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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A DES BRULEURS A HUILE.
La présente invention concerne des brûleurs à huile et a particulièrement trait à des brûleurs à huile du type à basse pression, dans lesquels l'huile et l'air, soumis à des pressions relativement basses, sont mélangés dans un bec et en sortent sous forme d'un jet pulvérisé d'air et de particules d'huile finement divisées, dans un courant d'air secondaire, de manière à produire un mélange combustible.
La présente invention a pour objet un brûleur à huile du type à basse pression caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un dispositif de pompage à combustible et à air, comportant un réservoir destiné à contenir un corps d'huile et de l'air sous pression, un dispositif à pompe à air refoulant l'air dans ce réservoir de manière à y accumuler une masse d'air sous pression au-dessus de l'huile y contenue et en contact avec cette dernière, un bec mélangeur d'huile et d'air comportant des passages à huile et à air étranglés, convergeant de manière à mélanger l'huile et l'air y amenés et de manière que ce mélange d'huile et d'air s'en échappe sous forme d'un jet pulvérisé d'un mélange d'air et de particules d'huile finement divisées,
un raccordement à fluide entre le dit corps d'huile et le dit passage à huile du dit bec, raccordement susceptible de fonctionner pour alimenter ce passage en huile en réponse à la pression d'air à laquelle est soumise l'huile contenue dans le dit réservoir, un raccordement a fluide entre le dit réservoir et le dit passage à air du du dit bec, destiné à alimenter ce passage en air comprimé provenant de la masse accumulée dans le dit réservoir, un dispositif comprenant un injecteur actionné par l'air refoulé par le dit dispositif à pompe en vue d'alimenter le dit réservoir en huile, et un dispositif susceptible de fonctionner pendant le fonctionnement du dit dispositif à pompe à air en vue de produire un courant d'air secondaire le long et au-delà du dit bec, courant dans lequel jaillit le dit jet pulvérisé d'air et de particules d' huile finement divisées.
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La présente invention a trait à certains perfectionnements utiles apportés à des brûleurs à huile de ce type, perfectionnements qui simplifient la construction et réduisent le prix- de revient. L'invention permet égalemert de construire des brûleurs de ce types de capacité relativement petite et,'en outres assure certains avantages inhérents en ce qui concerne 1.'installation et 1.'exploitation du brûleur.
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Le but principal de 1.9înventîon est donc de présenter une construc- tion perfectionnée et simplifiée de brûleurs à huile du type à basse pression, construction qui a particulièrement trait à des brûleurs à huile aptes à l' usage ménager.
Un autre but de 1?invention est de présenter un brûleur à huilé qui a un fonctionnement efficace et sur et dont la fabrication soit néanmoins relativement peu coûteuse.
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D9autres buts de 1'invention apparaîtront à la lecture de la des- cription et des revendications qui suivent et peuvent être saisis en se repor- tant aux dessins annexés dont il y a deux feuilles, dessins qui représentent,
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à titre d9ilIustration, des réalisations préférées de :L'invention et ce que la demanderesse considère comme étant la meilleure manière dont elle conçoit Inapplication des principes de la présente invention., D'autres réalisations de 1. , invention peuvent être utilisées sans quitter le domaine de la présente invention, telle que cette portée est définie dans les revendications annexées.
La figure l est une section verticale d'un brûleur à huile réalisant 1?inventions certaines parties étant représentées schématiquement.
La figure 2 est une section fragmentaire représentant une variante de forme du dispositif régulateur destiné à régler la pression d'air du réservoir.
La figure 3 est une section à grande échelle du bec mélangeur d'
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huile et d9aîr. La figure 4 est une élévation d9une extrémité de la partie inté-
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rieure du bec mélangeur d'huile et d9air, représentant les fentes qui conduisent le mélange d9air et dghuil vers la chambre de bout du bec.
La figure 5 est une section verticale schématique représentant une variante de forme de 1-ïnventîon.
Ainsi que 1?illustre la réalisation de l'invention choisie, aux fins d9i3lustration un brûleur à huile selon la présente invention comprend en général un réservoir 10 destiné à contenir un corps d'huile et de l'air sous pression, un moteur électrique 12, un ventilateur soufflant à air secondaire indiqué de manière générale en 14 et actionné par le moteur 12, une pompe à
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air 16 du type foulante un 'bec mélangeur d9huile et d'air 18, un tuyau à vent 20 dans 1.
9 extrémité duquel se trouve disposé le bec 18, le tuyau à vent servant à diriger un courant dair secondaire le long et au=delà du bec 18, le
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bec servant à mélanger 1'huile et l'air y introduits et à laisser s'échapper ce mélange d9huile et d9air sous forme d9un jet pulvérisé d'air et de particules d'huile finement diviséeso Des électrodes espacées, dont une est indiquée en 22, sont disposées près du becs font partie di1un système d'allumage ordinaire et sont agencées de manière à allumer le mélange combustible formé par 19 air secondaire et le jet pulvérisé sortant du bec 18.
Le mélange combustible ainsi forme a une forme générale pareille à celle d'un cône et brûle im-
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médiatement à 1-'extérîeur de 1?extrémité de sortie 24 du tuyau à vent 20.
Le bec 18,ainsi que le représentent les figures 3 et 4, consiste en une pièce intérieure 26 disposée à l'intérieur d'une pièce ou enveloppe extérieure 28. La pièce intérieures, comme le représentent les dessins, est fa- çonnée de manière à présenter une série de fentes ou de passages conducteurs
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d'air 30 par lesquels 1.9air primaire a?écoule vers la chambre de mélange annulaire 32. Chacune des fentes 30 est pourvue d'un orifice à huile 34 d'où sort un jet d9hui3e sous pression dans 3'air qui s9écoule par les fentes 30 en vue du mélange avec ce derniers ce mélange s-9écoule dans la chambre annulaire 32 formée par une extrémité amincie 36 de la pièce 26 et une partie circonvoisine
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de l'enveloppe 28.
De la chambre 32, le mélange d'huile et d'air s'écoule par une série de fentes 38 dans une chambre de bout 40, les fentes 38 introdui- sant le mélange dans la chambre 40 de manière à amener le mélange à tourner dans la dite chambre autour de 19axe longitudinal du bec.
La chambre de bout est pourvue d'un orifice circulaire 42, à bords à arête vive, orifice par lequel le.mélange jaillit 'sous forme d'un jet pulvérisé conique d'air et de particules d'huile finement-divisées, le mé- lange se rompant sur l'arête vive de l'orifice 42 lorsqu'il sort de la chambre
40. Une saillie conique 44, s'étendant à partir de la partié amincie 36 de :la pièce 26, saillit vers l'orifice 42 et coopère avec la paroi de l'enveloppe
28, dans laquelle est formé l'orifice 42, pour délimiter une chambre de bout annulaire de forme conique.
Les fentes 30 forment des passages à air et les orifices à huile
34 forment des passages à huiler ces passages se coupent ou convergent de manière à assurer le mélange d'huile et d'air dans le bec. L'huile et l'air primaire sont de préférence introduits dans ces passages à huile et à air du bec sensiblement à la même pression, soit par exemple à une pression de 1' ordre de deux à cinq livres anglaises par pouce carré. Un tuyau à huile 46 communique à une de ses extrémités avec un conduit axial 48 prévu dans la pièce 26, conduit qui, à son tour, communique avec les extrémités intérieures des passages 34 de manière à alimenter ces derniers en huile.
L'autre extrémi- té du tuyau 46 communique avec un conduit 50 formé dans une pièce coulée ou bâti 52 ; un conduit 54 communique, à son extrémité supérieure, avec le con- duit 50 et, à son extrémité inférieure, avec un tuyau 56, l'extrémité infé- rieure du tuyau 56 se terminant dans le voisinage du fond du réservoir 10, en-dessous du niveau de l'huile y contenue, de manière que l'huile scénoude sous l'effet de la pression régnant dans le réservoir 10 par le tuyau 56, les conduits 54 et 50, le tuyau 46 et le conduit 48, vers les orifices ou passages à huile 34 du bec.
Pour jauger l'écoulement de l'huile du réservoir 10 vers le bec 18, un orifice de jaugeage 58 peut être disposé, comme le représentent les dessins, entre le conduit 50 et l'extrémité du tuyau 46, ou encore la section et la longueur des passages 34 et/ou 48 peuvent être calibrées de manière à jauger l'écoulement de l'huile qui sort des passages 34 pour pénétrer-' dans les passages à air 30 et de manière que le courant d'air dans les passages ou fentes 30 ait un effet aspirant sur les orifices à huile 34.
Du fait que la pression à laquelle l'huile est amenée au bec 18 est relativement basse, les passages 48 et/ou 34 peuvent être, même s'ils sont utilisés pour le jaugeage, relativement larges par comparaison aux orifices de jaugeage dont on fait usage dans les becs de brûleurs à huile à haute pression. @
L'enveloppe 28 du bec peut être montée, comme le représentent les dessins, sur une extrémité d'un tuyau conducteur d'air 60 qui alimente en air les fentes 30, l'autre extrémité du tuyau 60 étant relié à un conduit 62 en forme de L prévu dans la pièce coulée 52 et le tuyau à huile 46 s'étendant à travers le tuyau à air 60.
Le conduit 62 communique avec l'extrémité supérieure du réservoir 10 et sert, avec le tuyau 60, à conduire l'air sous pression du réservoir 10 vers les passages à air du bec.
Le réservoir 10 peut être constitué, comme le représentent les dessins, par un récipient en forme de cuvette dont le dessus est fermé par la pièce coulée ou le bâti 52 sur lequel est monté le moteur 12. La pièce coulée 52 est façonnée de manière à présenter des coussinets 64 et 66 destinés à l' arbre 68 de l'induit du moteur 12. L'enroulement de champ 70 du moteur 12 est monté sur le manchon 72 qui est monté à son tour sur la pièce coulée 52. L' arbre 68 saillit au-dessus du moteur 12, dans la chambre de ventilation 74 où une roue de ventilateur 76, du type centrifuge, est fixée là-dessus. Une enveloppe 78 enferme la partie supérieure du réservoir 10 et est pourvue d'un couvercle 80 qui enferme le moteur 12 et délimite la chambre de ventilateur 74 et également l'orifice d'entrée 82 de cette dernière.
Le tuyau à vent 20 est fixé à l'enveloppe 78 et saillit à partir de celle-ci; entre le manchon 72 et le couvercle 80 sont formés des passages à air 84 qui conduisent l'air,
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refoulé par la roue de ventilateur 76, autour du moteur et, de là à travers 1?enveloppe 78, vers le tuyau à vent 20.
L'arbre 68 saillit sous le bâti 52 et porte le rotor 86 de la pompe à air 16, rotor qui est fixé sur cet arbre pour tourner avec ce' dernier.
La pompe foulante 16, du type à ailettes rotatives glissantes, est agéncée de manière à comprimer l'air et à le refouler sous pression à travers l'orifice de sortie 88. Un orifice 90, prévu dans la pièce coulée 52, sert d'entrée d' air à la pompe à air 16, l'orifice 90 s'ouvrant vers le haut dans une cavité 92 qui entoure les coussinets 64 et 66. Une plaque perforée 94 s'étend à travers le dessus de la cavité 92 et une bague collectrice d'huile 96 saillit vers le haut à partir de la paroi extérieure de la cavité jusqu'à un point situé au-dessus de l'extrémité inférieure d'un casse-goutte 98 porté par l'arbre 68 ¯immédiatement en-dessous de 1?induit 100.
Un conduit 102, communiquant à une extrémité avec le conduit 50, communique à son autre extrémité avec une chambre à huile 104 située entre les coussinets 64 et 66 de manière que l' huile puisse être amenée à ces coussinets. L'huile qui fuit vers le haut du coussinet supérieur 64 est projetée par le casse=goutte 98 contre la bague collectrice 96,s'écoule vers le bas à travers la plaque perforée 94 vers l' orifice d'entrée 90 de la pompe 16, est emportée par l'air qui pénètre dans la pompe à travers la pompe pour lubrifier cette dernière et sort de cette dernière par l'orifice de sortie 88 de celle-ci.
L'huile s'écoule également vers le bas, au-delà du coussinet inférieur 66, le long de l'arbre 68 pour lubrifier et rendre étanche le rotor 86 de la pompe au contact de ses plaques terminales et des ailettes glissantes portées par le rotor 86.
L'air sous pression provenant de l'orifice 88 de la pompe 16 est conduit par un tuyau 106 vers le venturi 110 d'un injecteur 108 de manière à actionner ce dernier,l'injecteur 108 refoulant vers le réservoir 10, au-dessus du niveau de l'huile y contenue. La pression à laquelle l'air est refoulé par la pompe 16 dans le venturi 110 de l'injecteur 108 est approximativement de sept à neuf livres anglaises par pouce carré. La pompe peut être pourvue d'un dispositif régulateur ordinaire de la pression (non représenté) grâce à quoi la pression de refoulement de la pompe peut être réglée.
Ainsi qu'il est dit ci-dessus, l'air sous pression, provenant du réservoir, est conduit par le conduit 62 et le tuyau 60 vers les passages à air 30 du bec et l'air est toujours libre de s'écouler vers les passages à air 30. Cet agencement sert efficacement à purger le bec 18 d'huile à la fin de chaque cycle de fonction- nement.
La pression maximum de l'air contenu dans le réservoir 10 peut être réglée par une soupape à poids 112 agencée de manière à trouver son siège à l'extrémité d'un conduit 114 qui communique avec le conduit 62. Au lieu de la soupape à poids 112, qui n'est pas réglable, mais qui peut évidemment être remplacée par une soupape de-masse différente, on peut faire usage de l' agencement représenté figure 2. A la figure 2, des références pareilles ont été mises pour les éléments qui sont les mêmes que ceux qui sont représentés figure l.
Comme le montre la figure 2, un passage 116 coupe le conduit 62 et communique à son extrémité avec la cavité 92. Une extrémité du passage 116 est rétrécie de manière à former un siège de soupape 118 destiné à coopérer avec une soupape à pointeau 120 qui se visse dans une buselure 122 disposée dans le passage 116. L'extrémité de la soupape 120 est fendue de manière qu'elle puisse recevoir un tournevis de sorte que l'organe de soupape 120 peut être avancé ou reculé par rapport au siège 118 pour faire varier l'ouverture entre le siège 118 et l'organe de soupape 120, ouverture qui règle le débit de l'air qui peut sortir du réservoir 10, et pour régler de cette manière la pression maximum qui règne dans le dit réservoir.
On peut avoir accès à l' organe de soupape 120 en 8tant le bouchon fileté 124. Cet agencement de soupape fonctionne comme celui qui est représenté figure 1 et qui est destiné à régler la pression maximum régnant dans le réservoir 10, mais il diffère de celui de la figure 1 en ce qu'il constitue un dispositif commode destiné à modifier cette pression. Du fait que le volume d'huile amenée au bec 18 dépend de -la pression d'air dans le réservoir 10, l'agencement de.soupape réglable
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de la figure 2 constitue un dispositif de réglage du débit de combustion du brûleur.
Une conduite d'apport d'huile 126, communiquant, à une extrémité, avec un réservoir d'emmagasinage d'huile et, à son autre extrémité, avec un conduit 128 de la pièce coulée 52, est agencée de manière à alimenter le ré- servoir 10 en huile, un dispositif est prévu, qui sera maintenant décrit, en vue d'appliquer la dépression de la gorge du venturi 110 à 1.' intérieur- de- la conduite 126 pour amener un écoulement d'huile dans cette dernière vers le réservoir 10.
Un récipient 130, disposé à 1.'intérieur du réservoir 10, enferme' un espace intérieur relié par un tuyau 132 au conduit 128. Un conduit 134 met en communication l'extrémité supérieure de 1.'intérieur du récipient 130 et la gorge du venturi 110 de manière à créer une pression négative dans le réci- pient 130 pendant le fonctionnement de-l'injecteur 108. Cette pression ou suc- cion détermine efficacement l'écoulement de l'huile dans la conduite 126 et le conduit 128 vers le récipient 130.
Une soupape-robinet normalement fermée, indiquée d'une manière générale en 136 et disposée dans la conduite d'apport d'huile 126, est maintenue ouverte par la pression réduite régnant dans le réservoir 130, ainsi qu'il sera décrit plus en détail ci-dessous.
Lorsque le niveau d'huile contenue dans le réservoir 130 atteint un maximum prédéterminé, une soupape à air ou soupape d'évent, indiquée d' une manière générale en 138, est ouverte par un.mécanisme à action instantanée de manière à égaliser la pression entre le réservoir 10 et le récipient 130.
L'huile s'écoule alors du récipient 130 par le conduit 140, en passant par la soupape de retenue 142 vers le fond du réservoir 10 jusqu'à ce que le ni- veau d'huile contenue dans le récipient 130 soit le même que le niveau de l' huile contenue dans le réservoir 10. A ce moment, le mécanisme à action ins- tantanée, actionné par un flotteur, ferme L'évent 138, dès lors 1.'injecteur
108 agit de nouveau pour réduire la pression à 3'intérieur du récipient 130 et provoquer l'écoulement de l'huile vers le récipient.
Le récipient 130 et le mécanisme y associé fonctionnent en tant que mécanisme de transfert destiné à appliquer la succion produite à la gorge du venturi 110 à la conduite à huile 126 et à amener l'huile, qui s'écoule dans le tuyau 132, vers le réservoir 10, sans qu'elle s'écoule par I'injectaur
108. Pendant que la soupape 138 est ouverte, la soupape 136 est fermée de manière à empêcher la pression régnant dans le réservoir 10 de se relâcher par le tuyau 126. Ainsi1 l'apport de l'huile dans le réservoir 10 ne gène pas I' alimentation en huile et en air sous pression du bec 18 ou le feu du brûleur.
La soupape à air ou l'évent 138 comprend un organe de soupape mobile 144 porté par une tige 146 qui saillit par une ouverture 148 formée dans une buselure 150, l'extrémité supérieure de la buselure formant un siège destiné à l'organe de soupape 144. L'extrémité inférieure de la tige 146 est en ¯prise avec un levier 152;, qui pivote sur un organe 154, et un ressort 158 est relié aux extrémités éloignées des leviers 152 et 156. L'extrémité libre du levier 156 s'étend dans une rainure d'un 'collet 160 monté sur une extrémité d'un manchon 162 apte à coulisser sur une tige 164 fixée dans la paroi supérieure du récipient 130.
Un flotteur 166 est porté par le manchon 162 et, lorsque le niveau d'huile augmente dans le récipient 130, le collet 160 déplace le levier 156 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son pivot situé sur l'organe 154 et, après que le ressort 158 a passé le point mort, il fait pivoter le levier 152 dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre de manière à déplacer la tige 146 suffisamment pour écarter l'organe de soupape 144 de son siège, ce qui ouvre la communication 148 entre le réservoir 10 et l'intérieur du récipient 130.
Cela permet, comme il a été dit ci-dessus, l'égalisation des pressions régnant dans le récipient 130 et le réservoir 10 et l'écoulement de l'huile du récipient 130 par le conduit 140 et la soupape de retenue 142, vers l'extrémité inférieure du réservoir 10. Lorsque le niveau d'huile du réservoir 130 tombe, un flotteur 166 descend et, par l'intermédiaire du mécanisme à action instantanée qui vient d'être décrit, fait revenir les leviers 152 et 156 vers la position représentée, ce qui permet à l'organe de
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soupape 144 de reprendre place sur le siégea
La soupape 136 comprend une enveloppe 170 qui forme un conduit 172 et un conduit 174, ces conduits faisant partie'de la conduite à huile 126.
Un siège de soupape 176 est formé-autour d'une extrémité d'un trou--178 qui communique avec une extrémité du conduit 172. Un organe de-soupape mobile 180, monté sur une tige 182, est agencé de manière à s'appliquer sur le siège 176 de façon à fermer la soupape 136, un ressort 184 réagissant sur
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1?organe de soupape 180 et sollicitant ce dernier vers son'siège I'76e L'or- gane de soupape 180 est disposé dans une chambre 186 qui communique' avec une extrémité du conduit 174 de manière que,9 lorsque l'organe de soupape 180 quitte son sièges une communication s'établisse entre les conduits 174 et 172 et que l'huile s'écoule -par la conduite 126 sous l'effet de la dépression qui règne dans le récipient 130.
La tige 182 est apte à coulisser dans le trou 178 et est en pri-
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se, â. son extrémité inférieures avec un diaphragme 190 disposé dans la cham- bre 192. Une face du diaphragme 190 est exposée à la pression régnant dans Ie conduit 182 par l'intermédiaire du conduit 194, Tandis que la face opposée est exposée à la pression atmosphérique par l'intermédiaire du conduit 196.
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Ainsi, la succion ou la pression négative régnant dans le récipient I?0, communiquée à la face supérieure du diaphragme 190 par le conduit I91, amène le diaphragme 190 à se déplacer vers le haut et donc à lever la tige 182 et à écarter la soupape 180 de son siège, ce qui permet l'écoulement dé l'huile
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de la chambre 186 par le trou 178 vers le conduit 172 et par la conduite à huile I26 vers le récipient 130.
Dès que Ia soupape 138 s'ouvre, la succion ou la pression négative régnant dans la conduite 126 se relâcheaprès quoi
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le ressort 18 applique la soupape 180 sur son siège et 19y maintient jusqu' à ce que la soupape 138 se ferme,ce qui empêche le relâchement de Ia pression régnant dans le réservoir 10 par la conduite 126 lorsque la soupape 138 est ouverte. La tige 182 est pourvue d'une partie amincie qui permet l'écou- lement de l'huile par le trou 178 lorsque la soupape 180 est à l'écart de son siège.
En plus du système d'allumage susmentionné, tout dispositif ordinaire ou désiré de réglage peut être associé avec le brûleur à huile pour régler son fonctionnement en réponse aux demandes de chaleur. Du fait que la pression régnant dans Ie réservoir 10 est relâchée à la fin de chaque cycle
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de fonctionnement du brneur, il est évident qu'au début de chaque cycle de fonctionnement du brâleur, il faut qu'une pression suffisante se soit accumulée dans le réservoir 10 avant que l'huile commence à s'écouler vers le bec du brûleur car 19écoulement de l'huile vers le bec du brûleur a lieu en réponse à la pression régnant dans le réservoir 10.
Le système est de préfé rence construit de manière que l'huile ne s'écoule pas du tout vers le bec
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jusqu'à ce que l'air primaire soit en voie d'être fourni à une pression suffisante au bec 18 et que J..9 air secondaire soit aussi amené par le tuyau à vent 20, le long et aU=<le1à du bec 18. Ainsi, dès que 3'huile s'écoule vers le bec 18,des débits suffisants d'air primaire et secondaire sont disponibles pour former un mélange combustible et, en outre, à la fin de chaque cycle du fonc-
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tionnement du brfi1.eur l'écoulement de 3'air primaire et secondaire continue après l'arrêt de l'apport d'huile au bec, afin de purger le bec et de balayer la chambre de combustion.
Dans la variante révélée figure 5, le moteur 212 actionne le rotor 214 de la pompe à air relative 216 qui fournit l'air sous pression, de préfé- rence sous six à neuf livres anglaises par pouce carrés par la conduite 218, au venturi de l'injecteur 220. endant le fonctionnement de la pompe à air 216, l'injecteur 220 fonctionne pour créer, à l'intérieur du récipient de transfert 222, une pression négative, car la gorge du venturi de l'injecteur 220 est re- liée par une conduite 224 et par la soupape 226, réglée par flotteur, à l'in-
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térieur du récipient 222.. les éléments étant disposés comme le représente la figure.
Une extrémité d'une conduite d'apport d'huile 228 communique avec l'intérieur du récipient de transfert 222 et, dans la conduite d'apport
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d'huile 228, entre le récipient 222 et la provision de combustible, se trouve disposée une soupape 236, normalement fermée, répondant à la pression, qui à
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la ragme construction que la soupape 136 et qui fonctionne de la même manière.
Le récipient de transfert 222 est disposé à l'intérieur du réservoir 238 à huile et à air, dont le sommet est fermé par la pièce coulée sur laquelle"sont assemblés le moteur 212 et la pompe à air 216. Une conduite à huile 240 com-
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porte deux extrémités dont l'une sailiit dans le corps d'huile situé dans' le fond du réservoir 238, tandis que !.9autre s'étend vers le bec 242 et communi- que avec les passages à huile de ce dernier. Le bec 242 est schématiquement représenté figure 5 et peut avoir une construction exactement identique à celle qui est révélée figures 3 et 4.
Dans la partie supérieure du réservoir, une conduite à air 244 amène l'air sous pression du réservoir 238 vers les passages à air du bec 242 en vue du mélange avec l'huile qui y est amenée, le bec étant apte à mélanger l'huile et l'air et à les laisser jaillir sous forme de mélange primaire dans
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un courant d'air secondaire qui s'écoule par le tube à air 246 et sur ls bec, l'air secondaire se mélangeant avec le mélange primaire .pour former un mélange primaire pour former un mélange combustible qui brâ-îë-îmmédiatement à I' extérieur de l'extrémité de sortie du tube à air, Comme dans le cas de la figure 1,
l'air secondaire peut être amené par un ventilateur du type rotatif
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248 actionné par le moteur 21.2Ó L'injecteur 220 refoule l'air dans le réser- voir 238 de manière à y accumuler une masse d'air sous pression au-dessus et en contact avec l'huile y contenue.
L'huile combustible contenue dans le réservoir 238 est amenée à s'écouler par la conduite à huile 240 vers les passages à huile du bec 242 et de ces passages à huile, vers les passages du bec oû l'huile et l'air se mélangent du fait de la différence de pressions crée dans les passages 30 (figure 3) du bec par le courant d'air passant dans ces passages 30 qui sont perpendiculairement aux extrémités des orifices à huile 34.
Le mélange d' huile et d'air s'écoule ensuite dans la chambre de mélange 32 et, à travers les fentes 38, dans la chambre à tourbillon d'ou il jaillit dans le courant d'air secondaire sous forme d'un jet pulvérisé d'air et de particules d'huile finement diviséeso
Le récipient de transfert 222 est associé à une soupape normalement fermée d'égalisation de pression, indiquée de manière générale en 250, et à une soupape normalement fermée de réglage du débit, indiquée de manière générale en 252.
Lorsque Ie flotteur 254 de la soupape 226, réglée par flotteur, se trouve dans sa position inférieure représentée sur la figure, les soupapes 250 et 252 sont formées!) de sorte que le vide créé par le venturi de l'injec- teur 220 sert effectivement à évacuer le récipient de transfert 22 et à réduire la pression qui y règne,ce qui ouvre la soupape 236 et mène l'huile prove-
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nant de la provision d?huile à s'écouler vers le récipient 222.
A mesure que le niveau du liquide monte dans le récipient 222, la flottabi:Lit*é du flotteur 254 l'amène à se déplacer vers le haut sur la tige 256, jusqu'à ce que le sommet du flotteur 254 vienne en contact avec la tête 258 de la tige par suite de quoi la tête 258 se déplace vers le haut avec le flotteur jusqu'à ce que le siège de soupape 260 porté par la tête 258 vienne en contact et s'appuie sur le siège de soupape 262 de la soupape 226, ce qui ferme la soupape 226 et coupe la communication entre l'intérieur du récipient 222 et la gorge de
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l'injecteur ?..20a La fermeture de la soupape 226 permet ainsi d'appliquer res- pectivement Ie vide de l'injecteur 220 aux diaphragmes 264 et 266 des soupapes 250 et 252.
Le ressort 268, qui sollicite la soupape 252 vers sa position fermée, est plus fort que le ressort 270 qui sollicite la soupape 250 vers sa po- sition fermée, de sorte que le vide appliqué aux soupapes 250 et 252 agit sur la soupape 250 de manière à ouvrir celle-ci avant l'ouverture de la soupape 252. Lorsque la soupape 250 s'ouvre, le diaphragme 264 déplace l'organe de soupape qu'il porte à l'écart de son siège de soupape, par suite de quoi, le sommet du récipient 222 est mis en communication avec l'intérieur du réservoir 238 par l'intermédiaire de la soupape 250 qui permet l'égalisation des pression qui règnent dans le récipient 222 et le réservoir 238.
Ensuite, la dépression
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appliquée à la soupape 252 agit sur le diaphragme 266 de celle-ci pour déplacer 19 organe de soupape portée par celui-ci à l'écart de son siège, cé qui permet à l'huile contenue dans le récipient 222 de s'écouler par les orifices 272 et 274 de la soupape 252 vers le réservoir 258 sous 1 effet de la pesanteur et jusqu9à ce que le niveau de l'huile contenue dans le réservoir 222 soit égalisé avec le niveau d'huile du réservoir 238. L'égalisation des pressions entre Ie récipient 222 et le réservoir 238 amène le vide agissant sur'le diaphragme de la soupape-robinet 236 à se relâcher, ce qui permet à la soupape de se fermer.
L'écoulement de l'huile provenant du réservoir 222 vers le réservoir 238 permet au flotteur de descendre vers une position inférieure où il vient en contact avec 1'extrémité inférieure élargie 276 de la tige 256.
Lorsque le poids du flotteur agit sur la tige 256, le siège de soupape-260 est déplacé à l'écart de son siège 262, ce qui met en communication l'intérieur du récipient 222 avec le vide. Cela réduit le vide exercé sur les diaphragmes 264 et 266 des soupapes 250 et 252, ce qui permet aux ressorts de ces soupapes de fermer celles-ci,par suite de quoi la pression négative totale créée par l'injecteur 220 est de nouveau appliquée à l'intérieur du récipient 222, ce qui rétablit Ie cycle de pompage de combustible.
La pression d9air qui s'établit dans le réservoir 238 est réglée par la résistance imposée par le bec 242 en conjonction avec le régulateur de pression du type à diaphragme chargé par ressort indiqué de manière générale en 280. Au lieu ou en plus de la résistance à l'écoulement créée par le bec, les conduites à air et à huile 240 et 244 menant au bec 242, peuvent comporter des dispositifs régulateurs de pression y associés, si on le désire, bien que de tels dispositifs ne soient pas nécessaires lorsqu'on fait usage du dispositif représenté figure 5. Le régulateur de pression 280 est réglable et appartient au type sensible,
répondant instantanément à un changement de pression se produisant dans le réservoir 238 au-moment de couverture de la soupape d' égalisation de pression 250 et de l'égalisation de pression subséquente dans le réservoir 2220 L'air by-passé par le régulateur 280 s'écoule par le conduit 281 vers le passage d'admission 282 de la pompe 216.
Le diaphragme 284 du régulateur 280 est exposé à la pression régnant dans le réservoir 238 et la construction du régulateur est telle que la pression régnant dans le réservoir 238 est maintenue avec une réduction minimum. (approximativement;2 à 4 onces) au comnen- cement de chaque cycle de transfert.,pour rendre minimum les fluctuations de la combustion à ce momento Le régulateur de pression étant réglable au moyen de la vis 286, fournit un dispositif destiné à régler le débit de combinstion du bréleur, car le volume de l'hile fourni par Ie bec du type aspirant 242 dépend de la pression d'air régnant dans le réservoir 238.
ûne conduite 290 est agencée de manière à s'étendre d'un point situé sous la surface de l'huile contenue dans le réservoir 238 vers une cavité 292, entourant le moteur 294, pour fournir l'huile combustible aux coussinets aux fins de lubrification, l'huile s'écoulant par la conduite 290 du fait de la pression d'air régnant dans Ie réservoir 238. L'huile destinée à la lubrification sécoule vers les coussinets inférieur et supérieur de l' arbre 294 et celle qui quitte le coussinet supérieur est évacuée par le cassegoutte 296 vers l'espace 298 d'où elle s'écoule vers l'orifice d'entrée d'air 282 de la pompe.
L'huile passant par le coussinet inférieur s'écoule par la rainure circulaire de fuite 300 et le conduit 302 vers l'orifice d'entrée d' air 282 de la pompe.
Le système révélé figure 5 ne requiert pas d'amorçage, dans le cas où la provision d'huile est épuisée, pour rétablir le fonctionnement, car l'injecteur 220 agit comme pompe à air seulement et crée le vide, nécessaire pour pomper, lorsque la provision d'huile est reconstituée. Le système n'est pas affecté de manière nuisible par des entrées d'air qui se produiraient dans la conduite d'air 228, autrement que par une réduction de la capacité de pompage, car l'air entraîné est relâché dans Ie réservoir 238 et que cela ne se répercute pas sur le débit de combustion en faisant varier ce dernier.
De même, par suite du fait que l'air ne doit pas être expulsé du système, il suffit de faire usage d'un seul tuyau allant au réservoir d'approvisionnement,
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ce qui élimine la conduite de retour ordinairement employée dans les instal- lations où le réservoir d'approvisionnement se trouve en dessous du niveau du brûleur.
Bien que nous ayons représenté et décrit des réalisations préfé- rées de la présente invention9 il est entendu que celles-ci sont susceptibles de variantes et la demanderesse ne désire donc pas se limiter aux détails pré- cis exposée., mais désire protéger toutes les modifications et changements qui tombent dans le domaine des revendications qui suivento REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS RELATING TO OIL BURNERS.
The present invention relates to oil burners and particularly relates to oil burners of the low pressure type, in which oil and air, subjected to relatively low pressures, are mixed in a nozzle and exit therefrom as a spray of air and finely divided oil particles in a stream of secondary air to produce a combustible mixture.
The present invention relates to an oil burner of the low pressure type characterized in that it comprises in combination a fuel and air pumping device, comprising a reservoir intended to contain a body of oil and air. under pressure, an air pump device forcing the air into this tank so as to accumulate there a mass of pressurized air above the oil contained therein and in contact with the latter, an oil mixing nozzle and air having constricted oil and air passages, converging so as to mix the oil and the air supplied therein and so that this mixture of oil and air escapes therefrom in the form of a spray jet of a mixture of air and finely divided oil particles,
a fluid connection between said oil body and said oil passage of said nozzle, connection capable of operating to supply this passage with oil in response to the air pressure to which the oil contained in said oil is subjected reservoir, a fluid connection between said reservoir and said air passage of said nozzle, intended to supply this passage with compressed air coming from the mass accumulated in said reservoir, a device comprising an injector actuated by the discharged air by said pump device for supplying said reservoir with oil, and a device operable during the operation of said air pump device to produce a secondary air stream along and beyond the said nozzle, a stream in which the said atomized jet of air and finely divided oil particles spurts out.
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The present invention relates to certain useful improvements in oil burners of this type which simplify construction and reduce cost. The invention also makes it possible to construct burners of this type of relatively small capacity and, in addition, provides certain inherent advantages with regard to the installation and operation of the burner.
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The main object of the invention is therefore to present an improved and simplified construction of oil burners of the low pressure type, which construction relates particularly to oil burners suitable for household use.
Another object of the invention is to provide an oil burner which is efficient and safe to operate and which is nevertheless relatively inexpensive to manufacture.
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Further objects of the invention will become apparent on reading the description and claims which follow and may be understood by reference to the accompanying drawings of which there are two sheets, which drawings show,
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By way of illustration, preferred embodiments of: The invention and what the Applicant considers to be the best way in which it sees the application of the principles of the present invention. Other embodiments of the invention can be used without leaving the scope of the invention. field of the present invention, as this scope is defined in the appended claims.
Figure 1 is a vertical section of an oil burner embodying the inventions with parts shown schematically.
Fig. 2 is a fragmentary section showing an alternate form of the regulator device for regulating the air pressure of the reservoir.
Figure 3 is an enlarged section of the mixing nozzle of
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oil and d9air. Figure 4 is an elevation of one end of the interior portion.
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upper side of the oil and air mixing nozzle, representing the slits which lead the air and oil mixture to the end chamber of the nozzle.
Fig. 5 is a schematic vertical section showing an alternative form of the 1-invention.
As illustrated by the embodiment of the selected invention, for illustrative purposes an oil burner according to the present invention generally comprises a reservoir 10 for containing a body of oil and pressurized air, an electric motor 12. , a secondary air blower indicated generally at 14 and actuated by the motor 12, an air pump
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air 16 of the pressing type an oil and air mixing nozzle 18, a wind pipe 20 in 1.
9 end of which is disposed the nozzle 18, the wind pipe serving to direct a secondary air stream along and beyond the nozzle 18, the
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nozzle for mixing the oil and air introduced therein and for releasing this mixture of oil and air in the form of a spray jet of air and finely divided oil particles o Spaced electrodes, one of which is indicated at 22 , are arranged near the nozzles are part of an ordinary ignition system and are arranged to ignite the combustible mixture formed by 19 secondary air and the spray jet exiting the nozzle 18.
The combustible mixture thus formed has a general shape similar to that of a cone and does not burn.
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immediately outside the outlet end 24 of the blast pipe 20.
Spout 18, as shown in Figures 3 and 4, consists of an interior piece 26 disposed within an exterior piece or casing 28. The interior piece, as shown in the drawings, is shaped in a manner. to present a series of slits or conductive passages
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air 30 through which the primary air flows to the annular mixing chamber 32. Each of the slots 30 is provided with an oil orifice 34 from which a pressurized jet of oil exits into the air which flows through them. slits 30 for mixing with the latter this mixture flows into the annular chamber 32 formed by a thinned end 36 of the part 26 and a surrounding part
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of the envelope 28.
From chamber 32, the oil and air mixture flows through a series of slits 38 into a tip chamber 40, the slits 38 introducing the mixture into chamber 40 so as to cause the mixture to rotate. in said chamber around the longitudinal axis of the spout.
The end chamber is provided with a circular orifice 42, with sharp edges, through which the mixture spurts out in the form of a conical spray of air and finely divided oil particles, the mixture being formed by - swaddle breaking on the sharp edge of orifice 42 when it leaves the chamber
40. A conical projection 44, extending from the thinned part 36 of: the part 26, projects towards the orifice 42 and cooperates with the wall of the casing.
28, in which the orifice 42 is formed, to define an annular end chamber of conical shape.
The slots 30 form air passages and the oil ports
34 form passages for oiling these passages intersect or converge so as to ensure the mixture of oil and air in the nozzle. The oil and primary air are preferably introduced into these nozzle oil and air passages at substantially the same pressure, for example at a pressure on the order of two to five pounds per square inch. An oil pipe 46 communicates at one of its ends with an axial duct 48 provided in the part 26, which duct, in turn, communicates with the inner ends of the passages 34 so as to supply the latter with oil.
The other end of pipe 46 communicates with a conduit 50 formed in a casting or frame 52; a duct 54 communicates, at its upper end, with the duct 50 and, at its lower end, with a pipe 56, the lower end of the pipe 56 terminating in the vicinity of the bottom of the tank 10, including below the level of the oil contained therein, so that the oil saps under the effect of the pressure prevailing in the reservoir 10 through the pipe 56, the conduits 54 and 50, the hose 46 and the conduit 48, towards the orifices or oil passages 34 of the spout.
To gauge the flow of oil from reservoir 10 to spout 18, a gauging orifice 58 may be arranged, as shown in the drawings, between conduit 50 and the end of pipe 46, or alternatively the section and the The length of the passages 34 and / or 48 can be calibrated so as to gauge the flow of oil which exits the passages 34 to enter the air passages 30 and so that the flow of air in the passages or slots 30 has a sucking effect on the oil ports 34.
Because the pressure at which the oil is supplied to the spout 18 is relatively low, the passages 48 and / or 34 may be, even if they are used for gauging, relatively wide compared to the gauging ports which are made. for use in high pressure oil burner nozzles. @
The casing 28 of the spout may be mounted, as shown in the drawings, on one end of an air conducting pipe 60 which supplies air to the slots 30, the other end of the pipe 60 being connected to a duct 62 in L-shaped provided in the casting 52 and the oil pipe 46 extending through the air pipe 60.
The conduit 62 communicates with the upper end of the reservoir 10 and serves, with the pipe 60, to conduct the pressurized air from the reservoir 10 to the air passages of the spout.
The reservoir 10 may be constituted, as shown in the drawings, by a cup-shaped container, the top of which is closed by the casting or the frame 52 on which the motor 12 is mounted. The casting 52 is shaped so as to: present bearings 64 and 66 for the shaft 68 of the armature of the motor 12. The field winding 70 of the motor 12 is mounted on the sleeve 72 which in turn is mounted on the casting 52. The shaft 68 protrudes above the motor 12, into the ventilation chamber 74 where a fan wheel 76, of the centrifugal type, is attached thereto. A casing 78 encloses the upper part of the reservoir 10 and is provided with a cover 80 which encloses the motor 12 and delimits the fan chamber 74 and also the inlet port 82 of the latter.
The wind pipe 20 is attached to the casing 78 and protrudes therefrom; between the sleeve 72 and the cover 80 are formed air passages 84 which conduct the air,
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forced by the fan wheel 76, around the motor and, from there through the casing 78, to the blast pipe 20.
The shaft 68 projects under the frame 52 and carries the rotor 86 of the air pump 16, which rotor is attached to this shaft to rotate with the latter.
The pressure pump 16, of the sliding rotary vane type, is arranged so as to compress the air and to deliver it under pressure through the outlet port 88. An orifice 90, provided in the casting 52, serves as air inlet to the air pump 16, port 90 opening upwardly into a cavity 92 which surrounds the pads 64 and 66. A perforated plate 94 extends across the top of the cavity 92 and a oil collector ring 96 protrudes upward from the outer wall of the cavity to a point above the lower end of a drip pan 98 carried by the shaft 68 ¯ immediately in- below 1? induced 100.
A conduit 102, communicating at one end with the conduit 50, communicates at its other end with an oil chamber 104 located between the bearings 64 and 66 so that oil can be supplied to these bearings. Oil leaking up from upper bearing 64 is thrown by breaker 98 against slip ring 96, flows down through perforated plate 94 to inlet 90 of pump 16 , is carried away by the air which enters the pump through the pump in order to lubricate the latter and leaves the latter through the outlet orifice 88 thereof.
The oil also flows downward, past the lower bearing 66, along the shaft 68 to lubricate and seal the rotor 86 of the pump in contact with its end plates and the sliding vanes carried by the pump. rotor 86.
The pressurized air coming from the orifice 88 of the pump 16 is conducted by a pipe 106 towards the venturi 110 of an injector 108 so as to actuate the latter, the injector 108 discharging towards the reservoir 10, above the level of the oil contained therein. The pressure at which air is forced by pump 16 into venturi 110 of injector 108 is approximately seven to nine pounds per square inch. The pump may be provided with an ordinary pressure regulating device (not shown) whereby the discharge pressure of the pump can be adjusted.
As stated above, the pressurized air from the reservoir is conducted through line 62 and pipe 60 to the air passages 30 of the spout and air is still free to flow to. air passages 30. This arrangement effectively serves to purge the nozzle 18 of oil at the end of each operating cycle.
The maximum pressure of the air contained in the tank 10 can be regulated by a weight valve 112 arranged so as to find its seat at the end of a duct 114 which communicates with the duct 62. Instead of the valve at weight 112, which is not adjustable, but which can obviously be replaced by a different mass valve, use can be made of the arrangement shown in figure 2. In figure 2, similar references have been made for the elements. which are the same as those shown in figure l.
As shown in Figure 2, a passage 116 intersects the conduit 62 and communicates at its end with the cavity 92. One end of the passage 116 is narrowed so as to form a valve seat 118 intended to cooperate with a needle valve 120 which screws into a nozzle 122 disposed in passage 116. The end of valve 120 is slotted so that it can receive a screwdriver so that the valve member 120 can be moved forward or backward from seat 118 to accommodate to vary the opening between the seat 118 and the valve member 120, an opening which regulates the flow rate of the air which can leave the reservoir 10, and in this way to adjust the maximum pressure which prevails in said reservoir.
The valve member 120 can be accessed by using the threaded plug 124. This valve arrangement operates like that shown in Figure 1 and which is intended to adjust the maximum pressure prevailing in the reservoir 10, but it differs from that shown in FIG. of FIG. 1 in that it constitutes a convenient device intended to modify this pressure. Because the volume of oil supplied to the nozzle 18 depends on the air pressure in the reservoir 10, the arrangement of the adjustable valve
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of FIG. 2 constitutes a device for adjusting the combustion flow rate of the burner.
An oil supply line 126, communicating, at one end, with an oil storage tank and, at its other end, with a conduit 128 of the casting 52, is arranged so as to supply the re - oil tank 10, a device is provided, which will now be described, in order to apply the depression of the throat of the venturi 110 to 1. ' inside the pipe 126 to bring an oil flow in the latter to the reservoir 10.
A container 130, disposed inside the reservoir 10, encloses an interior space connected by a pipe 132 to the conduit 128. A conduit 134 communicates the upper end of the interior of the container 130 and the throat of the container. venturi 110 so as to create a negative pressure in the vessel 130 during the operation of the injector 108. This pressure or suction effectively determines the flow of oil in the line 126 and the line 128 to the outlet. container 130.
A normally closed gate valve, generally indicated at 136 and disposed in the oil supply line 126, is held open by the reduced pressure in reservoir 130, as will be described in more detail. below.
When the level of oil in reservoir 130 reaches a predetermined maximum, an air valve or vent valve, generally indicated at 138, is opened by a snap-acting mechanism so as to equalize the pressure. between the reservoir 10 and the receptacle 130.
The oil then flows from container 130 through line 140, passing through check valve 142 to the bottom of reservoir 10 until the level of oil contained in container 130 is the same as. the level of the oil contained in the reservoir 10. At this moment, the instantaneous mechanism, actuated by a float, closes the vent 138, therefore 1.'injector
108 again acts to reduce the pressure within vessel 130 and to cause oil to flow to the vessel.
The container 130 and the associated mechanism function as a transfer mechanism for applying the suction produced at the throat of the venturi 110 to the oil line 126 and to supply the oil, which flows in the pipe 132, to reservoir 10, without it flowing through the injector
108. While the valve 138 is open, the valve 136 is closed so as to prevent the pressure in the reservoir 10 from being released through the pipe 126. Thus, the supply of oil in the reservoir 10 does not interfere with the pressure. supply of oil and pressurized air to the nozzle 18 or the burner fire.
The air valve or vent 138 includes a movable valve member 144 carried by a rod 146 which projects through an opening 148 formed in a nozzle 150, the upper end of the nozzle forming a seat for the valve member. 144. The lower end of the rod 146 engages a lever 152, which pivots on a member 154, and a spring 158 is connected to the far ends of the levers 152 and 156. The free end of the lever 156 s 'extends into a groove of a collar 160 mounted on one end of a sleeve 162 slidable on a rod 164 fixed in the top wall of container 130.
A float 166 is carried by the sleeve 162 and, as the oil level rises in the container 130, the collar 160 moves the lever 156 clockwise around its pivot located on the member 154 and , after the spring 158 has passed neutral, it rotates the lever 152 counterclockwise so as to move the rod 146 enough to move the valve member 144 away from its seat, which opens the communication 148 between the reservoir 10 and the interior of the receptacle 130.
This allows, as has been said above, the equalization of the pressures prevailing in the receptacle 130 and the reservoir 10 and the flow of oil from the receptacle 130 through the conduit 140 and the check valve 142, towards the lower end of reservoir 10. When the oil level in reservoir 130 falls, a float 166 descends and, through the snap-action mechanism just described, returns levers 152 and 156 to position. represented, which allows the organ to
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valve 144 to resume its place on the seat
The valve 136 includes a casing 170 which forms a conduit 172 and a conduit 174, these conduits forming part of the oil line 126.
A valve seat 176 is formed around one end of a hole 178 which communicates with one end of the conduit 172. A movable valve member 180, mounted on a rod 182, is arranged so as to fit. apply to the seat 176 so as to close the valve 136, a spring 184 reacting on
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The valve member 180 and urging the latter towards its seat on the 76th The valve member 180 is disposed in a chamber 186 which communicates with one end of the conduit 174 so that when the valve member valve 180 leaves its seats a communication is established between the conduits 174 and 172 and that the oil flows -through the conduit 126 under the effect of the depression which prevails in the receptacle 130.
The rod 182 is able to slide in the hole 178 and is in pri-
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itself, â. its lower end with a diaphragm 190 disposed in the chamber 192. One face of the diaphragm 190 is exposed to the pressure prevailing in the duct 182 through the duct 194, while the opposite face is exposed to atmospheric pressure through through conduit 196.
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Thus, the suction or the negative pressure prevailing in the container I? 0, communicated to the upper face of the diaphragm 190 by the duct I91, causes the diaphragm 190 to move upwards and therefore to lift the rod 182 and to move the valve aside. valve 180 from its seat, which allows the oil to flow
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from the chamber 186 through the hole 178 to the conduit 172 and through the oil line I26 to the container 130.
As soon as the valve 138 opens, the suction or negative pressure in line 126 is released after which
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the spring 18 applies the valve 180 to its seat and holds it there until the valve 138 closes, which prevents the release of the pressure in the reservoir 10 through the line 126 when the valve 138 is opened. The rod 182 is provided with a thinned portion which allows the oil to flow through the hole 178 when the valve 180 is away from its seat.
In addition to the aforementioned ignition system, any ordinary or desired control device may be associated with the oil burner to control its operation in response to demands for heat. Because the pressure in the reservoir 10 is released at the end of each cycle
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operation of the burner, it is obvious that at the start of each operating cycle of the burner, sufficient pressure must have built up in the tank 10 before the oil begins to flow towards the burner nozzle because The flow of oil to the burner nozzle takes place in response to the pressure in tank 10.
The system is preferably constructed so that oil does not flow to the spout at all.
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until primary air is about to be supplied at sufficient pressure to nozzle 18 and J..9 secondary air is also supplied through blast pipe 20, along and aU = <le1à from nozzle 18. Thus, as soon as the oil flows to the nozzle 18, sufficient flows of primary and secondary air are available to form a combustible mixture and, furthermore, at the end of each operating cycle.
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brfi1.eur operation the flow of primary and secondary air continues after stopping the supply of oil to the nozzle, in order to purge the nozzle and sweep the combustion chamber.
In the variation shown in Figure 5, motor 212 drives rotor 214 of relative air pump 216 which supplies pressurized air, preferably at six to nine pounds per square inch through line 218, to venturi. injector 220. During operation of air pump 216, injector 220 operates to create negative pressure within transfer vessel 222, as the venturi throat of injector 220 is re- linked by a pipe 224 and by the valve 226, regulated by a float, to the in-
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interior of the container 222 .. the elements being arranged as shown in the figure.
One end of an oil supply line 228 communicates with the interior of the transfer vessel 222 and, in the supply line
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oil 228, between the container 222 and the fuel supply, is disposed a valve 236, normally closed, responding to the pressure, which at
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the ragme construction as the valve 136 and which functions in the same way.
The transfer container 222 is disposed inside the oil and air reservoir 238, the top of which is closed by the casting on which the motor 212 and the air pump 216 are assembled. An oil line 240 com -
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carries two ends, one of which protrudes into the oil body located in the bottom of the reservoir 238, while the other extends towards the spout 242 and communicates with the oil passages of the latter. Spout 242 is schematically shown in Figure 5 and may have an exactly identical construction to that shown in Figures 3 and 4.
In the upper part of the reservoir, an air line 244 brings the pressurized air from the reservoir 238 to the air passages of the spout 242 for mixing with the oil supplied therein, the spout being adapted to mix the oil. oil and air and let them squirt out as a primary mixture into
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a secondary air stream which flows through air tube 246 and over the nozzle, the secondary air mixing with the primary mixture to form a primary mixture to form a combustible mixture which burns immediately to I 'outside the outlet end of the air tube, As in the case of figure 1,
secondary air can be supplied by a rotary type fan
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248 actuated by the engine 21.2Ó The injector 220 forces air into the reservoir 238 so as to accumulate therein a mass of pressurized air above and in contact with the oil contained therein.
The fuel oil contained in the reservoir 238 is caused to flow through the oil line 240 to the oil passages of the nozzle 242 and from these oil passages, to the passages of the nozzle where the oil and air are collected. mix due to the pressure difference created in the passages 30 (Figure 3) of the nozzle by the air current passing through these passages 30 which are perpendicular to the ends of the oil orifices 34.
The oil and air mixture then flows into the mixing chamber 32 and, through the slits 38, into the vortex chamber from where it gushes into the secondary air stream as a jet. sprayed with air and finely divided oil particles
The transfer vessel 222 is associated with a normally closed pressure equalizing valve, generally indicated at 250, and a normally closed flow control valve, generally indicated at 252.
When the float 254 of the float-adjusted valve 226 is in its lower position shown in the figure, the valves 250 and 252 are formed!) So that the vacuum created by the venturi of the injector 220 is used. effectively to evacuate the transfer vessel 22 and reduce the pressure therein, which opens the valve 236 and leads the oil from
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nant of the oil supply to flow to the container 222.
As the liquid level rises in vessel 222, the buoyancy of float 254 causes it to move upward on rod 256, until the top of float 254 comes in contact with the head 258 of the rod whereby the head 258 moves upward with the float until the valve seat 260 carried by the head 258 contacts and rests on the valve seat 262 of valve 226, which closes valve 226 and cuts off communication between the interior of container 222 and the throat
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the injector? .. 20a Closing the valve 226 thus allows the vacuum of the injector 220 to be applied to the diaphragms 264 and 266 of the valves 250 and 252, respectively.
Spring 268, which biases valve 252 towards its closed position, is stronger than spring 270 which biases valve 250 towards its closed position, so that the vacuum applied to valves 250 and 252 acts on valve 250. so as to open the latter before the opening of the valve 252. When the valve 250 opens, the diaphragm 264 moves the valve member which it carries away from its valve seat, whereby , the top of the receptacle 222 is placed in communication with the interior of the reservoir 238 by means of the valve 250 which allows the equalization of the pressures which prevail in the receptacle 222 and the reservoir 238.
Then the depression
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applied to the valve 252 acts on the diaphragm 266 thereof to move 19 valve member carried by the latter away from its seat, which allows the oil contained in the container 222 to flow through the orifices 272 and 274 of the valve 252 towards the reservoir 258 under the effect of gravity and until the level of the oil contained in the reservoir 222 is equalized with the oil level of the reservoir 238. The equalization of the pressures between vessel 222 and reservoir 238 cause the vacuum acting on the diaphragm of valve-gate 236 to release, allowing the valve to close.
The flow of oil from reservoir 222 to reservoir 238 allows the float to descend to a lower position where it contacts the enlarged lower end 276 of rod 256.
As the weight of the float acts on the rod 256, the valve seat 260 is moved away from its seat 262, which communicates the interior of the container 222 with the vacuum. This reduces the vacuum exerted on the diaphragms 264 and 266 of the valves 250 and 252, which allows the springs of these valves to close them, whereby the total negative pressure created by the injector 220 is again applied to the valve. the interior of vessel 222, which restores the fuel pumping cycle.
The air pressure which builds up in reservoir 238 is controlled by the resistance imposed by nozzle 242 in conjunction with the spring loaded diaphragm type pressure regulator generally indicated at 280. In lieu of or in addition to resistance to the flow created by the spout, the air and oil lines 240 and 244 leading to the spout 242, may have pressure regulating devices associated therewith, if desired, although such devices are not necessary when use is made of the device shown in figure 5. The pressure regulator 280 is adjustable and belongs to the sensitive type,
responding instantly to a pressure change occurring in the tank 238 at the time of coverage of the pressure equalization valve 250 and the subsequent pressure equalization in the tank 2220 Air by-passed through the regulator 280 s 'flows through line 281 to inlet passage 282 of pump 216.
The diaphragm 284 of the regulator 280 is exposed to the pressure prevailing in the reservoir 238 and the construction of the regulator is such that the pressure prevailing in the reservoir 238 is maintained with a minimum reduction. (approximately; 2 to 4 ounces) at the start of each transfer cycle., to minimize fluctuations in combustion at that time The pressure regulator being adjustable by means of screw 286, provides a device for adjusting the Combination flow rate of the burner, because the volume of the oil supplied by the nozzle of the suction type 242 depends on the air pressure prevailing in the tank 238.
A line 290 is arranged to extend from a point below the surface of the oil contained in the reservoir 238 to a cavity 292, surrounding the motor 294, to supply the fuel oil to the bearings for lubrication. , the oil flowing through line 290 due to the air pressure in the reservoir 238. The lubricating oil flows to the lower and upper bearings of the shaft 294 and that which leaves the bearing. upper is discharged through the drip 296 to the space 298 from where it flows to the air inlet port 282 of the pump.
Oil passing through the lower bushing flows through circular leakage groove 300 and conduit 302 to the air inlet port 282 of the pump.
The system disclosed in Figure 5 does not require priming, in the event that the oil supply is exhausted, to restore operation, as the injector 220 acts as an air pump only and creates the vacuum, necessary for pumping, when the oil supply is replenished. The system is not adversely affected by any air intakes which would occur in the air line 228, other than a reduction in pumping capacity, as the entrained air is released into the reservoir 238 and that this does not affect the combustion rate by varying the latter.
Likewise, owing to the fact that the air must not be expelled from the system, it is sufficient to use a single pipe going to the supply tank,
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this eliminates the return line ordinarily employed in installations where the supply tank is below the level of the burner.
Although we have shown and described preferred embodiments of the present invention, it is understood that these are susceptible of variations and the Applicant therefore does not wish to be limited to the specific details set forth, but wishes to protect all modifications. and changes which fall within the scope of the following claims.