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L'invention est relative à des dispositifs d'élévation @ intermittente de liquides, dispositifs qui comprennent une chambre de vaporisation pouvant être chauffée, qui est en communication, par l'intermédiaire d'une conduite d'arrivée munie d'un clapet de retenue, avec un dispositif d'alimentation et, par l'intermédiaire d'une conduite d'écoulement, avec un dispositif d'écoulement placé à une hauteur supérieure à celle du dispositif d'alimentation, ces dispositifs appartenant au groupe dans lequel le liquide est chassa
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par impulsions de la chambre de vaporisation, ce qu'on peut obte- nir en choisissant d'une manière appropriée la forme, la grandeur et la position de la chambre de vaporisation et le genre et l'in- tensité du chauffage.
Dans les dispositifs de ce genre, on a tou- jours prévu jusqu'ici, dans la conduite d'écoulement, un clapet dd retenue mécanique, de manière à empêcher un retour du liquide qui se trouve déjà dans la conduite d'écoulement. Si une partie du li- quide à élever est transformée en vapeur dans l'évaporateur, le liquide qui se trouve dans la conduite d'écoulement est déplacé en direction de 1'écoulement, par suite du volume plus grand de la vapeur, écoulement où une partie de ce liquide sort, ce qui constitue la course de travail.Lorsque l'opération de vaporisation est terminée, le clapet de retenue empêche un retour du liquide qui se trouve dans la conduite d'écoulement. Lors de la condensa- tion consécutive de la vapeur, du liquide est aspiré à la suie dans la conduite d'arrivée, c'est la course d'aspiration.
Dés que la vaporisation suivante commence, la manoeuvre décrite recommence-
On a observé que le clapet de retenue qui se trouve' dans la conduite d'écoulement est souvent la cause de perturbation' Dans le cas du pétrole, cela semble dû à ce que, lors de la vapori- sation du pétrole, il se produit un craquage de ce pétrole et que les constituants les moins fluides bouchent le clapet de retenue.
Le montage d'un clapet de retenue donne lieu en outre à de nombreux ses fuites possibles qui donnent également lieu à des perturba- tions. En outre, la fabrication et le montage du clapet de retenue augmentent le coût du dispositif.
La présente invention a pour but d'éviter ces incon- vénientso Son principe consiste à mettre à profit l'inertie de la colonne de liquide qui se trouve dans la conduite d'écoulement, colonne qui oppose une grande résistance à une inversion rapide du mouvement de la colonne de liquide qui se déplace en direction de l'avant, ou à un retour brusque de la colonne de liquide immo-
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bile. De cette façon, il est possible, par un fait surprenant, de supprimer le clapet de retenue dans la conduite d'écoulement. Pour être certain du bon fonctionnement du dispositif, il faut toujours qu'il y ait dans la conduite d'écoulement une quantité suffisante de liquide, ce qu'on peut obtenir en exécutant cette conduite d'u- ne façon correspondante.
Le dispositif élévateur selon l'inventio est par conséquent caractérisé par le fait que la conduite d'écouw lement qui ne contient pas de clapets de retenue mécaniques et au- tomatiques contient un joint hydraulique (siphon). Cette conduite peut en l'espèce être en forme de U, de boucle ou en zigzag, ou présenter un tube descendant entouré d'un tube ascendant. La par- tie la plus basse de la conduite d'écoulement se trouve.de préfé- rence à la même hauteur que le dispositif d'arrivée ou à une hau- teur plus basse.
Sur le dessin joint, l'objet de la présente invention est représenté schématiquement par plusieurs formes d'exécution données à titre d'exemples.
La figure 1 représente un dispositif à conduite d'é- coulement en U.
La figure 2 représente un dispositif semblable avec des boucles dans la conduite d'écoulement.
La figure 3 représente un appareil de cuisson ou de chauffage fonctionnant avec un combustible liquide, et comportant le dispositif élévateur selon l'invention.
La figure 4 représente un dispositif comportant une conduite d'écoulement en zigzag.
La figure 5 représente un appareil selon la figure 3, mais comportant un dispositif élévateur d'un autre type.
Les figures 6 et 7 représentent une forme d'exécution encore différente d'un dispositif conforme la présente inven- tion.
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Dans la figure 1, 1 désigne un réservoir pour le li- quide 2 qu'il s'agit de faire monter et dans lequel plonge l'extré mité inférieure d'une conduite d'aspiration 3. Cette dernière pré- sente à son extrémité un clapet de retenue 4. La conduite d'aspi- ration 3 se continue, par l'intermédiaire d'un coude 5 représentant- la chambre de vaporisation, en une conduite 6 sous pression en for- me de U, qui débouche dans un dispositif d'écoulement 7. La cham- bre de vaporisation est chauffée par l'extérieur, par exemple au moyen d'un enroulement 8 de chauffage parcouru par un courant élec trique.
Sous l'action de l'enroulement 8 de chauffage, le ma- telas de vapeur qui se trouve dans l'enceinte de vaporisation' com- mence par se dilater et, comme le clapet de retenue 4 empêche le mouvement du liquide contenu dans la conduite d'aspiration 3, il pousse le liquide qui se trouve dans la conduite 6 de refoulement en direction du dispositif d'écoulement 7 où une partie de ce li- @uide sort. Dans la conduite 6, le niveau du liquide s'abaisse de a à b.
Subitement, une partie du liquide qui se trouve à l'extrémi- té supérieure de la conduite d'aspiration s'évapore, le niveau du liquide descend dans la conduite d'aspiration de c à d, ce qui a pour effet de repousser par impulsion la colonne de liquide qui se trouve dans la conduite de refoulement 6 en direction de l'orifice d'écoulement 7, de sorte que le niveau du liquide s'abaisse jusqu' en e et qu'il sort en 7 une quantité notable de liquide. L'inertie de la colonne mobile de liquide provoque, dans l'enceinte de vapo- risationj une diminution de la pression qui s'abaisse à une valeur inférieure à la pression d'aspiration, ce qui a pour effet qu'une quantité complémentaire de liquide passe par aspiration du réser- voir 1 dans l'enceinte de vaporisation.
Le liquide aspiré ainsi à la suite passe à travers l'enceinte de vaporisation et,remplit à nouveau la conduite de refoulement 6, en combinaison avec le liqui- de qui y revient, jusqu'à l'ancien niveau, le niveau a. Du côté de
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l'aspiration également, le liquide va jusqu'au niveau c. Ensuite, la manoeuvre décrite recommence.
La description qui a été donnée ci-avant pour les phé- nomènes qui se passent à l'intérieur du dispositif ne constitue qu'un essai d'explication du fonctionnement du dispositif, car les phénomènes se déroulent si rapidement que, même dans un modèle en verre, il ne serait pas possible de faire une observation précise.
Dans le dispositif selon la figure 2, la conduite de refoulement comporte des boucles'9, ce qui a pour effet d'augmenter sensiblement la quantité de liquide mue au cours de la course de travail dans la conduite de,refoulement 106, ainsi que son inertie. de sorte qu'il se produit une aspiration énergique complémentaire et que le débit de refoulement lest augmenté. Le chauffage de l'en- ceinte 5 de vaporisation se fait par de la chaleur rayonnée, comme cela est indiqué par plusieurs flèches. L'orifice d'écoulement. 7 délivre à un réservoir 10 le liquide qui a été élevé.
La figure 3 représente par une coupe à travers un ap- pareil constitué par un réchaud à pétrole une utilisation pratique d'un dispositif réalisé selon la figure 2.
Il désigne le réservoir exécuté sous la forme du pied de l'appareil, ce réservoir étant fermé par un couvercle 12 en for- me de capuchon. Ce dernier porte une gouttière 13 de répartition présentant plusieurs épaulements. Sur ces épaulements sont placés @ une enveloppe extérieure 14 de protection, une tubulure extérieu- re 15 de vaporisation et une cuve intérieure 16 de vaporisation ou gazéification. A l'intérieur de la cuve 16 se trouve un gazéi- ficateur ou évaporateur sous la forme d'un coude 5 d'un tube, qui relie à la conduite d'écoulement 206 la conduite d'arrivée 3 exé- cutée, dans ce cas également, sous la forme d'une conduite d'aspi- ration. Les boucles 109 sont allongées, et leur grand axe est ver- tical.
La conduite d'écoulement 206 se termine par une tubulure d'écoulement 7 débouchant dans la gouttière de répartition 13 du
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brûleur. La hauteur du niveau du liquide dans cette gouttière est maintenue invariable par la conduite de trop-plein 17.
Contre le boîtier 18 du clapet d'aspiration 4 qui se trouve à l'extrémité inférieure du tube d'aspiration 3 est fixée une plaque 19 dont la face inférieure est à l'alignement de l'ori- fice du clapet, et qui est disposée et ajustée comme un piston à l'intérieur d'une enveloppe 20 d'une pompe qui exécute des mouve- ments de montée et de descente. On utilise pour cela-une barre 21 fixée contre le boîtier et reliée par une articulation à un levier 23 qui pivote en 22.. Au moyen de ce levier, on peut actionner la pompe. Le boîtier 20 de la pompe présente une série de trous 24 par lesquels l'enceinte située en dessous du piston 19 est en-com- munication avec l'intérieur du réservoir 11. Sur le fond du boî- tier 20 se trouve une plaque 25 faisant office de joint d'étanchéi té.
Comme le dispositif servant à faire monter et à élever le combustible est entouré, dans cette forme d'exécution, par la flamme, il se produit un chauffage intense, en sorte que même des combustibles lourds sont vaporisés. Le fonctionnement est systéma- tiquement le même que dans les formes d'exécution selon la figure 2. Pour mettre 1 appareil en service, on fait passer du combusti- ble par pompage dans la cuvette 13 en actionnant le levier 23.
Pour arrêter le fonctionnement, on abaisse le levier 23 et on le bloque au moyen du cliquet 26, ce qui empêche une aspiration du combustible.
La forme allongée des boucles offre l'avantage que l'appareil est d'une grande sûreté de fonctionnement. Le combusti- ble chaud qui parvient par la conduite de trop-plein 17 dans le réservoir flotte à la surface du liquide 2 et détermine un chauf- fage de la conduite d'écoulement aux endroits où ce liquide est au, contact des boucles 109. Or, on a observé qu'un réchauffage trop intense de la conduite d'écoulement réduit fortement le rendement
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du dispositif. Lorsque les boucles sont couchées horizontalement, auquel cas une grande partie de la conduite d'écoulement vient au contact de la couche chaude de liquide, il peut arriver que le dis- positif cesse de fonctionner. Quand les boucles sont disposées à peu près dans des plans verticaux, ce risque n'existe pas.
Pour augmenter le rendement, on donne aux boucles une forme allongée, ce qui a pour effet de réduire la fraction de la surface totale de la paroi du tube d'écoulement qui est formée par les parois chauf- fées par le liquide chaud.
On obtient une autre amélioration dans le même sens en disposant l'arc inférieur des boucles, tout comme, d'une maniè- re générale, la partie la plus basse de la conduite d'écoulement, à une hauteur inférieure à celle de l'entrée de la conduite d'arri- vée, ainsi que des essais ont permis de le constater.
Au lieu d'être disposée en boucles, la conduite d'é- coulement peut être disposée en zigzag, comme cela est représenté dans la figure 4. Le clapet de retenue 4 sépare l'arrivée 26 de la conduite d'arrivée 3 qui se continue de nouveau, par l'intermédiai re de-l'évaporateur 5, par la conduite d'écoulement 306. Cette der nière commence par descendre, puis elle se dirige vers l'extérieur à la suite de quoi elle est disposée suivant une ligne en zigzag qui suit la surface d'un cylindre, puis elle se termine, par'l'in- termédiaire d'une branche ascendante, par le conduit d'écoulement 7. Les branches montantes et descendantes qui forment une couronne à dents sont désignées par 27. Les détails tels que le chauffage, le système de fixation,etc. ne sont pas représentés.
La figure 5 représente une autre forme d'exécution du dispositif conforme à la présente invention. Dans ce cas également on a de nouveau représenté en coupe un réchaud de cuisson ou de chauffage fonctionnant avec un combustible liquide, et dans lequel est monté un appareil élévateur qui se compose du tube d'aspira- tion 3, d'un tube de descente 28 et d'un tube ascendant 29. L'ex-
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trémité supérieure du tube 28 de descente constitue l'enceinte 5 de vaporisation. A l'extrémité inférieure du tube d'aspiration 3 se trouve le clapet de retenue 4.
Le tube ascendant et le tube descendant constituent la conduite d'écoulement 406 qui est en communication avec la rainure 13 de répartition du brûleur par l'in termédiaire de plusieurs conduites dérivées 30, mais dont une seule est représentée sur le dessin. Une conduite de trop-plein 117 as- sure un niveau constant du combustible dans la rainure de réparti- tion 13.
Ainsi qu'on le voit dans les figures 6 et 7, l'inven- tion permet de nombreuses variantes dans la conformation du dispo- sitif. C'est ainsi que, dans ce dispositif, le clapet de retenue est disposé dans le haut de la conduite d'arrivée 7 et que ce n'est pas le coude reliant la conduite d'arrivée à la conduite d'é coulement qui constitue l'enceinte de vaporisation, mais un élément de tube rectiligne et vertical 105 auquel la chaleur est apportée par rayonnement, par conduction de chaleur ou d'une autre manière connue. La conduite d'écoulement 506 de nouveau exécutée sous la forme d'une conduite de refoulement est, dans l'ensemble en U, ce- pendant l'élément courbe 31 de la conduite est coudé à peu près horizontalement et est plus bas que l'orifice du conduit d'arrivée 3.
La conduite d'écoulement doit être exécutée de façon qu'il se perde par frottement, par formation de tourbillons dans le courant de circulation etc... une quantité aussi faible que pos- sible de l'énergie cinétique de la colonne de liquide en mouvement dans cette conduite pendant la course de travail. Il faut par con- séquent éviter les variations brusques de section ou de direction.
Cependant, cela n'est pas nécessaire, comme le prouve la forme d'exécution selon la figure 5, la négligence de cette règle réduit simplement le rendement. De même, le rapport entre les quantités de liquide qui se trouvent d'une part dans la conduite d'écoulement
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et d'autre part dans la conduite d'arrivée joue un rôle qui dépend toutefois de nombreux facteurs, comme le diamètre, la forme, la résistance de frottement des conduites, etc. Si les sections de la conduite d'arrivée et de la conduite d'écoulement ne sont pas trop - différentes l'une de l'autre et si les deux conduites ont une sec- tion à peu près invariable, il est avantageux que la quantité de liquide qui se trouve dans la conduite d'écoulement ne soit pas inférieure à celle qui se trouve dans la conduite d'arrivée.
Plus l'enceinte de vaporisation est élevée par rapport à l'arrivée, plus il faut d'énergie cinétique pour aspirer une quantité complémentai- re de liquide, ce qui est la raison pour laquelle on augmente de préférence la longueur de la conduite d'écoulement. Le.vaporisateur peut toutefois être placé aussi en un point bas tel qu'il n'y ait pas besoin d'aspiration complémentaire et que le liquide arrive au contraire de lui-même à partir d'un réservoir situé plus haut.. Dans ce cas, il faut que le clapet de retenue soit soumis à la charge d'un ressort.
Ainsi que cela a déjà été indiqué ci-avant, remplace- , ment,'l'intensité et le mode de réchauffage ou du chauffage peu- vent être très différents. En particulier, on peut aussi prévoir, la spirale de chauffage de la figure 1 à l'intérieur de l'enceinte de vaporisation.
Le domaine d'application du dispositif élévateur selon l'invention est très étendu, Il offre des avantages particuliers quand on dispose de chaleur en excédent, comme par exemple dans les réchauds de cuisson ou de chauffage et appareils d'éclairage fonctionnant avec un combustible'liquide. Dans les exemples repré- sentés dans les figures 3 et 5, on n'a pas représenté les acces- soires nécessaires au fonctionnement, comme les dispositifs de réglage, de contrôle et d'indication, mais on peut les utiliser de la manière usuelle et sous une forme habituelle.
Pour le réglage du débit refoulé, on peut monter dans la conduite de refoulement
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une soupape de réglage, mais une soupape qui ne soit pas un cla- pet de retenue, ou au contraire rendre réglable la longueur de la conduite de refoulement, de préférence sans variation de la hau- teur de refoulement, ce qui peut se faire par exemple à l'aide d'un tube télescopique ou branchement sur une autre partie, bran- chée en parallèle, de conduites.