube 64.
The pitch of the screw of part 102 of the tube is chosen such that the. rotation of 120 of the tube 170, that is to say of the knob 172, between the two feet of the reservoir 10, ensures the variation of the height of the annular space 60 within the required limits, defined below.
A small cup 180 is placed immediately below the vaporization channels 44, 46 and the nozzle 48. This cup can either be a separate piece, as shown in Figure 1, or, as in Figure 13, form part of the cup. external deflector 54, which in the present case extends downwards and has a bottom 55 above which apertures 57 are provided to allow the arrival of air. According to a variant, one can use another member capable of retaining a liquid, such as a porous plate made of asbestos or other incombustible material. no This cup should not / be confused with the regular cup used on regular petroleum stoves and used to heat the vaporizer with alcohol.
In the apparatus according to the invention, the cup serves an entirely different purpose and is arranged in a completely different location, namely, immediately under the nozzle 48, for the reason described below.
During f oncti.onnement, the lever 168 is placed in its position where the crank 164 of its axis 156 presses down the sleeves 134 and 140 against the action of the spring 152, via the shoulder or flange 138. The spring 150 therefore urges the sleeve 146, 148 and its stuffing 144 towards the flange 142, but the crank 164 is dimensioned so that, when the sleeves 134, 140 are lowered, the channel 108 of the collar of the tube 78 and the lower mouth of tube 64 (i.e. the annular space between tubes 78 and 64) are open.
Simultaneously, the button 172 preferably carries a mark such as an arrow for example is rotated in its position of the
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FIG. 1, for which the rod 82 carrying the needle 70 is placed as in FIG. 3, where the needle 70 closes the external narrowed duct 68 of the nozzle.
When these various regulators are thus placed, air is pumped into the reservoir 10 so as to create an overpressure between the liquid and the dome 28 of the reservoir. This pressure causes the compressed air to flow into the annular space 88. The channels 84. the annular space 60, the vaporization channels 40-46 and the annular liquid compartment 36, expelling the liquid through the channel. 108 in the tube 78 and by the plunger 34 in the bottom of the chamber 36.
When the apparatus is under sufficient pressure (generally from 1/3 to 1/2 atmosphere of relative pressure) the knob 172 is turned until its arrow indicates that the crank 176 of the flexible rod 174 has returned the rod. 82 and its needle 70 downwards so as to open the outer narrow part 68 of the conduit of the plug 56. and the apparatus is then turned on.
When the narrow duct 68 is opened when the aforesaid air and liquid pressures prevail, the liquid rises in the tube 78 and flows through the nozzle 48, while the air escapes at high speed through the 'annular space 88, the channels 84 and the annular space 60 and meets at the top of the plug 56 the expelled liquid which it atomizes.
The dimensions of the annular space 60 and the diameter and length of the ejection duct 68 as well as of the constriction 72 of the liquid channel, are adapted to satisfy a condition of equilibrium between the air passage speeds. and liquid, such that the atomization of the liquid takes place in and immediately at the outlet of the conduit 68, the liquid applying in a thin film against the wall of the channel 68 and the expelled air tearing and projecting with great force. microscopic liquid particles velocity through the nozzle. This mixture of air and microscopic droplets of liquid burns with an intensely heating flame serving to
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heat the vaporization channels arranged above the nozzle.
As the vaporization duct is cold during ignition, a certain quantity of oil condenses beforehand around the vaporization tubes and flows along them. The condensate is collected in the cup 180, the dimensions of which must be sufficient to receive 1 or 2 cm3.
In a very short time, usually 15 to 20 seconds, the condensation ceases, while the parts of the vaporizer above the nozzle 48 are sufficiently hot, and the suction created by the nozzle ignites the oil in the nozzle. cup, the resulting flame also promoting heating of the vaporizer. To create the necessary suction by the nozzle, the cup is placed close enough to the vaporizer so that the. oil which it has collected is evaporated by the heat of the flame and ignited, so as to burn with a very hot non-illuminating flame, effectively contributing to the heating of the parts of the vaporizer: which it reaches directly.
Practice shows that the vaporizer has reached its normal operating temperature when the oil collected in cup 180 is almost completely burnt. In this way, examining the cup makes it possible to see when the device can be put into normal operation. This usually happens within the first 40 to 50 seconds after lighting, whereas ordinary stoves require 2-3 minutes preheating.
To put the device from the preheating state to its normal mode, it suffices to turn the handle 168 so that the crank 164 of the rod 156 releases the flange 178, whereby the sleeves 134 and 140 are biased upwards. under the action of the spring 152. This closes the channel 108, while the less powerful spring 150 lifts the bush 146, 148 and its stuffing 144, so as to close the bottom of the tube 64. When
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these passages are closed, the compressed air under the dome 28 of the reservoir 10 acts only to expel the liquid, through the plogeur 34 and the chamber 36, towards the vaporization channels 40-46; these have become hot enough for the appliance to function as an ordinary kerosene stove.
Experience shows that a perfectly correct changeover to normal operation can be effected by actuating the lever 168 immediately before the exhaustion of the burning oil in the cup 180. The flame remaining when starting up is used for ignition. petroleum vapors then produced in the vaporizer. It was further observed that the pressure of the air serving for atomization by the nozzle 48 during the preheating propagates sufficiently through the vaporization channels towards the chamber 36 to prevent the liquid in this chamber from rising to more than halfway up, during preheating.
On the other hand, the setting in operation causes, by the sudden closing of the tubes 78 and 64, the instantaneous passage of the liquid towards the vaporizer.
With regard to the position of the button 172 and of the tube 170, i.e. the height of the annular space 60, it should be noted that during ignition, the button 172 is preferably placed with its tube 170 against the stop 178 corresponding to the minimum height of the annular space 60, and therefore to the smallest possible ratio between the quantities of air and liquid flowing through the tube 78. The mixture will therefore be "fatty" when ignited and easy to ignite. As soon as the flame has burned for a few seconds, the size of the annulus 60 and therefore the proportion of air in the mixture can be increased to produce a "leaner" mixture burning at a higher temperature than during preheating; it suffices for this to move the tube 170 and its button 172 away from the stopper or stop 178.
During normal operation, a hori-
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zontal of the button 172 modifies the passage surface between the vaporization channels 44-46 and the nozzle 48; in other words the knob 172 and its tube 170 can be used during normal operation as well as during preheating, to regulate the mixture and, therefore, the temperature of the flame.
The appliance can therefore be set up very exactly in much the same way as a regular gas stove.
In the preceding prescription, it should be understood that the limits between which the section of the annular space must be able to be adjusted, are defined by the annular space 88 for the upper limit, and by a fraction of this surface or annular space for the lower limit, said fraction having, however, to be large enough to allow a quantity of air to pass constantly so as to ensure in any case the necessary atomizing effect.
It should also be understood that the size of the petroleum gas flame may alternatively be adjusted by turning the knob 172 between certain limits to bring the free end of the needle 70 to a position near the height of the needle. narrowed channel 68, so as to be able to partially close the latter. The normal function of the needle 70 is to provide cleaning, but, in the combination described, the needle can also serve as an adjusting means for the size of the flame, during normal operation, and as a means. closure during pressurization of the liquid reservoir. In addition, the needle can be used to prevent petroleum vapors from escaping from the vaporizer when the apparatus is closed, ie turned off.
The extinction is carried out by turning the button 172 so as to introduce the needle 70 into the channel 68 which it thus closes, after which the handle 168 is returned to the starting position, so as to open the respective ends of the pipes. liquid 78 and
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air 64.
By the same token, the air enters the pipe 64, then into the vaporization channels 38 to 46, which forces the oil back into the tank, through the annular chamber 36;
The partially vaporized petroleum contained in the vaporization channels condenses, and the drops remaining in these channels return to the reservoir through the liquid pipe 78 as soon as air is allowed to escape from this reservoir through the, knurled maneuver. / 22 head screw or pressure relief valve. In this way, the appliance is systematically prevented from smoking after it has been switched off, and even its actuators are returned to the correct position for subsequent switching on.
A variant of the arrangement shown in figures
1 to 7 relating to a kerosene stove is shown in Figures 8 to 13 in its application to a kerosene lamp. This lamp also comprises a liquid reservoir 10 comprising a filler pipe 16 with a screw cap 18 and a shutter screw 20 with a knurled head 22 and a pump with a control handle 182.
Above the reservoir 10 is arranged a cylindrical shell 184, terminated above by a flared part 186.
Two rods 188 - 190 are fixed vertically towards the periphery of the widened part 186 and opposed on one diameter; these rods are intended to support a ring 192. on which rests a suitable cap 194. The upper parts of the rods 188-190 are deformed outwardly into a fold 196-
198, immediately under their attachment with the ring 192. These folds are engaged by loops? 0¯0- = ending a U-shaped handle 204 for hanging the lamp.
While the dip tube 34 of the example of figure
1 opens into an annular chamber 36 surrounding the pipe 64 in the case of FIG. 8, this dip tube 34 is connected to a vertical pipe 206 arranged parallel to the tube. 64. This pipe
206 terminates some distance below the nozzle
48 of the pipe 64 by an open ring-shaped vaporization pipe 208 disposed coaxially with the upper part of the tube.
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the lamp. At its end opposite the pipe 206, the pipe 208 opens into the upper part of the tube 64 in the same manner as that described for the vaporization channels 44-46 of Figures 1 and 3.
At a certain distance above the nozzle 48 is disposed an inverted U-shaped tube 210, one of the open branches of which is aligned with the axis of the tube 64 and the other branch of which is disposed coaxially in the lamp and carries a nozzle 212 fitted with an Auer 214 sleeve. The nozzle is surrounded by the vaporization pipe 208 so that, during normal operation, this pipe is sufficiently heated to vaporize the oil supplied to it by the pipes 34 and 206. In order to protect the incandescent parts of the lamp and to maintain in this lamp a suitable temperature sufficiently high during operation, a glass cylinder 216 is interposed between the enlarged part 186 and the ring 192.
The arrangement of the nozzle shown in Figures 8 to 13 differs from that of Figures 1 to 5 in that the stopper 56 of the nozzle, instead of comprising recesses intended for the introduction of the head of a special tool clamping the nozzle in the tube 64, comprises a hexagonal head of radius suitably smaller than the diameter of the tube 64, so that this plug can be fixed there by means of an ordinary pipe wrench. Also the plug fixed in the upper part of the pipe 78 differs from that shown in Figures 1 and 3.
This stopper, represented by 218 in FIG. 9 is screwed into the tube 78 and comprises an enlarged part adapted to fit into the wall of the pipe 64, so as to guide this stopper in this pipe, and also has two flat cheeks. side forming passages 222 for the air coming from the annular space 88 towards the annular space, ire 60 located between the adjacent faces of the plugs 56 and 218.
The tube 64 ends below, as in the case of the example of Figures 1 to 6, in the tank 10, above the maximum level of the liquid. According to figure 8, the 64 tr tube.
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pours a sleeve 224 axially stationary and secured to said tube 64 for example by welding. The sleeve 224 has at its lower part an outer shoulder or flange 226, itself comprising a cylindrical collar 228 towards its periphery, in order to retain a coil spring 230, which, at its upper end, rests against flange 226.
In FIG. 6, the tube 64 shown in FIG. 8 is adapted to be able to be closed at its lower end by means of a packing 144 mounted in a sliding sleeve 146-148.
This bush is disposed in a tube 232 comprising a lower flange 234 provided with a lateral protuberance 236 in an opening 238 through which the plunger tube 34 has passed. A coil spring 240 inside the bush 232 urges the jam 144 towards an internal shoulder 244 of the upper end of the sleeve, said shoulder having an internal diameter slightly greater than the external diameter of the tube 64.
A tubular cuff 246 surrounding the tube 78 is disposed under the flange 234 to which it is secured so as to be guided by the dip tube 34. A notch 248 is made on one side of the lower part of the cuff 246, the walls side 250 of this notch being oblique, as shown in Figure 12. A tube 252 integral with the pipe 78, is disposed in alignment with the sleeve 246 through the bottom of the tank 10, through a device seal similar to that described in Figure 1. Tube 252 has a flange 254 provided with a protrusion 256. A channel 258 extends from the top of this protrusion to the interior of the tube 252.
The height of the protrusion 256 is shallower than the depth of the notch 248 of the cuff 246 to such an extent that when these two members are placed as in Figure 8, where the protrusion or boss 256 enters the notch 248 , a communication is established through passage 258
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@ between the interior of the reservoir and the interior of tube 78 and tube 246.
A socket 260 is fixed to the lower part of the tube 254 passing through the reservoir and carries, as in the case of FIG. 1, the side tube 170 and its interior accessories 174, 176 and the operating button 172, the crank being connected. from the eyelet 122 ending the bottom of the rod 82.
A stuffing or seal 262 is disposed on the underside terminating the tubular sleeve 246.
While by the arrangement shown in Figures 1 to 7, a separate cuff 168 is required to change from the preheating state to the normal operating state, this change in the case of the example of Figures 8 to 12 is effected. exclusively by means of a button 172, and the operation is as follows: before switching on the lamp, the button 172 is set so as to close the nozzle 48 by means of the needle 70, then the button 172 and its tube 170 are moved to a position such that the protrusion 256 engages the notch 248 of the lower part of the tubular cuff 246. In this way, the liquid can flow through the channel 258 into the interior of the pipe 78. and air can be admitted through the lower mouth of the tube 64, the spring 230 urging the members 232 and 246 downwards.
Compressed air is then pumped into the reservoir until it reaches an appropriate pressure, after which knob 172 is turned to withdraw needle 70 from nozzle 48, so that atomization begins in the same way as. it has been described previously for Figures 1 to 7.
The fuel jet is ignited and the flame passes through the inverted U-tube 210 towards the nozzle 212 and the sleeve 214 which heat up and transmit their heat to the vaporizer 208.
Tubes 78 and 64 are connected as described for the example of Figure 6, and the air supply can be adjusted during atomization in the same way as stated above.
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is lying. The notch 248 of the lower part of the cuff 246 is adapted so as to be engaged by the protrusion 256 of the flange 254, when the button 172 is moved counterclockwise around the sleeve. axis of tube 78 in order to reduce the height of annular space 60 as much as possible to produce a "fat" mixture. The oblique faces 250 of the notch 248 are spaced so as to allow a certain rotation of the flange 254 and the tube 70 relative to the sleeve 246, without the latter being lifted to form the lower part of the sleeve. air tube 64.
In this way, some movement of the knob 172 can take place to adjust the flame of the atomizer.
When the lamp burned out a few. moments with the atomizer flame, for example for about 1 minute, the normal speed is adopted by moving the button 172 clockwise around the axis of the tube 78. In this way, the prominence 256 lifts the tubular cuff
246, so that the stuffing 144, biased by the spring 240, is pressed towards the lower end of the tube 64 which it closes, at the same time as the channel 258 is closed as a result of the contact between the top of the protuberance 256 and the gasket 262. It follows that the lamp setting is suddenly reversed, the liquid fuel then only being able to pass through the plunger 34 and the pipe 206 to the vaporizer 208, and from there to the nozzle 48. .
The changeover to normal operation is carried out under heating. where the vaporizer has been / at a temperature at which the fuel vaporizes, so that the subsequent operation is that of an ordinary petroleum vapor lamp.
The luminous intensity of the lamp can be modified by turning the knob 172 on itself so as to close the nozzle more or less by means of the needle 70.
While the stove of the examples of Figures 1 to 7 has legs, the lamp of the example of Figure 8 is carried
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@ by a ferrule 270 fixed to the reservoir 10. The tube 170 passes through a peripheral cutout 272 whose ends limit the horizontal travel of the button 172 with its tube 170. In the case of the above-described example, the horizontal movements of the tube 170. are limited to the extreme positions for which the lower ends of the tubes 64, 78 are either completely closed or completely open, the adjustment being made only using the needle 70.
As should be understood from the above description, the invention relates to several novel characters as follows:
First of all, it is new to combine the preheating unit of a petroleum steam burner with the fuel nozzle, so that the air necessary for atomization is also admitted to the vaporization channels of so as to retain the liquid fuel supplied by the dip tube until the burner has been sufficiently heated. It is again new, and moreover of capital importance, to be able to adjust the atomizer to deliver a mixture that is relatively "fatty" for ignition and rather "lean" for heating under normal conditions. This problem is solved simply and efficiently by making it possible to adjust the volume of the annular space.
As stated above, this characteristic is of prime importance since, for atomization such that the air and the liquid are in equilibrium of proportions and the air strikes droplets from the surface of the liquid film in the nozzle, a special relationship between the dimensions of the air and liquid channels is necessary to obtain the best possible atomization. For atomizers known to date, it is necessary to calculate the dimensions of the channels beforehand and to produce the nozzle with great precision in order to obtain that a given volume of liquid is atomized per unit of time and thus obtain a calm flame that is not smoker, even small deviations, correct dimensions of the channels which can greatly influence atomization.
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If, however, the air channel can be adjusted, as described above, the differences in the dimensions of the channels themselves will not be critical since it is possible to compensate for these differences by adjustment so as to obtain relative to the liquid channel the optimum dimensions.
On this subject, it should be noted that the stops serving to limit the horizontal movements of the button 172 are arranged so that the air channel cannot be completely closed, that is to say that the plugs 62 and% cannot come into contact with each other. This is also an advantage in that it is therefore impossible, as a result of a wrong operation, to subject the relatively small members, contained in the apparatus, to excessive stresses.
It should also be noted that all the members of the apparatus are simple enough to be produced in series and to be easily assembled. In this connection, the coaxial movement and the upper end of the atomizer are especially important.
Finally, the coaxial arrangement of the tubes 64 and 78 and of the chamber 36 (FIG. 1) is of great importance in that it allows a certain cooling of the pipes during operation, by means of the liquid contained in the chamber. annular 36.
The new atomizer, object of the invention, can also be used for devices other than those described, burning atomized fuel for heating, either beforehand or constantly.
CLAIMS.
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