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L'invention concerne un brûleur à pulvérisation sous pression fonctionnant au combustible liquide, destiné à des chaudières de chauffage et plus particulièrement à des chaudières de chauffage central et du type dans lequel la pompe à combustible, le moteur de commande, la soufflerie d'air de combustion et l'ajutage sont disposée côte à côte sur un axe commun, cet ensemble étant proté- gé par un carter commun.
, Les brûleurs actuels de ce type sont de préférence montés et démontés par rotation sur les ouvertures du foyer des chaudières de chauffage.
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L'invention a pour objet un brûleur fonctionnant au combusti- ble liquide et à pulvérisation sous pression, et dans lequel le moteur, l'ajutage, la soufflerie d'air de combustion et la pompe à combustible sont disposés dans la direction de sortie de la flam- me, brûleur caractérisé par ce que la soufflerie d'air de combus- tion se trouve placée à l'extrémité de l'arbre du moteur opposée à l'ajutage, l'arbre du moteur servant d'arbre commun.
Le brûleur de l'invention présente, par rapport aux brûleurs actuels, des conditions d'écoulement meilleures pour l'air de com- bustion, une puissance exigée plus réduite 'du moteur d'entraînement, un refroidissement plus efficace et plus régulier des pièces du brûleur sensibles à la chaleur et, en outre, un encombrement mini- mum, un démontage et un entretien simples et faciles.
Dans les dispositifs utilisés actuellement, la soufflerie d'air de combustion est montée sur l'arbre du moteur à l'extrémité côté ajutage, tandis que la pompe à combustible se trouve à l'autre extrémité de cet arbre, en vue d'obtenir,d'une partune répartition équilibrée au mieux.des charges sur l'arbre et,d'autre part, un i- 'solement entre les pièces sensibles à la chaleur du moteur et de la pompe et le brûleur. Cette.disposition a cependant pour inconvénient d'entraîner des variations extrêmement brusques dans la direction d'écoulement de l'àir, ce qui occasionne des pertes de charge par- ticulièrement élevées et un surdimensionnement de la soufflerie.
En disposant conformément à l'invention la soufflerie d'air de combustion à l'extrémité de l'arbre opposée à l'ajutage, on ob- tient, grâce au carter de révolution, un guidage de l'air amenant des avantages exceptionnels si 1!on considère la réduction ainsi possible de la soufflerie, les conditions d'écoulement plus favo- rables et leur influence sur la flamme du brûleur. Un carter en forme de poire est particulièrement intéressant quand l'extrémité , large se trouve du côté de la soufflerie d'air de combustion ot quand il va en s'amincissant vers l'ajutage. Le guidage de l'air
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est obtenu dans ce cas entre les tourbillons indésirables de l'air de combustion tout en conservant son mouvement giratoire favorable.
Cette tranquilisation de l'air de combustion est due à la forme on poire, de révolution, d'une part, et,d'autre part, à ce que la distance entre la soufflerie et la tête du brûleur est essentiellement augmentée. On peut en conséquence transformer sans ailettes de guidage l'air à haute turbulence sortant de la souffle- rie an un courant régulier. On obtient ainsi une répartition régu- lière de l'air sur l'ensemble de la section de sortie de la 'tête du brûleur. Cela entraîne des avantages importants lors du proces- sus de combustion ainsi qu'une combustion régulière du combustible liquide, sans production de suie et avec une flamme moins bruyante.
Un avantage supplémentaire du brûleur conforme à l'invention consiste en ce que la section d'entrée de l'air de combustion peut être entièrement utilisée, de telle sorte que la soufflerie a un rendement élevé, ce qui signifie que, pour un débit donné du brû- leur, il suffit d'utiliser une soufflerie plus petite que celle habituellement prévue. En outre, la paroi du carter située en re- gard dû moteur d'entraînement ou de lpompe devient sans objet, ce qui donne une construction .essentiellement plus légère et plus simple. De plus, le démontage se fait sans difficulté,de telle sor- te que les différents éléments du brûleur sont aisément accessibles pour l'entretien et les réparations.
La section transversale de la soufflerie étant notablement augmentée, los résistances dues à l'aspiration sont essentiellement réduites; il en résulte que les bruits sont plus faibles et que le brûleur fonctionne bien à ce point de vue.
Par la disposition particulière de la soufflerie d'air de combustion, il est possible d'utiliser les paliers du moteur comme support unique de tous les éléments supportés et entraînés par l'ar- bre du moteur, ce qui fait que la construction est simplifiée et qu'elle est aussi moins onéreuse par son principe même.
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Un avantage supplémentaire important du brûleur conforme à l'invention est constitué par le fait que le rapport du diamètre intérieur au diamètre extérieur de la soufflerie d'air de combus- tion peut être choisi plus faible que pour les souffleries utili- sées habituellement jusqu'à présent car le brûleur estpar son principe, indépendant de la pression, c'est-à-dire qu'il n'est pas influencé par lés conditions barométriques et par les conditions donc à l'échappement. Le dispositif conforme à l'invention garantit/non seulement un fonctionnement particulièrement tranquille du brûleur, mais aussi un fonctionnement essentiellement constant et continu, ce qui, dans les dispositifs actuels, devait être payé par la mise en circuit de dispositifs supplémentaires de compensation-.
En raison de la forme en poire du carter du brûleur, on ob- tient des conditions d'écoulement encore meilleures par suite de la plus faible résistance. Il en résulte un diamètre'relatif'de la soufflerie encore plus réduit, ce qui permet d'augmenter la vitesse de rotation du moteur. En d'autres termes, on peut, pour le même débit, réduire encore le moteur et la soufflerie, ce qui signifie économie de place et brûleur plus léger et plus maniable. Alors -qu'avec le mode actuel de construction, la soufflerie tourne à une vitesse de 1400 tours/minute environ, le dispositif conforme à l'invention permet d'élever la vitesse de rotation à 2800 tours/ minute environ.
On dispose de préférence les électrodes d'allumage dans la direction d'écoulement de telle sorte que la résistance d'écoule- ment inévitable due à ces électrodes est réduite au minimum cor- respondant aux conditions optima:
Dansun autre mode de réalisation de l'invention, on utilise, pour entraîner le brûleur,un moteur d'induction monophasé bipolai- re tournant à une vitesse nominale de 3000 tours/minute, ce qui n'était pas possible avec les brûleurs actuels par suite des con- ditions d'écoulement et de guidage défavorables de l'air et des mauvaises conditions de l'échappement.
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Il est particulièrement judicieux d'utiliser une réalisation du brûleur conforme à l'invention dans laquelle le carter du brû- leur est divisé suivant un plan perpendiculaire à l'axe du moteur.
Le moteur ou la pompe à combustible qui sont assembles à l'ensem- ble du brûleur peuvent être fixés au carter par une nervure prévue entre les éléments du carter. On peut ainsi retirer l'ensemble du brûleur,pour les réparations ou L'entretien,en desserrant un petit nombre de vis maintenant les deux éléments. Il est avantageux de disposer les conduites d'amenée du combustible au brûleur et les câbles électriques aboutissant'aux électrodes d'allumage dans le joint. On évite ainsi d' avoir à faire traverser la paroi du carter par ces conduites.
Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, on prévoit un assemblage démontable de l'ajutage et des électrodes d'allumage à l'extrémité .libre du moteur ou de la pompe à combus- tible de sorte que l'on puisse, si besoin est, changer cet ajutage sans difficulté.
Le dispositif conforme à l'invention présente donc, outre des conditions idéales d'écoulement de l'air et une construction par- ticulièrement réduite, une 'efficacité supérieure et une grande fa- cilité de démontage pour l'entretien et les réparations en dépit de la réduction des dimensions.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description concerne deux exemples de réalisation du brû- leur conforme à l'invention, représentes aux dessins, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un brûleur ù pulvéri- sation sous haute pression ; - la figure 2 est une vue latérale d'un brûleur à pulvérisa- tion sous basse bression;
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- Sur la figure l,la soufflerie 2, la pompe à combustible 3 et le moteur d'entraînement 4 se trouvent sur un arbre commun 1.
Sur la bride avant 5 du moteur est prévu un porte-ajutage 7 avec ajutage interchangeable 8.
L'alimentation en combustible à partir d'un réservoir raccor- dé à la conduite 9 et non représenté ici est assurée par la pompe à combustible 3 qui aspire le combustible dans le réservoir par @ l'intermédiaire de la conduite 9 du filtre à combustible 10 et de la conduite d'aspiration 11 et le refoule vers le porte-ajutage 7 par une conduite de refoulement ron représentée et, de làvers l'a- jutage 8. Sur l'extrémité avant du carter 'du moteur se trouve le porte-électrodes 12, dans lequel sont insérées les électrodes d'allu- mage 13 et 14 au moyen des éléments isolants 15, 16. Les électro- des d'allumage sont alimentées en courant par les conducteurs 17 et 18.
La totalité de 1' ensemble-brûleur est logée dans un carter constitué par un élément antérieur 19 et un élément terminal 20; cet ensemble s'y trouve simplement tenu par la traverse 21 à deux ou plusieurs branches. La traverse 21 est fixée,d'une part,sur une bride 22 du moteur 4 et,d'autre part, entre les éléments de carter 19 et 20. Pour démonter l'ensemble, on enlève l'élément terminal 20 du carter et on retire l'ensemble avec la traverse 21.
L'ensemble du carter est prévu de révolution et a essentielle- ment une forme de poire dont le diamètre va en décroissant vers l'ajutage à combustible. La soufflerie d'air de combustion 2) calée à l'extrémité postérieure de l'arbre 1,envoie l'air de combustion radialement contre la paroi de l'élément terminal du carter 20, à partir duquel il s'écoule vers la sortie 23 en parcourant l'élément 19 du carter, qui se rétrécit progressivement. Le mouvement giratoi- re est conservé dans ce dispositif mais on supprime cependant le plus possible les tourbillons entre la soufflerie et la tête du brûleur, car à la tête même du brûlour on sait qu'il suffit d'ob- tenir une faible turbulence de l'air, facile à contrôler.
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Dans l'exemple de réalisation représenté, l'ensembre du brûleur est monté sur une plaque de fond 24 sur laquelle est enfilé un capot 25 pendant le fonctionnement. La plaque 24 sert en même temps à la .' fixation du brûleur sur la chaudière de chauffage considérée. Le ca- pot insonorisant 25 est prévu en tant que protection contre les pous- sières pour les pièces accessoires supplémentaires fixées sur la pla- que de montage telles qu'interrupteur automatique, transformateur et filtre.
On voit que l'ensemble du dispositif est de construction simple et compacte et que le brûleur avec son ajutage et son moteur de com- mande peut être démonté sans difficulté après dégagement de la con- duite d'amenée de combustible et des conducteurs électriques.-
La conduite de combustible 11 ainsi que les conducteurs d'amenée
29 du courant/se trouvent dans la fente 50 voisine du.joint de sépara- tion de l'élément de carter 19, ce qui facilite encore le montage et le démontage de l'ensemble du brûleur.
Sur la figure 2, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes chiffres. Dans cet exemple de réalisation) on prévoit uni- quement un compresseuse en plus. L'air qu'il refoule sort de l'aju- tage 8 avec le combustible. De plus, on voit ici la conduite de re- foulement de combustible 26 allant de la pompe 3 au porte-ajutage 7.
En outre, on voit sur la vue latérale.l'ouverture d'entrée 27 de l'air de combustion qui parvient à l'intérie., du carter par l'ouverture 28
20 de l'élément terminal/de ce carter.
Il est évident que l'invention n'est pas 'limitée aux exemples de réalisation décrits en détail ci-avant, mais qu'elle peut être modi- fiée en utilisant les caractéristiques de l'invention.
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The invention relates to a pressurized spray burner operating on liquid fuel, intended for heating boilers and more particularly for central heating boilers and of the type in which the fuel pump, the control motor, the air blower combustion chamber and the nozzle are arranged side by side on a common axis, this assembly being protected by a common casing.
Current burners of this type are preferably mounted and removed by rotation on the openings of the hearth of heating boilers.
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The object of the invention is a burner operating on liquid fuel and spraying under pressure, and in which the motor, the nozzle, the combustion air blower and the fuel pump are arranged in the outlet direction of the fuel. the flame, burner characterized in that the combustion air blower is located at the end of the motor shaft opposite the nozzle, the motor shaft serving as a common shaft.
The burner of the invention presents, compared to current burners, better flow conditions for the combustion air, a lower power demand of the drive motor, a more efficient and more regular cooling of the parts. of the burner sensitive to heat and, in addition, a minimum footprint, simple and easy disassembly and maintenance.
In the devices currently used, the combustion air blower is mounted on the motor shaft at the end of the nozzle side, while the fuel pump is located at the other end of this shaft, in order to obtain , on the one hand a distribution balanced at best.des loads on the shaft and, on the other hand, an isolation between the heat-sensitive parts of the motor and the pump and the burner. However, this arrangement has the drawback of causing extremely abrupt variations in the direction of the air flow, which causes particularly high pressure drops and an oversizing of the blower.
By arranging the combustion air blower in accordance with the invention at the end of the shaft opposite the nozzle, thanks to the revolution casing, air guidance is obtained, bringing exceptional advantages if Consideration is given to the thus possible reduction of the blower, the more favorable flow conditions and their influence on the burner flame. A pear-shaped housing is particularly attractive when the wide end is on the side of the combustion air blower and as it tapers towards the nozzle. Air guidance
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is obtained in this case between the undesirable vortices of the combustion air while maintaining its favorable gyratory motion.
This tranquilization of the combustion air is due to the pear shape, of revolution, on the one hand, and, on the other hand, to the fact that the distance between the blower and the burner head is essentially increased. The high turbulence air exiting the blower can therefore be transformed without guide vanes into a regular flow. This results in a uniform distribution of the air over the entire outlet section of the burner head. This results in significant advantages during the combustion process as well as an even combustion of the liquid fuel, without production of soot and with a quieter flame.
A further advantage of the burner according to the invention is that the combustion air inlet section can be fully utilized, so that the blower has a high efficiency, which means that, for a given flow rate burner, it suffices to use a smaller blower than the one usually provided. Further, the housing wall facing the drive motor or pump becomes moot, resulting in an essentially lighter and simpler construction. In addition, disassembly is done without difficulty, so that the various burner components are easily accessible for maintenance and repairs.
The cross section of the blower being notably increased, los resistances due to the suction are essentially reduced; it follows that the noises are lower and that the burner works well from this point of view.
Due to the special arrangement of the combustion air blower, it is possible to use the engine bearings as the sole support of all the elements supported and driven by the engine shaft, so that the construction is simplified. and that it is also less expensive by its very principle.
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An important additional advantage of the burner according to the invention is constituted by the fact that the ratio of the internal diameter to the external diameter of the combustion air blower can be chosen to be lower than for the blowers usually used up to now because the burner is in principle independent of the pressure, that is to say it is not influenced by barometric conditions and therefore by the conditions at the exhaust. The device according to the invention guarantees not only particularly quiet operation of the burner, but also essentially constant and continuous operation, which, in current devices, had to be paid for by switching on additional compensation devices.
Due to the pear shape of the burner housing, even better flow conditions are obtained due to the lower resistance. This results in an even smaller 'relative' diameter of the blower, which allows the engine speed to be increased. In other words, it is possible, for the same flow, to further reduce the motor and the blower, which saves space and the burner is lighter and more manageable. Whereas with the current mode of construction, the wind tunnel rotates at a speed of approximately 1400 revolutions / minute, the device according to the invention makes it possible to raise the speed of rotation to approximately 2800 revolutions / minute.
The ignition electrodes are preferably disposed in the direction of flow such that the inevitable flow resistance due to these electrodes is reduced to the minimum corresponding to optimum conditions:
In another embodiment of the invention, to drive the burner, a two-pole single-phase induction motor is used rotating at a nominal speed of 3000 revolutions / minute, which was not possible with current burners by as a result of unfavorable air flow and guidance conditions and poor exhaust conditions.
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It is particularly judicious to use an embodiment of the burner according to the invention in which the burner casing is divided along a plane perpendicular to the axis of the motor.
The motor or the fuel pump which are assembled to the burner assembly can be fixed to the casing by a rib provided between the elements of the casing. It is thus possible to remove the entire burner, for repairs or maintenance, by loosening a small number of screws holding the two elements. It is advantageous to arrange the pipes for supplying the fuel to the burner and the electric cables leading to the ignition electrodes in the joint. This avoids having to pass the wall of the housing through these pipes.
According to a further characteristic of the invention, provision is made for a removable assembly of the nozzle and of the ignition electrodes at the free end of the engine or of the fuel pump so that it is possible, if necessary is, change this nozzle without difficulty.
The device according to the invention therefore exhibits, in addition to ideal air flow conditions and particularly reduced construction, greater efficiency and great ease of disassembly for maintenance and repairs despite reduction in dimensions.
The invention also extends to the characteristics resulting from the following description and the appended drawings as well as to their possible combinations.
The description relates to two exemplary embodiments of the burner according to the invention, shown in the drawings, in which: - Figure 1 is a top view of a high pressure spray burner; FIG. 2 is a side view of a low pressure spray burner;
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- In figure 1, the blower 2, the fuel pump 3 and the drive motor 4 are located on a common shaft 1.
A nozzle holder 7 with interchangeable nozzle 8 is provided on the front flange 5 of the motor.
The fuel supply from a tank connected to line 9 and not shown here is provided by fuel pump 3 which sucks fuel into the tank via line 9 of the fuel filter. 10 and the suction line 11 and delivers it to the nozzle holder 7 via a delivery line ron shown and, from there to the nozzle 8. On the front end of the motor housing is the holder -electrodes 12, in which the ignition electrodes 13 and 14 are inserted by means of the insulating elements 15, 16. The ignition electrodes are supplied with current by the conductors 17 and 18.
The whole of the burner assembly is housed in a casing consisting of a front element 19 and an end element 20; this assembly is simply held there by the cross member 21 with two or more branches. The cross member 21 is fixed, on the one hand, on a flange 22 of the motor 4 and, on the other hand, between the casing elements 19 and 20. To dismantle the assembly, the terminal element 20 is removed from the casing and the assembly is removed with the cross member 21.
The whole casing is designed to rotate and is essentially pear-shaped, the diameter of which decreases towards the fuel nozzle. The combustion air blower 2) wedged at the rear end of the shaft 1, sends the combustion air radially against the wall of the terminal element of the casing 20, from which it flows towards the outlet 23 by traversing the element 19 of the housing, which gradually narrows. The rotating movement is retained in this device, but the vortices between the blower and the burner head are eliminated as much as possible, because at the burner head itself we know that it is sufficient to obtain a low turbulence of air, easy to control.
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In the exemplary embodiment shown, the burner assembly is mounted on a base plate 24 on which is threaded a cover 25 during operation. The plate 24 serves at the same time for the. fixing the burner on the heating boiler in question. The sound absorbing cover 25 is provided as a dust protection for additional accessory parts fixed to the mounting plate such as automatic switch, transformer and filter.
It can be seen that the whole of the device is of simple and compact construction and that the burner with its nozzle and its control motor can be dismantled without difficulty after disengaging the fuel supply pipe and the electrical conductors. -
The fuel line 11 as well as the feed conductors
29 of the current / are located in the slot 50 adjacent to the housing element separator 19, which further facilitates the assembly and disassembly of the entire burner.
In Figure 2, the corresponding elements are designated by the same numbers. In this exemplary embodiment) only one additional compressor is provided. The air that it delivers comes out of the nozzle 8 with the fuel. In addition, we can see here the fuel delivery pipe 26 going from the pump 3 to the nozzle holder 7.
In addition, the side view shows the inlet opening 27 for the combustion air which reaches the interior of the housing through the opening 28
20 of the terminal element / of this housing.
It is obvious that the invention is not limited to the embodiments described in detail above, but that it can be modified by using the features of the invention.
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