BE487902A

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Info

Publication number: BE487902A
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Description


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  " Appareil de pulvérisation de liquide " 
La présente invention se rapporte à un appareil destiné à la pulvérisation de liquides et a pour objet de fournir un appareil de pulvérisation de liquide qui réalise une pulvérisation plus fine et plus uniforme que celle qui est obtenue avec les appareils de pulvérisation utilisés jusqu'à présent. 



   La présente invention peut être appliquée dans tous les do-   maines   dans lesquels une pulvérisation fine et uniforme de liquides est désirable, telles que la combustion de combustibles liquides, la vaporisation de liquides, la dessication de produits liquides, et la formation de nuages et de brouillards de désinfectants li- quides. 

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   La présente invention s'applique particulièrement à des appareils d'humidification de l'air dans les installations de conditionnement d'air, à la pulvérisation du lait dans les usines de lait en poudre, et à l'atomisation d'huile dans les brûleurs à huile lourde. Dans ces buts, l'appareil peut de préférence, mais pas nécessairement, comprendre un ventilateur destiné à créer un courant d'air ou d'un autre gaz dans lequel le nuage de liquide pulvérisé est dirigé et dispersé. 



   La présente invention est expliquée à titre d'exemple à l'aide de là description d'un appareil de pulvérisation et de combustion d'huile, donnée ci-après avec référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels: 
La Figure 1 est une élévation en coupe d'un brûleur à mazout comportant le dispositif de pulvérisation perfectionné. 



   La Figure 2 est un schéma dessiné à plus grande échelle et montrant le fonctionnement des moyens de commande. 



   La Figure 3 est une coupe en partie schématique, suivant la ligne III-III de la Figure 1. 



   La Figure 4 est une vue en plan de la Figure 1 certaines parties étant supprimées. 



   La Figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la Figure 1 montrant un dispositif à soupape modifié. 



   La Figure 6 est une vue analogue à la Figure 3, mais montrant un dispositif à soupape modifié, et les Figures 7   et 8   sont des coupes suivant la ligne VII-VII de la Figure 6, les éléments occupant deux positions différentes. 



   Si l'on se reporte aux dessins, dans lesquels les mêmes nota- tions de référence désignent des éléments correspondants dans tou- tes les figures, on voit que le numéro de référence 58 désigne une embase destinée à être fixée à l'aide de moyens appropriés ( non représentés ) à une chaudière de chauffage central domestique ou à un autre foyer correspondant. La face supérieure de l'embase est 

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 munie d'une côté annulaire 59 sur laquelle est posée une bague 60 en matière flexible telle que du caoutchouc, de l'amiante ou une matière analogue. Une paire de brides annulaires 61 sont serrées entre la bague 60 et une bague correspondante 62 à l'aide d'un anneau de serrage 63 et d'un nombre approprié de boulons 64 dont l'un est représenté à la Figure 1.

   Les boulons 64 sont ancrés dans l'embase 58 et munis d'écrous 65 s'appuyant sur l'anneau 63 par l'intermédiaire de ressorts 66. De cette façon, les brides 61, et ainsi tout l'appareil, sont serrés de façon élastique à l'embase 58. 



   Un arbre creux vertical 27 est monté dans des paliers 26 ap- propriés, fabriqués de préférence en un métal ou alliage autograis- seur, cet arbre 27 portant entre les paliers le rotor 28 d'un moteur électrique dont le stator est désigné par le numéro de référence 29 et est monté de façon fixe dans le carter. 



   A l'extrémité inférieure de l'arbre creux 27 sont fixés le moyeu 80 d'une roue à ailettes 35 de ventilateur centrifuge, et une tête de pulvérisation de liquide désignée de façon générale par le numéro de référence 1. 



   La tête de pulvérisation 1 comprend à son extrémité inférieure une chambre à liquide 11 présentant un bouchon 12 avec un orifice de projection 13 situé dans   'axe   de rotation 0 de l'arbre creux 27 et de la tête de pulvérisation 1. Coaxialement à l'axe 0 est disposée une soupape à pointeau 14 qui est de préférence guidée dans un bou- chon autograisseur, dans un bouchon 15 formant la paroi supérieure de la chambre à liquide 11, et actionnée par un ressort de compres- sion 34 dans le but de fermer la soupape à pointeau à l'encontre de l'action de la pression du liquide dans la chambre 11.

   Le bouchon 15 présente une rainure annulaire fermée au-dessus et protégée en dessous par un disque annulaire 9, de manière à former un coupe-air qui sert d'amortisseur ou dash-pot destiné à égaliser les variations de pression dans la chambre 11 pendant le fonctionnements 

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Le liquide est introduit sous pression dans la chambre   11   par l'intermédiaire des canaux 10 àet à l'aide de pompes à liquide 3 du type à piston à mouvement alternatif. Chaque unité de pompe com- prend un couvercle 14 vissé sur un goujon approprié prévu sur la tête de pulvérisation, et limitant un espace de pompage 3 éloigné de l'axe de rotation.

   Chaque espace de pompage présente dans la paroi la plus proche de l'axe de rotation un orifice d'échappement ou de pression 6 avec une soupape à boulet automatique 7 et un orifice d'admission ou d'aspiration 17 avec une soupape d'admission du type automatique appropriée. Un type de soupape d'admission est la représentée à la Figure 5 sous/forme d'une soupape à boulet   ordi-   naire 18 avec un ressort de fermeture 51 et un autre type de soupa- pe d'admission est représenté sur les Figures 6 à 8 
La paroi intérieure de chaque espace de pompage  présente   égale- ment un alésage pour un piston de pompe 5, cet alésage étant de pré- férence, mais pas nécessairement, pratiqué dans un bouchon 2 en mé- tal ou alliage autograisseur.

   L'extrémité intérieure de chaque piston 5 est élargie pour former un pied 19 s'appuyant sur la péri- phérie d'un disque circulaire 20 fabriqué de préférence en un métal ou alliage autograisseur. Le disque 20 est monté de façon à tourner librement sur un axe ou pivot 21 qui est monté excentriquement sur l'extrémité inférieure d'un arbre de commande 22 dirigé vers le haut à travers un tube fixe 23 monté à l'intérieur de l'arbre creux 27. 



  Les pieds des pistons opposés 5 sont maintenus en contact avec la périphérie du disque 20 à l'aide d'une lame de ressort 57 en forme de C. 



   Pendant le fonctionnement, le pivot 21 est maintenu pratique- fixe ment sauf en vue de mouvements destinés à des buts de réglage, et lors de leur rotation avec la tête de pulvérisation, les pistons 5 seront forcés d'exécuter un mouvement alternatif avec une course dont la longueur dépend   'de   la position du pivot 21. 

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   Ce mouvement est décrit plus facilement à l'aide du schéma de la Figure 2. Ce schéma montre le disque 20 et les extrémités intérieures des pistons 5, E désignant l'axe du disque 20,0 l'axe de rotation, et R l'axe de l'arbre de commande 22. Dans la   prati-   que, le disque 20 est pratiquement stationnaire tandis que la tête de pulvérisation et les pistons tournent autour de l'axe 0, mais, dans le but de faciliter l'explication, on supposera dans le texte qui va suivre que la tête de pulvérisation est stationnaire et que le disque 20 tourne autour de l'axe 0 dans le sens inverse. Le centre du disque décrit ainsi un cercle dont le rayon est défini par la distance 0 - E, et un mouvement alternatif ayant une course dont la longueur est égale au double de cette distance, est com- muniqué aux pistons 5. 



   Le piston de gauche est représenté dans ses positions extrêmes extérieure et intérieure respectivement en traits pleins et inter- rompus. En tournant l'arbre 22 autour de son axe R, l'axe E du disque 20 sera déplacé par rapport à l'axe de rotation 0 de manière à modifier la distance 0 - E et la course des pistons. Dans la forme de réalisation représentée, l'excentricité du disque 20 par rapport à l'axe R est rendue égale à l'excentricité de l'axe R par rapport à l'axe de rotation 0 et la course du piston peut, pour cette raison, être réduite à zéro en tournant l'arbre 22 de façon'que l'axe E coïncide avec l'axe 0. 



   En cours de fonctionnement, la roue à ailettes 35 crée un courant d'air qui traverse une conduite annulaire 36 comprise entre une portion de base 37 du carter 25 de l'appareil et une partie protectrice ou masque aérodynamique 38 renfermant la plus grande partie de la tête de pulvérisation et tout le mécanisme de pompe* Ce courant d'air reprend le nuage de liquide pulvérisé sortant, pendant le fonctionnement, de l'orifice du brûleur 13 de manière à former, dans le présent cas, un mélange intime d'air et de mazout 

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 très finement et uniformément pulvérisé convenant de façon excel- lente pour une combustion complète et économique. 



   Dans le but d'adapter la quantité d'air à l'alimentation de combustible liquide qui peut être réglée très exactement, une soupape de réglage d'air est prévue à l'orifice d'admission du ventilateur. 



  L'air est aspiré par une fente annulaire entre l'extrémité supérieu- re du carter de l'appareil et un couvercle 31 fixé à l'aide d'un nombre approprié de boulons 67. La soupape d'air a la forme de disques fendus 70 et 71 superposés et tournant l'un par rapport à l'autre dans le but d'ouvrir et de fermer plus ou moins les fentes, de la manière bien connue. Le disque mobile 71 est fixé à un moyeu 72 sur l'extrémité supérieure de l'arbre de commande 22 de façon à ouvrir et à fermer les fentes d'air en correspondance respectivement avec l'augmentation et la réduction du combustible amené à l'orifice du brûleur par le mécanisme de pompe. 



   Les disques fendus 70 et 71 sont maintenus en contact par glissement, avec une pression appropriée, à l'aide de lames de ressort 73 fixées au carter et s'appuyant par leurs extrémités libres sur le disque stationnaire supérieur 70. 



   La commande peut être réalisée à l'aide de tout dispositif réglable manuellement ou automatiquement, un câble Bowden étant montré à titre d'exemple sur les Figures 1 et 4. La partie mobile du câble Bowden est enroulée autour du moyeu 72 et est contre-ba- lancée par un ressort hélicoïdal combiné de compression et de tor- sion combiné 75, tandis que la partie fixe du câble est fixée à de-s éléments fixes du carter de toute façon appropriée.

   L'autre extré- mité du câble Bowden est raccordée à un dispositif commandé par pression du type à soufflets 43 comportant un tube témoin condui- sant à un point de contrôle désiré, de manière à commander la mar- che du brûleur suivant la température qui règne au point de contrôle 

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 Pour le réglage, une vis de réglage   42   est insérée entre le dis- positif commandé par pression et le câble Bowden avec une aiguille indicatrice 76 montrant la positibn par rapport à une échelle appropriée. 



   Le système de réglage décrit ci-dessus peut évidemment être modifié suivant les exigences, et son réglage peut dépendre d'au- tres facteurs que la température, par exemple de la pression, de l'humidité relative, etc. et dépend de l'usage auquel l'appareil de pulvérisation est destiné. 



   En cours de fonctionnement, l'arbre creux 27 et la tête de pulvérisation avec les unités de pompe tournent à une vitesse con- venable, par exemple 3000 tours par minute, et le liquide est ali- menté par l'alésage 48 à l'extrémité supérieure de l'arbre creux d'où il descend en passant par l'espace compris entre l'arbre creux 27 et le tube fixe 23 dans le moyeu 80 et, à travers des canaux 81 dans ce dernier, dans un espace d'aspiration 39 dans la tête de pul- vérisation. 



   Dans l'espace d'aspiration 39, le liquide est centrifugé vers l'extérieur et débarrassé de bulles d'air, et il pénètre ensuite à travers les canaux d'aspiration et les soupapes dans les espaces de pompage 3 en déplaçant tout air qui est enfermé, vers l'intérieur, par la soupape d'aspiration ou de pression. Dans le but de favoriser cette opération, les soupapes d'aspiration peuvent être prévues de manière à rester effectivement ouvertes jusqu'à ce que la tête de pul vérisation ait atteint sa vitesse de fonctionnement minimum, soit deux tiers de la vitesse de fonctionnement normale. 



   La Figure 5 représente un arrangement de soupape d'aspiration construit dans ce but. Chacune des soupapes d'aspiration à boulet 18 est maintenue à distance du siège de soupape à l'aide d'une tige-poussoir 53 et d'un ressort de compression 54. La tige-poussoir est guidée dans le canal d'aspiration 17 et un alésage approprié 56 

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 prévu dans la tête de pulvérisation. Cette position est représentée dans la moitié inférieure de la Figure 5 et correspond à une vi- tesse de rotation inférieure à la vitesse de fonctionnement mini- mum, A des vitesses plus élevées, la force centrifuge agissant sur une portion à contrepoids 55 de la tige-poussoir 53 remet cette der- nière dans une position inactive, comme le représente la moitié su- périeure de la Figure 5, permettant ainsi que la soupape d'aspira- tion à boulet fonctionne normalement.

   Le ressort de soupape 51 conjointement avec une goupille de retenue 52, est logé dans le tube fendu par lequel le liquide pénètre dans l'espace de pompage lors de la course d'aspiration du piston. 



   Un effet correspondant peut être obtenu à l'aide de la sou- pape représentée sur les Figures 6 - 8. L'organe de soupape a la forme d'une lame de ressort 77 dont une extrémité fait saillie au-dessus de l'orifice du canal d'aspiration 17. A des vitesses plus faibles, la lame de ressort 77 est pratiquement droite et ne ferme pas le canal d'aspiration, comme le montre la Figure 7. A des vitesses plus élevées, la force centrifuge sur l'extrémité à contre- poids 79 de la lame de ressort plie le ressort comme le montre la Figure 8, de manière à la presser contre l'embouchure du canal d'as- piration.

   Dans cet état, le ressort fonctionne comme une soupape à lame de ressort automatique ordinaire, 
Bien que dans la description qui précède certaines formes de réalisation et applications spécifiques de la présente invention aient été indiquées, il est bien entendu que la présente invention n'y est pas limitée et peut être mise en oeuvre de n'importe quelle manière tombant dans le cadre des revendications ci-annexées. Deux unités de pompe ont été décrites; mais une ou plusieurs de celles- ci peuvent être utilisées, et des pompes à diaphragme peuvent être employées au lieu de pompes à piston. Le disque de commande réglable monté excentriquement, pour les éléments de pompe, peut être rem- 

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 placé par d'autres moyens de commande, tels que des mécanis- mes à manivelles ou à came.

   Le nuage de liquide pulvérisé peut être délivré par plusieurs de ces orifices de projection ayant des moyens de réglage à soupape séparés ou communs. Des disposi- tifs peuvent être prévus pour régler la pression de ressort sur la soupape de l'orifice de projection dans le but d'adapter les conditions de pulvérisation aux propriétés du liquide. Le venti- lateur peut être un ventilateur à hélice au lieu d'un ventilateur centrifuge, et les ailettes du ventilateur peuvent être solidaires de la tête de pulvérisation. Tout l'appareil avec ou sans venti- lateur peut être monté dans toute position désirée, l'axe étant vertical, oblique ou horizontal.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S.

1. Appareil de pulvérisation de liquide, comportant une tête de pulvérisation tournante, une chambre à liquide dans ladite tête près de l'extrémité d'échappement de celle-ci, et au moins un orifice de projection situé plus près de l'axe de rotation que de la périphérie de ladite chambre à liquide, des moyens étant prévus pour faire tourner ladite tête de façon continue.

2. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 1, comportant des moyens destinés à amener sous pression le liquide dans la chambre à liquide de la tête tournante.

3. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 2, comportant des moyens à soupape placés sous l'influence de ressorts et destinés à fermer chacun desdits orifices de projection. à l'encontre de la pression dans la chambre à liquide, lorsque la pression du liquide dans ladite chambre est inférieure à la pression de fonctionnement minimum.

4. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 2, comportant une cavité communiquant par une extrémité avec la chambre à liquide dans la tête de pulvérisation, et fermée à l'autre extrémité de manière à constituer pendant le fonctionnement un amortisseur de pression.

5. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 2, comportant au moins une unité de pompe associée à la tête de pulvérisation, de manière à tourner avec celle-ci pendant le fonctionnement.

6. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 5, comportant au moins un espace de pompage éloigné de l'axe de rotation, des soupapes d'admission et d'échappement pour ledit espace de pompage étant prévues dans la paroi de celui-ci tout près de l'axe.

7. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 6, comportant des moyens centrifuges destinés à maintenir <Desc/Clms Page number 11> ouverte au moins une desdites soupapes à une vitesse inférieure à la vitesse de rotation de fonctionnement minimum.

8. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 7, comportant une tige-poussoir placée sous l'influence d'un ressort agissant sur l'élément de soupape de la soupape d'admission dans le but de maintenir cette dernière ouverte à une vitesse infé- rieure à la vitesse minimum de fonctionnement, cette tige-poussoir étant munie d'un contrepoids pour être ramenée en position de non-fonctionnement sous l'action de la force centrifuge lorsque la vitesse est supérieure aux vitesses de fonctionnement minimum.

9. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 7, comportant à l'intérieur de l'espace de pompage une lame de ressort montée librement, dont une extrémité s'étend au-dessus de l'orifice d'admission et dont l'autre extrémité est chargée de façon à appliquer la première extrémité citée contre l'orifice d'admission sous l'influence de la force centrifuge lorsque la vitesse est plus élevée que les vitesses de rotation de fonctionne- ment minimum.

10. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 5, dans lequel chaque unité de pompe comprend un élément de pompe à mouvement alternatif commandé à partir de moyens excentri- ques entourant l'axe de rotation.

11. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendica- tion 10, dans lequel lesdits moyens excentriques sont réglables quant à leur excentricité par rapport à l'axe de rotation.

12. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 11, comportant un disque circulaire tourillonné sur un pivot porté excentriquement sur un arbre de commande monté parallè- lement mais décalé par rapport à l'axe de rotation.

13. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 12, dans lequel l'excentricité dudit disque par rapport à l'axe de l'arbre de commande est sensiblement égale à l'excen- tricité de l'axe de l'arbre de commande par rapport à l'axe de <Desc/Clms Page number 12> rotation.

14. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 5, comportant un arbre creux monté dans des paliers et portant le rotor d'un moteur électrique et la tête de pulvérisation, un tube fixe à l'intérieur dudit arbre creux et espacé de la paroi de ce dernier, et un arbre de commande pour la pompe s'étendant à travers ledit tube fixe.

15. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 14, dans lequel des passages sont prévus dans la tête de pulvérisation dans le but d'établir une communication entre une extrémité de l'espace enfermé entre l'arbre creux et le tube fixe, et la soupape d'admission de chaque unité de pompe, des moyens étant prévus pour conduire le liquide vers l'autre extrémité dudit espace.

16. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 1, comportant un ventilateur associé à la tête de pulvéri- sation et tournant avec celle-ci.

17. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 16, comportant un canal d'échappement annulaire du ventila- teur aboutissant dans une ouverture d'échappement annulaire en- tourant l'extrémité d'échappement de la chambre de pression à liquide de la tête de pulvérisation.

18. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 17, dans leauel la paroi intérieure dudit canal d'échappe- ment du ventilateur comprend une pièce protectrice ou masque aérodynamique renfermant la tête de pulvérisation.

19. Appareil de pulvérisation de liquide suivant la revendi- cation 5, comportant un ventilateur associé à la tête de pulvéri- sation pour tourner avec celle-ci, et des moyens de commande des- tinés à régler le débit d'air fourni par le ventilateur, lesdits moyens de commande étant raccordés à des moyens destinés au régla- ge de la quantité de liquide débitée par les unités de pompe. @ <Desc/Clms Page number 13> 20 Appareil de pulvérisation de liquide suivent la revendi- cation 19, comportant une soupape de commande pour l'admission d'air au ventilateur , monté sur un arbre de commande pour les pompes à liquide pour tourner avec celui-ci.

21. Appareil de pulvérisation de liquide présentant en com- binaison certaines ou toutes les caractéristiques énumérées dans les revendications précédentes, en substance comme décrit et dans les buts décrits.