<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a pour objet un procédé pour la combustion d' huile de chauffage (mazout), dans lequel celle-ci est alimentée an brûleur d'un foyer sous forme de gouttes et est vaporisée dans une chambre fermée pouvant être chauffée présentant des ouvertures d'échappement dirigées vers la chambre de combustion du foyer, avant le processus de combustion proprement dit, pour être mélangée enfin dans cette chambre de combustion avec de l'air de combustion afin de former un mélange de vapeur d'huile et d'air combustible.
Lors de la combustion d'huile de chauffage, il faut avant tout pré= voir une quantité suffisante d'oxygène, pour que la combustion ait lieu avec un- rendement suffisamment favorable. Pour la formation d'un mélange d'huile et d'air combustible, on connaît généralement deux procédés, à savoir le procédé de vapo- risation et le procédé de pulvérisation; tandis que ce dernier procédé n'est uti- lisé que pour les foyers assez grands,le premier système est utilisé de préférence pour les petites installations de combustion, en particulier pour les petits foyers ou similaires.
Dans le procédé par vaporisation, on a utilisé jusqu'à présent géné- ralement des cuves, dont le fond, et de ce fait également l'huile se trouvant dans la cve, est chauffé au moyen d'une mèche ou similaire. Lors de ce préchauffage l'huile se trouvant dans la cuve et recouvrant tout le fond de celle-ci se vapo- rise progressivement et forme une vapeur d'huile, qui se combine avec l'air en- tourant le'brûleur pour donner un mélange humide de vapeur d'huile et d'air.
Toutefois un tel mélange humide de vapeur d'huile et d'air ne brûle qu'avec une forte formation de noir de fumée désavantageuse.
Pour protéger l'huile de chauffage se trouvant dans les cuves par rapport aux flammes se trouvant dans la chambre de combustion, on a également déjà vaporisé l'huile de chauffage dans les chambres fermées pouvant être chauffées, chambres qui présentent des ouvertures d'échappement plus ou moins grandes pour le passage des vapeurs d'huile vers la chambre de combustion proprement dite du foyer. On a cependant constaté également avec ces chambres fermées que, lorsque de l'air primaire pénètre à travers les ouvertures d'échappement pour les vapeurs d'huile dans la chambre fermée, les flammes se trouvant dans la chambre de com- bustion peuvent facilement provoquer des retours de flamme vers la chambre fermée et mettre le feu au mélange d'air et de vapeur d'huile qui sty trouve.
La présente invention a pour but de créer un procédé pour la vapo- risation de l'huile de chauffage (ou mazout) dans une chambre fermée, permettant d'une part une vaporisation très poussée et surtout sèche de l'huile decehauffage et rendant impossible d'autre part un retour de flamme de la chambr de combustion vers la chambre de vaporisation.
A cet effet, l'invention prévoit que les vapeurs d'huile qui montent à partir du fond de la chambre de vaporisation passent devant des surfaces de chauffe dans la chambre de vaporisation, conférant un supplément-'de chaleur à la vapeur d'huile et produisant simultanément une pression dynamique.
Grâce à cet apport supplémentaire de chaleur, l'huile de chauffage se vaporise de manière particulièrement intense et sèche, ce qui à son tour pro- duit une combustion plus efficace et par conséquent un rendement meilleur.
En outre, les résidus habituels jusqu'à présent dans les brûleurs à cuve, sous forme de brai de goudron, sont supprimés. Le procédé suivant l'invention présente encore l'avantage de ce que la préparation et la combustion de l'huile de chauffage sont complètement silencieuses et de ce que la mise en marche du brû- leur est sensiblement plus rapide, n'exigeant qu'une durée de six minutes environ contre une durée de mise en marche de 30 à 45 minutes pour un brûleur à cuve ordinaire. De plus, la pression dynamique produite dans la chambre de vaporisation supprime l'entrée d'air primaire dans la chambre de vaporisation et par conséquent le retour des flammes se trouvant dans la chambre de combustion.
<Desc/Clms Page number 2>
Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention on emploie de préférence un brûleur à huile de chauffage (mazout) avec une chambre de vaporisa- tion fermée pouvant être chauffée, chambre qui présente des ouvertures d'échap- pement dirigées vers la chambre de combustion pour les vapeurs d'huile et dans laquelle aboutit l'extrémité d'une conduite d'alimentation d'huile de chauffage.
Derrière cette chambre de vaporisation est prévu en outre un dispositif d'aliu- mage pénétrant dans la chambre de combustion, qui met en feu la vapeur d'huile dans la chambre de combustion, après son mélange avec l'air de combustion: Dans ce brûleur, l'invention prévoit que les ouvertures d'échappement pour la vapeur d'huile sont disposées dans la partie supérieure delà chambre de vaporisation et les surfaces de chauffe produisant la pression dynamique sont disposées entre ces ouvertures d'échappement pour les vapeurs d'huile et le fond de la chambre de vaporisation.
Comme surfaces de chanffe supplémentaires on peut prévoir soit plu- sieurs plaques disposées horizontalement l'une derrière l'autre ou similaires, avec des ouvertures de passage pour les vapeurs d'huile, soit un paquet de ma- tière à conductivité thermique et perméable aux gaz, comme par exemple de là laine d'acier.
Si en guise de surfaces de chauffe on emploie par exemple deux plaques disposées horizontalement l'une au-dessus de l'autre et couvrant sensiblement toute la section transversale de la chambre de vaporisation, les ouvertures de passage pour les vapeurs d'huile prévues dans ces plaques sont disposées de préférence, en ce qui concerne la plaque inférieure, la plus proche du fond de la chambre de vaporisation, d'un côté tandis qu'en ce qui concerne la plaque supérieure, la plus proche de la partie supérieure de la chambre, elles sont disposées de l'autre côté,:de sorte que les vapeurs d'huile parcourent la chambre de vaporisation non seulemënt en direction verticale, mais également en direction horizontale.
Pour,ce type de disposition des ouvertures de passage dans les pla- ques, les ouvertures d'échappement dans la partie supérieure de ta chambre de vaporisation sont de préférence de nouveau prévues du même côté que les ouvertures dè passage dans la plaque inférieure, de sorte que lorsque les vapeurs d'huile s'échappent par les ouvertures dans la plaque supérieure, elles doivent encore parcourir en direction horizontale la partie supérieure de la chambre de vapori- sation, avant de pouvoir s'échapper par les ouvertures d'échappement vers la chambre de combustion.
La chambre de vaporisation proprement dite peut avoir par exemple la forme d'un carter annulaire de forme de préférence circulaire, mais également elliptique ou même rectangulaire, dont le bord extérieur supérieur présente les ouvertures d'échappement pour les vapeurs d'huile, l'air de combustion aspiré du dessous traversant la chambre par une ouverture centrale vers la chambre de combustion disposée au-dessus de là chambre de vaporisation.
Pour le préchauffage de l'huile de chauffage à vaporiser, on a dis- posé de manière connue au-dessous du fond de la chambre de vaporisation une in- stallation de préchauffage électrique avec de préférence plusieurs enrgulements de chauffage, qui suivant les besoins calorifiques peuvent être commandés indé- penent l'un de l'autre et qui peuvent également être tous mis hors circuit.
Suivant l'invention on prévoit à l'extrémité de'la conduite d'alimen- tation d'huile de chauffage, pénétrant dans l'ouverture centrale de la chambre de vaporisation annmalire? au moins une conduite de transfert d'huile aboutissant dans la chambre de vaporisation entre le fond de celle-ci et la plaque inférieure qui s'y trouve. Lorsque plusieurs conduites de transfert d'huile sont prévues, elles sont de préférence disposées en ;étoile.
Cette disposition spéciale de l'extrémité de la conduite d'alimentation pénétrant dans l'ouverture centrale de la chambre de vaporisation est avantageuse 'en ce sens que l'huile de chauffage alimentée par la conduite est refroidie par
<Desc/Clms Page number 3>
l'air de combustion passant régulièrement le long de l'extérieur de la conduite d'alimentation vers la chambre de combustion du foyer, de sorte qu'une vaorisa- tion prématurée de l'huile de chauffage dans la conduite d'alimentation est évitée.
Pour cette raison l'extrémité de la conduite d'alimentation est de préférence également réalisée dans un matériau à faible conductivité thermique.
Pour assurer une répartition uniforme de l'huile de chauffage alimentée par la conduite d'alimentation parmi les conduites de transfert d'huile, et pour éviter une arrivée trop-rapide de l'huile dans ces conduites de transfert, l'extré- mité de la conduite d'alimentation présente de préférence un étranglement en forme de tuyère, d'où l'huile coule dans les conduites de transfert d'huile faiblement inclinées et passe de là par gouttelettes dans la chambre de vaporisation.
Suivant l'invention, il est en outre avantageux que l'ouverture centra- le de la chambre de vaporisation soit recouverte en haut par un cylindre dont l' axe coïncide avec celui de l'ouverture et qui est fermé en haut, ou par un moyen similaire, dont l'enveloppe présente un certain nombre d'ouvertures d'échappement uniformément réparties pour l'air de combustion aspiré à travers l'ouverture cen- trale de la chambre de vaporisation.
Le diamètre extérieur de ce cylindre est plus petit que le diamètre de la couronne des ouvertures d'échappement pour les vapeurs d'huile disposées le long du bord extérieur supérieur de la chambre de vaporisation, de sorte que ces vapeurs remontent à côté du cylindre servant à l'arrivée de l'air de combustion et peuvent se mélanger avec l'air de combustion s'échappant à tra- vers les ouvertures dans l'enveloppe du cylindre,- pour former un mélange de vapeur d'huile et d'air pouvant 'être mis à feu.
Ce cylindre se termine de préférence par un ajutage tubulaire qui lui est relié et qui est disposé axialement, à diamètre de préférence plus réduit, ajutage qui est fermé à sa face supérieure et dont l'enveloppe présente également un grand nombre d'ouvertures d'échappement d'air uniformément réparties.
En cas d'existence de cet ajutage tubulaire supplémentaire, les vapeurs d'huile s'échappant de la chambre de vaporisation sont d'abord enrichies d'air primaire s'échappant des ouvertures dans le cylindre, qui se combine avec les vapeurs d'huile pour former un mélange de vapeur d'huile et d'air prêt à la combustion, mélange auquel est encore ajouté de l'air secondaire supplémentaire à travers les ouvertures dans l'enveloppe de l'ajutage tubulaire.
Au lieu de prévoir des ouvertures d'échappement d'air dans l'enveloppe du cylindre on peut également prévoir sur cette enveloppe des ailettes ou nervures creuses uniformément réparties et en communication avec l'intérieur du cylindre, ailettes qui font saillie radialement et qui présentent au moins deux ouvertures d'échappement disposées l'une au-dessus de l'autre, de direction tangentielle pour l'air de combustion arrivant à travers le cylindre et les ailettes.
Dans cette forme d'exécution du cylindre avec des ailettes faisant saillie radialement, l'air primaire est transféré en .direction radiale aux va- peurs d'huile montant de la chambre de vaporisation de sorte qu'un mélange intime des vapeurs d'huile avec l'air primaire est obtenu.
Un meilleur mélange peut encore être obtenu par le fait que sur les arêtes extérieures des ailettes sont disposées des surfaces de guidage ou déflectri- ces supplémentaires de direction tangentielle, disposées au moins devant la zone des ouvertures d'échappement d'air. Lorsque les ailettes font en outre un angle d'environ 20 à 25 avec la verticale, l'air de combustion s'échappe d'abord des ailettes suivant une direction inclinée vers le bas pourremonter ensuite en spirale après-mélange avec la vapeur d'huile.
Lorsqu'afin d'avoir une consommation d'énergie électrique la moins grande possible, l'installation de préchauffage électrique doit être coupée après une durée de mise en marche brève,, la chaleur nécessaire qui doit être transmise à la chambre de vaporisation doit être produite par une combustion du mélange de
<Desc/Clms Page number 4>
vapeur d'huile et d'air ayant lieu en partie à proximité de la chambre de vapo- risation. A cet effet on prévoit dans l'enveloppe extérieure de la chambre de vaporisation, directement au-dessous de la plaque de recouvrement de cette der- niète, des ouvertures d'échappement supplémentaires de direction tangentielle, d'où peuvent s'échapper les vapeurs d'huile produites dans la chambre de vaporisation pour brûler après alimentation d'air primaire à côté de la chambre de vaporisation.
Une forme d'alimentation particulièrement avantageuse de l'air primaire est obte- nue par le fait que les ailettes disposées sur le cylindre font saillie vers le bas latéralement de l'enveloppe extérieure de la chambre de vaporisation de maniè- re telle que l'air de combustion s'échappant des ouvertures tangentielles prévues en supplément dans les extrémités des ailettes vient rencontrer directement les vapeurs d'huile s'échappant latéralement de la chambre de vaporisation et se mélange intimement avec celles-ci pour former un mélange de vapeur d'huile et d'air prêt à la combustion.
Pour que la combustion des vapeurs d'huile s'échappant des ouvertures latérales de la chambre de vaporisation ait lieu dans la mesure du possible à proximité immédiate de l'enveloppe extérieure de la chambre de vaporisation, on prévoit des surfaces de guidage entre les ouvertures d'échappement prévues dans la partie supérieure des ailettes et les ouvertures d'échappement supplémentaires prévues aux extrémités des ailettes, surfaces de guidage qui d'étendent jusqu'aux ailettes voisines et qui, lorsque les ailettes sont inclinées, ont également une inclinaison correspondante par rapport à l'horizontale, de sorte que les gaz de combustion sont tout d'abord refoulés vers le dessous.
Pour empêcher une remontée trop rapide des gaz de combustion dans la chambre de combustion, on prévoit de préférence au-dessus des ouvertures d' échappement d'air dans l'enveloppe de l'ajutage tubulaire, des surfaces déflec- trices faisant saillie latéralement, qui freinent la remontée des gaz de combus- tion. Au-dessus de ces surfaces déflectrices l'ajutage tubulaire peut présenter encore au moins une couronne supplémentaire d'ouvertures d'échappement d'air, par lesquelles de l'air de combustion additionnel est injecté dans le mélange de vapeur d'huile et d'air dont une partie peut n'avoir pas brûlé complètement.
Le dispositif d'allumage proprement dit est de préférence disposé au-dessus des ouvertures d'échappement des vapeurs d'huile, et de préférence dans la zone des ouvertures d'échappement d'air prévues dans l'ajutage tubulaire, et ce dispositif peut être fixé soit à la face intérieure de la chambre de combustion, soit à l'ajutage tubulaire. Dans ce dernier cas les conducteurs pour la résis- tance électrique d'allumage traversent l'ouverture centrale de la chambre de vaporisation, le cylindre qui s'y raccorde et l'ajutage tubulaire.
Un brûleur d'huile de chauffage (mazout) du type précité est de pré- férence utilisé dans un foyer qui présente une chambre de combustion raccordée à une cheminée ou similaire et un réservoir d'huile relié au brûleur par une conduite d'alimentation. Dans ce cas le brûleur est fixé sur une plaque de base horizon- tale, venant occuper toute lsection transversale de la chambre de combustion.
Cette plaque de base présente un évidement correspondant à l'ouverture centrale de la chambre de vaporisation du brûleur, évidement à travers lequel l'air de combustion peut,pénétrer par le dessous dans le brûleur et par conséquent dans la chambre de combustion du foyer. Lorsque la chambre de combustion a la forme d'um cylindre, la paroi intérieure de la chambre de combustion se trouve sous 1' action de flammes uniformément réparties dirigées en substance radialement vers l'extérieur.
Contrairement à un foyer au charbon, qui ne peut généralement être commandé qu'avec très peu de précision par l'admission d'une quantité plus ou moins grande d'air de combustion, un foirer à huile (mazout) permet une régulation beaucoup plus précisa du processus de combustion. Pour pouvoir tirer un parti complet des avantages liés à une régulation précise, les foyers à combustibles liquides sont de préférence munis d'une installation de régulation spéciale.
<Desc/Clms Page number 5>
On connaît par exemple une installation de régulation appropriée aux foyers à combustibles liquides, qui est équipée d'un thermostat réagissant à la température du local à chauffer, thermostat qui d'une part sert à la commande de l'installation de préchauffage électrique provoquant la Vaporisation de l'huile et qui d'autre part sert à la commande d'une valve électromagnétique commandant l'admission de l'huile. Il est vrai qu'une installation de ce type permet de produire la miseen:marche et 1 arrêt du foyer à huile et par conséquent aussi d'adapter la combustion à la température régnant dans le local; toutefois une telle installation ne convient pas pour empêcher la mise en marche du foyer à huile, lorsqu'il n'y a pas suffisamment de combustible ou lorsqu'un des organes du foyer est hors service.
Ces inconvénients peuvent être supprimés par le fait qu'un organe de commande servant d'organe de sécurité contre le manque de combustible est monté en série avec le thermostat et l'installation de préchauffage électrique, et qu'en outre la valve électromagnétique est montée conjointement avec un organe de commande qui réagit en fonction de la température de l'installation de pré- chauffage électrique, organe de commande qui est réglé à une valeur minimum, en parallèle à l'installation de préchauffage.
Cet organe de commande qui de préfé- rence est constitué par un régulateur à bimétal est réglé de manière telle que le circuit électrique de la valve électromagnétique est ouvert dès que la tempé- rature de l'installation de' préchauffage ou du brûleur et par conséquent la chaleur émise par l'un ou l'autre de ces deux organes devient inférieure à un minimum déterminé.
Ce couplage spécial prévu par l'invention est avantageux en ce sens que, en cas de manque de combustible, l'organe de commande ne ferme pas seule- ment la valve électromagnétique, mais coupe également l'installation de pré- chauffage électrique. Les mêmes arrêts sont produits lorsque le thermostat coupe le circuit électrique après qu'une température suffisante dit local ait été attein- te.
Si par contre une perturbation se produit dans l'installation de préchauffage électrique, ou si celle-ci, après avoir atteint une température suffisante, est coupée de manière connue en soi par un organe de commande sensible à la tempé- rature et réglé à une température maximum déterminée, la valve électromagnétique de combustible reste ouverte de sorte que le combustible peut continuer à alimen- ter le brûleur et que le foyer reste en activité.
L'autre organe de commande monté conjointement avec la valve élec- tromagnétique en parallèle à l'installation de préchauffage, organe qui est également sensible à la température mais qui est réglé à une température minimum, a pour effet que dès que la température de l'installation de préchauffage ou la température propre du brûleur due à la combustion du combustible dans le foyer devient inférieure à la température minimum pouvant assurer la vaporisation de l'huile, l'arrivée de courant à la valve électromagnétique est coupée et celle-ci sera par conséquent fermée. Grâce à ce couplage spécial de l'installation, on obtient donc une sécurité de service du foyer qui n'a pu être obtenue jusqu'à présent.
En outre, afin de pouvoir contrôler si le foyer est prêt au service ou non, on monte de préférence dans le circuit de l'installation de préchauffage électrique une lampe de contrôle de manière telle que cette lampe s'éclaire lorsque le foyer est prêt au service. Il est évidemment aussi possible de monter la lampe de contrôle en parallèle avec le circuit de l'installation de préchauffa- ge, et de la connecter de manière telle à l'organe de commande dépendant du niveau de combustible, que la lampe s'éclaire dès que le niveau de combustible a atteint un certain minimum dans le réservoir et que lbragen de commande va bientôt couper le circuit de l'installation de réchauffement ou bien l'a déjà coupé.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la valve élec- tromagnétique et l'organe de commande réglé à une valeur minimum sont raccordés au
<Desc/Clms Page number 6>
réseau par l'intermédiaire d'un transformateur ou similaire, qui abaissa la tension par exemple à 6, 12, 24 ou 42 volts, et dont l'enroulement primaire peu être cou- plé en parallèle à l'installation de préchauffage électrique.
Si l'installation est équipée d'un dispositif d'allumage électrique, ce dernier est de préférence couplé en série avec la valve électromagnétique. L' avantage de ce couplage réside dans le fait que l'arrivée d'huile n'a lieu que lorsque le dispositif d'allumage électrique est également prêt à fonctionner, de sorte que 1 allumage du mélange de vapeur d'huile et d'air est assuré.
Une sécurité supplémentaire est obtenue par le fait qu'en parallèle avec la valve électromagnéticlue et l'organe de commande précité sensible à la température de l'installation de préchauffage et réglé à une valeur minimum, on prévoit une installation de chauffage électrique de faible puissance seulement, de préférence une résistance électrique qui agit sur un organe de commande supplé- mentaire sensible à la chaleur, également couplé en série avec la valve électro- magnétique et l'organe de'commande réagissant à la température de l'installation de préchauffage* En cas d'émission de chaleur insuffisante de cette installation de chauffage à faible puissance par suite d'interruption ou de perturbation d' arrivée de courant électrique,
l'organe de commande associé à cette installation de chauffage coupe le circuit de la valve électromagnétique, de sorte que cette valve se ferme et coupe l'arrivée de combustible au brûleur.
Lorsque la valve électromagnétique est équipée de deux armatures, l'urne d'elles peut de préférence être couplée en série avec le dispositif d' allumage électrique, tandis que l'autre armature est couplée conjointement avec l'organe de commande sensible à la température de l'installation de préchauffage, et réglé à une valeur minimum, en parallèle au dispositif d'allumage électrique.
Ce schéma de couplage assure également que la valve électromagnétique est unique- ment ouverte lorsque tant le dispositif d'allumage que le'dispositif de préchauf- fage sont prêts au service, ou lorsque la combustion ayant lieu dans le foyer confère au brûleur lui-même la chaleur nécessaire pour la vaporisation de l'huile.
D'autres détails de l'invention résultent de la description qui va suivre avec référence au dessin annexé, qui représente à titre d'exemple unique- ment une forme de réalisation d'un brûleur destiné à un foyer à huile (mazout) et le schéma de couplage de l'installation de commande et de régulation suivant l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale du brûleur.
La fige 2 représente une coupe transversale suivant la ligne 2 - 2,,
La fige 3 est une vue en perspective du brûleur.
La fig. 4 est une représentation schématique de la disposition du brûleur dans un foyer à huile équipé d'une installation de commande automatique.,
La fig. 5 est une représentation schématique du couplage de l'instal- lation de commande, le foyer étant froid, et
La fig. 6 est une représentation schématique correspondant à la fige 5 du couplage de l'installation de commande, en cas d'utilisation d'une valve électromagnétique d'un autre type.
Le brûleur d'huile de chauffage (mazout) représenté par la fige 1 en coupe longitudinale présente une chambre de vaporisation 2 de forme annulaire et de section sensiblement rectangulaire, montée sur une plaque de base rectan- galaire 1; l'ouverture centrale de la chambre de vaporisation 2 est désignée par le chiffre de référence 3. Directement au-dessous du fond 4 de la chambre de vaporisation 2, fond constituant une euve annulaire destinée à recueillir l'huile de chauffage qui doit être vaporisée, est disposée une installation de préchauffage
<Desc/Clms Page number 7>
5, qui comporte de préférence plusieurs résistances de chauffage montées en pa- rallèlepar exemple une résistance d'environ 100 watts et une résistance d'en- viron 300 watts.
Bans la plaque de recouvrement supérieure'6 de la chambre de vapori- sation 2, comme on le voit en particulier dans la fig. 2, et au bord extérieur de celle-ci, sont disposées en couronne' un grand nombre d'ouvertures d'échappement 7 du type tuyère pour les vapeurs d'huile produites dans la chambre de vaporisa- tion 2.
Pour l'adduction de l'huile de chauffage on a prévu une conduite d' alimentation 8, dont l'extrémité 9 pénètre par le dessous dans l'ouverture cen- trale 3 de la chambre de vaporisation?2. A cette extrémité 9 de la conduite d' alimentation 8 sont, comme on le voit en particulier dans la fig. 2, raccordées de préférence trois conduites de transfert d'huile 11 faisant entre elles un angle de 120 , qui pénètrent dans la chambre de vaporisation 2 et aboutissent directement au-dessus du fond'4 de celle-ci. Pour obtenir un débit d'huile aussi régulier que possible, mais pas trop grand, l'extrémité 9 de la conduite d' alimentation 8 est de préférence en forme de tuyère.
En outre les conduites de transfert d'huilo 11 sont inclinées de manière telle par rapport au fond 4 de la chambre de vaporisation 2, que le combustible sortant à l'extrémité 9 de la con- duite 8 ne circule qu'à une vitesse relativement faible dans les conduites de transfert 11 et tombe goutte à goutte sur le fond 4 de la chambre de vaporisation 2.
Au-dessus des extrémités des conduites de transfert 11 pénétrant dans la chambre de vaporisation 2 est prévu un anneau de tôle 12 disposé horizontale- ment, dont l'arête intérieure est appliquée directement contre l'enveloppe inté- rieure 13 de la chambre de vaporisation 2. La largeur de cet anneau 12 est cal- culée de manière telle qu'entre son arête extérieure et l'enveloppe extérieure 14 de la chambre de vaporisation 2 subsiste une fente annulaire 15 voisine de cette enveloppe extérieure 14.
Entre les ouvertures d'échappement 7 pour la vapeur d' huile dans la plaque de recouvrement supérieure 6 de la chambre de vaporisation 2 et cet anneau 12 est disposé horizontalement à une certaine distance de l' anneau 12 un anneau de tôle 16 similaire, dont cependant l'arête extérieure est appliquée contre l'enveloppe extér'ieure 14 de la chambre de vaporisation 2, anneau 16 dont la largeur est calculée de manière telle qu'entre son arête intérieure et l'enveloppe intérieure 13 de la chambre de vaporisation subsiste une fente annulaire 17 qui cette fois est voisine de l'enveloppe intérieure 13.
Grâce à cette disposition spéciale des fentes 15 et 17, les vapeurs d'huile qui montent à partir du fond 4 de la chambre de vaporisation 2 doivent circuler dans le sens de la flèche 18 horizontalement le long des surfaces extérieures des anneaux de tôle 12 et 16 'pour parvenir aux ouvertures d'échappement 7 dans la plaque de re- couvrement 6 de la chambre de vaporisation.
L'action des anneaux de tôle 12 et 16 sur les valeurs d'huile qui les balaient est dduble : d'une part une résistance est opposée à la circulation des vapeurs d'huile, de sorte qu'une certaine pression dynamique prend naissance à l'intérieur de la chambre de vaporisation 2, pression qui empêche une entrée non désirée dair de combustion dans la chambre de vaporisation 2;
d'autre part, les anneaux de tôle 12 et 16 font fonction de surfaces de chauffe supplémentaires, et transmettent la chaleur qui leur est fournie du carter de la chambre de va- porisation 2 aux vapeurs d'huile qui les balaient, de sorte qu'une vaporisation subséquente intense a lieu, au cours- de laquelle des particules d'huile éven- tuellement non encore complètement vaporisées se vaporisent complètement, et que les vapeurs d'huile peuvent brûler dans leur totalité après échappement de la chambre de vaporisation 2 et après mélange avec l'air de combustion.
Sur la plaque de recouvrement supérieure 6 de la chambre de vaporisation
<Desc/Clms Page number 8>
2 est prévue en outre une rigole circulaire 19 à section transversale en forme de U, dont la branche extérieure 21 recouvre vers l'extérieur les ouvertures d' échappement 7 pour les vapeurs d'huile et dont la branche intérieure 22 sert au centrage d'un cylindre 23 recouvert en haut, posé sur la chambre de vaporisation 2, cylindre 23 dont le diamètre extérieur a est plus faible que le diamètre in- térieur b de la couronne des ouvertures d'échappement 7 disposées dans la plaque de recouvrement supérieure 6 de la chambre de vaporisation 2.
Comme le montre en particulier la figo 3, on a prévu sur l'enveloppe extérieure 24 du cylindre 23 des ailettes ou nervures 25 creuses, faisant saillie radialement et en communication avec l'intérieur du cylindre, qui sont réparties uniformément, dans lesquelles on a pratiqué par exemple trois ouvertures d'échap- pement superposées 26, dirigées tngentiellement, pour l'air de combustion cir- culant dans le sens des flèches 27 à travers l'ouverture centrale 3, le cylindre 23 et les ailettes 25.
Lorsque les ailettes 25 présentent, en plus de leurs tôles de guidage ou de déflexion 28 faisant saillie tangentiellement le long de leurs arêtes, encore une inclinaison de 20 'à 25 , l'air de combustion circulant à travers le cylindre 23 et les ailettes 25 s'échappe en direction tangentielle suivant les flèches 29 des ouvertures 26 prévues dans les ailettes 25 et vient rencontrer les vapeurs d'huile s'échappant dans le sens des flèches 31 des ou- vertures 7 dans la plaque de recouvrement supérieure 6 de la chambre de vaporisa- tion,
se mélange intimement avec ces vapeurs et monte en spirale suivant les flèches 32 sous forme de mélange de vapeur d'huile ét d'air prêt à la combustion vers la chambre de combustion se trouvant au-dessus du cylindre 230
Pour fournir à ce mélange de vapeur d'huile et d'air l'air secondaire nécessaire à une combustion complète, suivant les sens des flèches 33 et 34, on a disposé sur le cylindre 23 un ajutage tubulaire 35 à plus faible diamètre, dont l'enveloppe 36 présente un grand nombre d'ouvertures d'échappement d'air 37 pour l'air secondaire réparties uniformément, ces ouvertures étant disposées de ma- nière telle que les lignes de jonction d'ouvertures 37 disposées l'une au-dessus de l'autre font un angle de 10 à 30 par rapport à la verticale.
Pour la sé- paration de l'air de combustion arrivant par'l'ouverture centrale 3 dans la cham- bre de vaporisation 2, la partie inférieure de forme conique 38 de l'ajutage tubulaire 35 pénètre dans le cylindre 230
En outre, on a prévu au-dessus de ces ouvertures d'échappement d'air 37 un anneau de tôle 39 sur l'enveloppe 36 de l'ajutage tubulaire, anneau qui fait saillie vers l'extérieur et qui, comme le montre la figo 4, coopère le cas échéant avec un anneau de tôle 43 supplémentaire disposé sur le paroi intérieure 41 de la chambre de combustion 42 et entourant concentriquement l'anneau 39, ce qui empêche une montée trop rapide des gaz de combustion.
Au-dessus de cet anneau de tôle 39 on a prévu dans l'enveloppe 36 de l'ajutage tubulaire une couronne supplémentaire d'ouvertures d'échappement d'air 44, par lesquelles de l'air de combustion est encore fourni aux gaz de combustion ayant déjà passé entre les anneaux de tôle 39 et 43, de sorte que les vapeurs d'huile qui éventuellement n'ont pas encore brûlé complètement dans ces gaz de combustion peuvent effectuer une combustion complète.
Pour l'allumage du mélange de vapeur d'huile et d'air qui monte dans le sens des flèches 32 on a disposé directement au-dessus du cylindre 23 un dis- positif d'allumage électrique 45 dans l'enveloppe 36 de l'ajutage tubulaire, dispositif d'allumage.dont la résistance d'allumage 46 fait saillie en direction radiale'par rapport à l'enveloppe de cylindre 24. Les conducteurs électriques 47 du dispositif d'allumage 45 peuvent passer à travers l'ouverture centrale 3, le cylindre 23 et l'ajutage tubulaire 350
Comme on le voit en particulier dans les figs. 1 et 2, on a prévu en outre des ouvertures d'échappement supplémentaires 48 dirigées tangentiellement dans l'enveloppe extérieure 14 de la chambre de vaporisation 2 entre l'anneau de
<Desc/Clms Page number 9>
tôle supérieur 16 et la plaque de recouvrement 6.
Ces ouvertures d'échappement 48, dont le nombre correspond à celui des ailettes creuses 25 disposées sur 1' enveloppe de cylindre 24, sont décalées par rapport à ces ailettes 250 Pour pou- voir fournir directement de l'air de combustion aux vapeurs d'huile qui s'échappent à travers ces ouvertures 48, les ailettes 25 sont prolongées vers le bas et pré- sentent une paire d'ouvertures d'échappement d'air supplémentaires 49 au niveau de ces ouvertures 48, les ouvertures 49 étant dirigées vers l'enveloppe extérieure 14 de la chambre de vaporisation 2 et par conséquent aussi vers les ouvertures supplémentaires 48 pour vapeurs d'huile. En outre, comme on le voit dans la fige 3, on a prévu des tôles de guidage ou déflectrices supplémentaires 51 entre les ,
ouvertures d'échappement d'air supérieures 26 prévues dans les ailettes 25 et les ouvertures supplémentaires 49, ces tôles 51 étant'perpendiculaires aux parois radiales des ailettes 25 et formant donc également un angle de 20 à 25 avec 1' horizontale; ces tôles 51 s'étendent des parties faisant saillie vers le dessous des ailettes 25 jusqu'aux ailettes 25 voisines et empêchent une montée du mélange de vapeur d'huile et d'air qui se forme au-dessous de ces tôles 51, de sorte que ce mélange entre en combustion directement à côté de l'enveloppe extérieure 14 de la chambre de vaporisation 2 et chauffe cette dernière.
Le fonctionnement du brûleur à huile de chauffage (mazout) représenté par les figs. 1 à 3 est le-suivant :
Lorsque le brûleur suivant l'invention doit être mis en marche, il faut d'abord mettre en activité l'installation de préchauffage 5 qui réchauffe le fond 4 de la chambre de vaporisation 2. Ensuite la vanne 52 d'un réservoir d'huile 53 raccordé par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation 8 est ouverte, de sorte que l'huile de chauffage passe jusqu'aux conduites de transfert 11, d'où par suite de leur pente elle tombe goutte à goutte sur le fond 4 de la chambre de vaporisation 2. Lorsque les gouttes d'huile tombent sur le fond 4 réchauffé par l'installation de préchauffage 5, elles se vaporisent très rapidement.
Les vapeurs d'huile ainsi formées circulent ensuite dans le sens de la flèche 18 le long des anneaux de tôle 12 et 16 et la chaleur émise par ces anneaux provoque leur séchage et la vaporisation intense des particules d'huile éventuellement encore liquides; les vapeurs d'huile s'échappent enfin de la chambre de vaporisation par les ou- vertures d'échappement supérieures 7 et latérales 48. Les vapeurs dhuile s' échappant de la chambre de vaporisation 2 se combinent avec l'air se trouvant dans la chambre de combustion 42 et entourant le brûleur pour former un mélange de vapeur d'huile et d'air prêt à la combustion, quiest mis à feu par'la ré- sistance 46 du dispositif d'allumage 45.
Au cours de cette combustion initiale, une dépression prend naissance dans la chambre de combustion 42, de sorte que de l'air de'combustion est aspiré à travers l'ouverture centrale 3 à partir du dessous, qui d'une part s'échappe d'abord sous forme d'air primaire des ouvertures 26 et 49 des ailettes 25 et qui d'autre part s'échappe sous forme d'air secondaire des ouvertures d'échappement 37 prévues dans l'enveloppe 36 de l'ajutage tubulaire et qui se mélange avec les vapeurs d'huile s'échappant de la chambre de vaporisation 2 pour former un mélange de vapeur d'huile et d'air combustible.
Après une durée de démarrage relativement courte la chambre de vapo- risation 2 est chauffée à une température relativement élevée à l'aide de l'instal- lation de préchauffage 5 d'une- part et de la combustion ayant lieu à proximité immédiate d'autre part, de sorte que la vaporisation de l'huile de chauffage ali- mentée augmente rapidement.
Comme la quantité de vapeur d'huile s'échappant main- tenant des ouvertures 7 dans la plaque de recouvrement 6 de la chambre de vapori- sation s'est sensiblement acdrue, l'air primaire arrivant dans le sens des flèches 27 et 29 à travers les ailettes 25 n'est suffisant que pour la formation d'un mélange de vapeur d'huile et d'air combustible qui monte vers le haut dans le sens des flèches 32 et qui ne se consume qu'an-dessus du cylindre 23 après aâmïssion
<Desc/Clms Page number 10>
d'air secondaire dans le sens des flèches 33 et 34 à travers les ouvertures d' échappement 37 prévues dams l'enveloppe 36 de l'ajutage tubulaire.
Comme l'anneau de tôle 39 disposé à la partie supérieure de l'ajutage tubulaire 35 empêche une montée trop-rapide des gaz de combustion, les gaz de combustion qui arrivent dams la zone supérieure de l'ajutage tubulaire ne contiennent que relativement peu de constituants non brûlés, lesquels après admission d'air de combustion supplémen- taire à travers les ouvertures 44 prévues au-dessus de l'anneau de tôle 39 brû- lent presque complètement.
Comme les vapeurs d'huile qui s'échappent par les ouvertures 48 prévues dans l'enveloppe extérieure 14 de la chambre de vaporisation 2 continuent de brû- ler directement à côté de l'enveloppe extérieure 14 de la chambre de vaporisation après adduction de l'air de combustion nécessaire à travers les ouvertures infé- rieures 49 dans les ailettes 25, et maintiennent la température de cette chambre au niveau nécessaire, l'installation de préchauffage 5 peut être coupée assez rapidement.
A ce point de vue, il est praticulièrement avantageux que les ouver- tures d'échappement d'air inférieures 49 soient dirigées vers l'enveloppe exté- rieure 14 de la chambre de vaporisation 2 et que l'air de combustion qui s'échappe de ces ouvertures vienne rencontrer directement les vapeurs d'huile sortant des ouvertures d'échappement tangentielles 48, qui se combinent avec l'air de combus- tion p o u r former un mélange 'de vapeur d'huile et d'air combustible. L'incli- naison des ailettes 25 tout comme les tôles de guidage ou déflectrioes 51 perpendi- culaires à ces ailettes font en sorte que la combustion a lieu réellement de la manière désirée directement à côté de l'enveloppe 14 de la chambre de vaporisation 2.
Dans la fige 4 on a représenté schématiquement la disposition d'un brûleur de ce type dans un foyer àhuile (mazout) constitué en substance par une chambre de combustion, cylindrique 42 et un réservoir de combustible voisin 530 Le brûleur est encore fixé sur une plaque de base 1, qui s'étend sur toute la section transversale de la chambre de combustion 42, de sorte que l'air de com- bustion aspiré du dessous me peut pénétrer que par 'L'ouverture centrale 3 du brûleur et le cylindre 23 ou l'ajutage tubulaire 35 dans la chambre de obmoustion 42.
Le brûleur est relié par la conduite d'alimentation 8 au réservoir du combustible 53. Pour qu'une admission aussi unifèrme et propre que possible de l'huile de chauffage soit assurée, on a monté entre le réservoir de combus- tible 53 et la conduite d'alimentation non seulement la vanne électromagnétique 52 réglant l'arrivée de combustible, mais également un-filtre d'huile 54 et un récipient 55 de compensation de pression.avec un flotteur non représenté.
Un or- gaze de commande 57 représenté schématiquement disposé sur le côté supérieur du réservoir de combustible 53 et commandé par un flotteur 56, qui se- trouve das le réservoir, veille par l'intermédiaire d'une installation de commande spéciale, dont le couplage est décrit plus en détail avec référence aux figs. 5 et 6, à ce que le combustible ne soit admis au brûleur que lorsqu'une quantité suffisante en est disponible et lorsque le brûleur est prêt au service.
Dams le couplage représenté par la fige 5, dont les chiffres de ré- férence sont également indiqués dans l'illustration schématique de la fig. 4, les bornes d'un secteur alternatif sont désignées de manière connue par R et S.
Dans le circuit 61 de l'installation de préchauffage électrique 5, qui présente par exemple les résistances montées en parallèle 62 et 63, est couplé d'une part le thermostat 64 du local à chauffer et d'autre part l'organe de com- mande 57, qui est commandé à partir du flotteur 56 se trouvant dans le réservoir de combustible 53 et qui est donc sensible au niveau dans ce réservoir.
En outre-on a prévu entre l'installation de préchauffage électrique 5 et l'organe de commande 57 un interrupteur 65 sensible à la température, de
<Desc/Clms Page number 11>
préférence sous forme de régulateur à bimétal. L'interrupteur 65 est réglé de manière telle qu'il coupe le circuit 61 de l'installation de préchauffage électri- que 5, dès que la chambre de vaporisation 2 a été portée à une température suffi- sante pour la vaporisation de l'huile de chauffage.
L'organe de commande 57 est en outre connecté directement par un con- ducteur en parallèle 66 à la branche du circuit 61 dirigée vers le pôle S du secteur. Dans ce conducteur en parallèle 66 est prévue une lampe de signal 67, qui s'éclaire dès que le courant circule dans le conducteur en parallèle 66 court- cirouté par l'organe de commande 570
On a prévu en outre un transformateur 68, qui ramène la tension du secteur à 6, 12, 24 ou 42 volts et dont l'enroulement primaire 69 est également monté en parallèle au circuit 61 de l'installation de préchauffage 5e
L'enroulement secondaire 71 du transformateur 68 par contre est con- necté par l'intermédiaire du conducteur 72 à un dispositif d'allumage électrique 73,
qui est couplé en série avec une résistance chauffante 74 de faible puissanceo En dérivation 75 à cette résistance chauffante 74 sont montés en série un organe de commande sensible à la température 76, de préférence encore un régulateur à bimétal, qui est sous l'influence de la chaleur émise par la résistance chauffante 74, ainsi que la vanne électromagnétique 52 et un organe de commande supplémentai- re 77 sensible à la température , qui est commandé par l'installation de préchauf- fage 5.
Le fonctionnement du couplage'illustré schématiquement par la figo 5 est le suivant : lorsque le thermostat 64 ferme le circuit 61 de l'installation de préchauffage électrique 5, le courant circule dans les résistances chauffantes 62 et 63, qui produisent la chaleur nécessaire pour la vaporisation du combustible en provenance du réservoir de combustible 53.
Lorsqu'il n'y a plus suffisamment de combustible dans le réservoir 53, le flotteur 56 du réservoir 53 descend par suite de l'abaissement du niveau et actionne l'organe de commande 57, qui à son tour court-circuite le conducteur en parallèle 66, de sorte que la lampè. de signal 67 s'allume et que le circuit principal 61 avec l'installation de préchauffage 5 est ouvert. En outre, l'enrou- lement primaire 69 du transformateur 68 n'est plus excité, ce qui a pour consé- quence qu'il n'y aura plus de courant ni dans le dispositif d'allumage électrique 73, ni dans la vanne électromagnétique 52. Tous les éléments du foyer sont donc au repos.
Lorsque le circuit 61 avec l'installation de préchauffage électrique 5 est fermé et que le courant circule dans les résistances chauffantes 62 et 63, l'enroulement primaire 69 du transformateur 68 couplé en parallèle au circuit 61 est excité. Il en résulte que dans le circuit 72, dans lequel se trouvent l' enroulement secondaire 71, le dispositif d'allumage électrique 73 et la résistance chauffante 74 de faible puissance il y a également du courant; en d'autres mots, le dispositif d'allumage électrique 73 est également en fonctionnement.
Lorsque le circuit 72 du dispositif d'allumage électrique 73 est ouvert pour une raison quelconque, il n'y aura pas de courant dans la résistance chauf- fante 74. Celle-ci ne peut donc pas émettre de chaleur, ce qui a pour conséquence que l'organe de commande sensible à la température 76, ayant la forme d'un ré- gulateur à bimétal, coupe le courant dans le conducteur en dérivation 75, de sorte que l'armature 78 de la vanne électromagnétique 52 n'est plus parcourue par le courant et que la vanne 52 se ferme. Une admission supplémentaire de combustible vers le brûleur en provenance du réservoir 53 n'est donc plus possible.
Si pour une raison quelconque la quantité de chaleur émise par l' installation de préchauffage électrique 5 ou par la combustion vers la chambre de vaporisation 2 est trop faible, l'organe de commande 77 sensible à la tempé- rature ouvre le circuit en dérivation 75. Il en résulte de nouveau la fermeture
<Desc/Clms Page number 12>
de la vanne électromagnétique 52 et un arrêt de l'arrivée de combustible.,
Le couplage conforme à l'invention suivant le schéma de la figo 5 assure donc qu'un fonctionnement du foyer est impossible lorsque a) le thermostat 64 a arrêté le fonctionnement de l'installation; b) l'organe de commande 57 a ouvert le circuit 61 par suite de manque de combustible;
, c) l'installation de préchauffage électrique 5 ou la combustion ayant lieu à proximité immédiate-de la chambre de vaporisation 2 ne produisent pas la chaleur nécessaire pour la vaporisation du combustible ; d) le circuit 72 du dispositif d'allumage électrique 73 est ouverte
La fig. 6 enfin représente un couplage similaire du dispositif de commande suivant l'invention, dans lequel les éléments identiques sont désignés par des chiffres de référence identiques. Dans ce dispositif de commande un peu différent on n'utilise pas une vanne électromagnétique 52 avec une seule armature 78 mais une vanne électromagnétique 79 avec les deux armatures 81 et 82.
Dans ce couplage l'armature 81 se trouve dans le circuit 72 du dispositif d'allumage électrique 73, tandis que l'armature 82 se trouve dans le circuit en dérivation 83 et est couplée en série avec l'interrupteur 77 sensible à la température.
Le couplage illustré par le schéma de la fig. 6 fonctionne en sub- stance de la même manière que celui de la fige 5. Lorsque le circuit 72 du dispositifd'allumage électrique 73 est ouvert pour une raison quelconque, le courant circule uniquement dans l'armature 82. Comme la puissance de cette ar- mature n'est pas suffisante pour ouvrir la vanne électromagnétique 79, il n'y a plus d'arrivée de combustible en cas d'ouverture du circuit 72 du dispositif d'allumage électrique 73.
Le même effet est obtenu lorsque le circuit en dérivation 83 est ouvert, car dans ce cas la puissance de l'armature 83 n'est pas suffisante pour ouvrir la vanne électromagnétique 790 Dans ce cas également il n'y a pas d'arri- vée de combustible du réservoir 53 au brûleur,, Le fonctionnement des autres éléments de commande est identique à celui décrit avec référence à la fige 5.
Grâce au couplage des éléments de commande suivant l'invention les fonctions des différents organes sont bien protégées l'une par rapport à l' autre, et on a la.certitude absolue que le foyer ne peut être mis en marche que lorsque le fonctionnement de tous les organes est impeccable.
REVENDICATIONS. l. Procédé pour la combustion d'huile de chauffage (mazout), dans lequel celle-ci est alimentée sous forme de gouttes au brûleur d'un foyer et est vaporisée dans une chambre fermée pouvant être chauffée, présentant des ou- vertures d'échappement dirigées vers la chambre de combustion, avant le processus de combustion, pour passer dans la chambre de combustion et y être mélangée avec l'air de combustion afin de former un mélange de vapeur d'huile et d'air combus- tible, caractérisé en ce que les vapeurs d'huile qui s'élèvent du fond (4) de la chambre de combustion (2) passent devant des surfaces de chauffe (12,16) pro- duisant également une pression dynamique dans la chambre de vaporisation (2).
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a process for the combustion of heating oil (fuel oil), in which the latter is supplied to the burner of a hearth in the form of drops and is vaporized in a closed, heatable chamber having openings. exhaust directed to the combustion chamber of the fireplace, before the actual combustion process, to be finally mixed in this combustion chamber with combustion air to form a mixture of oil vapor and air combustible.
During the combustion of heating oil, it is above all necessary to provide a sufficient quantity of oxygen, so that the combustion takes place with a sufficiently favorable efficiency. For the formation of a mixture of oil and fuel air, two methods are generally known, namely the vaporization method and the spray method; while the latter method is only used for fairly large fireplaces, the former system is preferably used for small combustion plants, particularly for small fireplaces or the like.
In the vaporization process, hitherto generally use has been made of tanks, the bottom of which, and therefore also the oil in the tank, is heated by means of a wick or the like. During this preheating, the oil in the tank and covering the entire bottom of it gradually vaporizes and forms an oil vapor, which combines with the air surrounding the burner to give a wet mixture of oil vapor and air.
However, such a wet mixture of oil vapor and air only burns with a strong formation of disadvantageous carbon black.
In order to protect the heating oil in the tanks against the flames in the combustion chamber, the heating oil has also already been vaporized in the closed, heatable chambers, which have exhaust openings. more or less large for the passage of oil vapors to the actual combustion chamber of the fireplace. It has, however, also been found with these closed chambers that when primary air enters through the exhaust openings for the oil vapors into the closed chamber, the flames in the combustion chamber can easily cause flash back to the closed chamber and ignite the mixture of air and oil vapor that is there.
The object of the present invention is to create a process for the vaporization of heating oil (or fuel oil) in a closed chamber, allowing on the one hand a very thorough and above all dry vaporization of the heating oil and making it impossible. on the other hand, a flashback from the combustion chamber to the vaporization chamber.
To this end, the invention provides that the oil vapors which rise from the bottom of the vaporization chamber pass in front of heating surfaces in the vaporization chamber, imparting additional heat to the oil vapor. and simultaneously producing dynamic pressure.
With this additional heat input, the heating oil vaporizes particularly intensely and dryly, which in turn produces more efficient combustion and therefore better efficiency.
In addition, the residue customary so far in tank burners, in the form of tar pitch, is removed. The process according to the invention also has the advantage that the preparation and the combustion of the heating oil are completely silent and that the start-up of the burner is appreciably faster, requiring only a duration of about six minutes compared to a start-up time of 30 to 45 minutes for an ordinary tank burner. In addition, the dynamic pressure produced in the vaporization chamber eliminates the entry of primary air into the vaporization chamber and consequently the return of the flames located in the combustion chamber.
<Desc / Clms Page number 2>
For carrying out the process according to the invention, a heating oil (heating oil) burner is preferably used with a closed vaporization chamber which can be heated, which chamber has exhaust openings directed towards the chamber. combustion chamber for the oil vapors and into which the end of a heating oil supply line terminates.
Behind this vaporization chamber is also provided a supply device entering the combustion chamber, which ignites the oil vapor in the combustion chamber, after mixing with the combustion air: In this burner, the invention provides that the exhaust openings for the oil vapor are arranged in the upper part of the vaporization chamber and the heating surfaces producing the dynamic pressure are arranged between these exhaust openings for the vapors of oil and the bottom of the vaporization chamber.
As additional lead surfaces, it is possible to provide either several plates arranged horizontally one behind the other or the like, with passage openings for oil vapors, or a package of thermally conductive and permeable material. gas, for example steel wool.
If, for example, two heating surfaces are used, arranged horizontally one above the other and covering substantially the entire cross section of the vaporization chamber, the passage openings for the oil vapors provided in these plates are preferably arranged, as regards the lower plate, closest to the bottom of the vaporization chamber, on one side while as regards the upper plate, closest to the upper part of the chamber, they are arranged on the other side, so that the oil vapors travel through the vaporization chamber not only in a vertical direction, but also in a horizontal direction.
For this type of arrangement of the passage openings in the plates, the exhaust openings in the upper part of the vaporization chamber are preferably again provided on the same side as the passage openings in the lower plate, from so that when oil vapors escape through the openings in the top plate, they still have to travel horizontally across the upper part of the vaporization chamber, before they can escape through the exhaust openings to the combustion chamber.
The actual vaporization chamber may have, for example, the shape of an annular casing of preferably circular shape, but also elliptical or even rectangular, the upper outer edge of which has the exhaust openings for the oil vapors, the combustion air sucked from below passing through the chamber through a central opening towards the combustion chamber disposed above the vaporization chamber.
For the preheating of the heating oil to be vaporized, an electrical preheating system is arranged in known manner below the bottom of the vaporization chamber, with preferably several heating circuits, which according to the calorific requirements. can be operated independently of each other and can also all be switched off.
According to the invention, provision is made at the end of the heating oil supply line, entering the central opening of the annmalire vaporization chamber. at least one oil transfer line terminating in the vaporization chamber between the bottom thereof and the lower plate located therein. When several oil transfer lines are provided, they are preferably arranged in a star.
This special arrangement of the end of the supply line entering the central opening of the vaporization chamber is advantageous in that the heating oil supplied by the line is cooled by
<Desc / Clms Page number 3>
combustion air passing evenly along the outside of the supply line to the combustion chamber of the fireplace, so that premature flow of heating oil into the supply line is avoided .
For this reason the end of the supply line is preferably also made of a material with low thermal conductivity.
To ensure a uniform distribution of the heating oil supplied by the supply line among the oil transfer lines, and to prevent the oil from entering these transfer lines too quickly, the end The feed line preferably has a nozzle-shaped constriction, from which the oil flows in the shallowly inclined oil transfer lines and from there passes in droplets into the vaporization chamber.
According to the invention, it is further advantageous that the central opening of the vaporization chamber is covered at the top by a cylinder whose axis coincides with that of the opening and which is closed at the top, or by a cylinder. similar means, the casing of which has a number of uniformly distributed exhaust openings for combustion air drawn in through the central opening of the vaporization chamber.
The outer diameter of this cylinder is smaller than the crown diameter of the exhaust openings for the oil vapors arranged along the upper outer edge of the vaporization chamber, so that these vapors ascend next to the serving cylinder. to the combustion air inlet and can mix with the combustion air escaping through the openings in the cylinder shell, - to form a mixture of oil vapor and air can 'be ignited.
This cylinder preferably ends with a tubular nozzle which is connected to it and which is arranged axially, preferably of smaller diameter, which nozzle is closed at its upper face and the casing of which also has a large number of openings. evenly distributed air exhaust.
If this additional tubular nozzle exists, the oil vapors escaping from the vaporization chamber are first enriched with primary air escaping from the openings in the cylinder, which combines with the vapors from oil to form a mixture of oil vapor and air ready for combustion, to which further additional secondary air is added through the openings in the casing of the tubular nozzle.
Instead of providing air exhaust openings in the casing of the cylinder, it is also possible to provide on this casing fins or hollow ribs uniformly distributed and in communication with the interior of the cylinder, fins which project radially and which present at least two exhaust openings arranged one above the other, in a tangential direction for the combustion air arriving through the cylinder and the fins.
In this embodiment of the cylinder with radially projecting fins, the primary air is transferred radially to the oil vapors rising from the vaporization chamber so that an intimate mixture of the oil vapors. with primary air is obtained.
A better mixing can still be obtained by the fact that on the outer edges of the fins are arranged additional guide surfaces or deflectors in a tangential direction, arranged at least in front of the area of the air exhaust openings. When the fins are further at an angle of about 20 to 25 with the vertical, the combustion air first escapes from the fins in a downward sloping direction and then spirals upward after mixing with the steam. oil.
When, in order to have as little electrical energy consumption as possible, the electric preheating system must be switched off after a short start-up time, the necessary heat which must be transmitted to the vaporization chamber must be produced by combustion of the mixture of
<Desc / Clms Page number 4>
oil and air vapor taking place partly near the vaporization chamber. For this purpose, additional exhaust openings in a tangential direction are provided in the outer casing of the vaporization chamber, directly below the cover plate of the latter, from which the vapors can escape. of oil produced in the vaporization chamber to burn after supplying primary air next to the vaporization chamber.
A particularly advantageous form of supplying the primary air is obtained by the fact that the fins on the cylinder project downwardly laterally from the outer casing of the vaporization chamber in such a manner that combustion air escaping from the tangential openings additionally provided in the ends of the fins directly meets the oil vapors escaping laterally from the vaporization chamber and mixes intimately with them to form a vapor mixture of oil and air ready for combustion.
In order that the combustion of the oil vapors escaping from the side openings of the vaporization chamber takes place as far as possible in the immediate vicinity of the outer casing of the vaporization chamber, guide surfaces are provided between the openings. exhaust provided in the upper part of the fins and the additional exhaust openings provided at the ends of the fins, guide surfaces which extend to the neighboring fins and which, when the fins are inclined, also have a corresponding inclination by relative to the horizontal, so that the combustion gases are first forced downwards.
In order to prevent the combustion gases from rising too rapidly into the combustion chamber, deflector surfaces projecting laterally are preferably provided above the air exhaust openings in the casing of the tubular nozzle. which slow down the rise of combustion gases. Above these deflecting surfaces the tubular nozzle can still have at least one additional ring of air exhaust openings, through which additional combustion air is injected into the mixture of oil vapor and gas. air, some of which may not have burned completely.
The actual ignition device is preferably arranged above the oil vapor exhaust openings, and preferably in the area of the air exhaust openings provided in the tubular nozzle, and this device can be attached either to the interior face of the combustion chamber or to the tubular nozzle. In the latter case, the conductors for the electric ignition resistance pass through the central opening of the vaporization chamber, the cylinder which connects to it and the tubular nozzle.
A heating oil (fuel oil) burner of the above-mentioned type is preferably used in a fireplace which has a combustion chamber connected to a chimney or the like and an oil reservoir connected to the burner by a supply line. In this case, the burner is fixed on a horizontal base plate, which occupies the entire cross section of the combustion chamber.
This base plate has a recess corresponding to the central opening of the vaporization chamber of the burner, through which the combustion air can enter the burner from below and therefore into the combustion chamber of the fireplace. When the combustion chamber is in the form of a cylinder, the inner wall of the combustion chamber is under the action of evenly distributed flames directed substantially radially outward.
Unlike a coal-fired fireplace, which can generally only be controlled with very little precision by admitting a greater or lesser quantity of combustion air, an oil foirer (fuel oil) allows much more regulation. clarified of the combustion process. In order to be able to take full advantage of the advantages of precise regulation, liquid fuel stoves are preferably fitted with a special regulation facility.
<Desc / Clms Page number 5>
For example, there is known a control installation suitable for liquid fuel fireplaces, which is equipped with a thermostat reacting to the temperature of the room to be heated, which thermostat, on the one hand, is used to control the electric preheating installation causing the Oil vaporization and which on the other hand serves to control an electromagnetic valve controlling the admission of oil. It is true that an installation of this type makes it possible to produce the starting and stopping of the oil stove and consequently also to adapt the combustion to the temperature prevailing in the room; however, such an installation is not suitable for preventing the starting of the oil burner when there is not enough fuel or when one of the components of the stove is out of service.
These drawbacks can be eliminated by the fact that a control member serving as a safety member against the lack of fuel is mounted in series with the thermostat and the electric preheating installation, and that in addition the electromagnetic valve is mounted together with a control member which reacts as a function of the temperature of the electric preheating installation, which control member is set to a minimum value, in parallel with the preheating installation.
This control member, which preferably consists of a bimetal regulator, is adjusted in such a way that the electric circuit of the electromagnetic valve is opened as soon as the temperature of the preheating installation or of the burner and consequently the heat emitted by one or the other of these two organs becomes lower than a determined minimum.
This special coupling provided for by the invention is advantageous in that, in the event of a lack of fuel, the control member not only closes the electromagnetic valve, but also cuts off the electric preheating installation. The same shutdowns are produced when the thermostat cuts off the electrical circuit after a sufficient so-called local temperature has been reached.
If, on the other hand, a disturbance occurs in the electrical preheating installation, or if the latter, after having reached a sufficient temperature, is cut off in a manner known per se by a control member sensitive to the temperature and set to a temperature. maximum temperature determined, the electromagnetic fuel valve remains open so that the fuel can continue to supply the burner and the fireplace remains in operation.
The other control member mounted together with the electromagnetic valve in parallel with the preheating installation, a member which is also temperature sensitive but which is set to a minimum temperature, has the effect that as soon as the temperature of the the preheating installation where the actual temperature of the burner due to the combustion of the fuel in the hearth becomes lower than the minimum temperature which can ensure the vaporization of the oil, the current supply to the electromagnetic valve is cut and it will be therefore closed. By virtue of this special coupling of the installation, therefore, an operational safety of the fireplace which has not been achieved until now is achieved.
In addition, in order to be able to check whether the fireplace is ready for use or not, a control lamp is preferably fitted in the circuit of the electric preheating installation in such a way that this lamp lights up when the fireplace is ready for use. service. It is of course also possible to mount the control lamp in parallel with the circuit of the preheating installation, and to connect it in such a way to the control unit depending on the fuel level, that the lamp comes on. as soon as the fuel level has reached a certain minimum in the tank and the control unit will soon cut off the heating system circuit or has already cut it.
In a preferred embodiment of the invention, the electromagnetic valve and the control member set to a minimum value are connected to the valve.
<Desc / Clms Page number 6>
network via a transformer or similar, which lowered the voltage for example to 6, 12, 24 or 42 volts, and the primary winding of which can be coupled in parallel with the electrical preheating installation.
If the installation is equipped with an electric ignition device, the latter is preferably coupled in series with the electromagnetic valve. The advantage of this coupling lies in the fact that the arrival of oil takes place only when the electric ignition device is also ready for operation, so that the ignition of the mixture of oil vapor and air is assured.
Additional safety is obtained by the fact that in parallel with the electromagnetic valve and the aforementioned control member sensitive to the temperature of the preheating installation and set to a minimum value, a low-power electric heating installation is provided. only, preferably an electrical resistance which acts on an additional heat-sensitive control unit, also coupled in series with the electromagnetic valve and the control unit reacting to the temperature of the preheating system * In the event of insufficient heat emission from this low-power heating installation as a result of an interruption or disturbance of the electric current,
the control member associated with this heating installation cuts the circuit of the electromagnetic valve, so that this valve closes and cuts off the arrival of fuel to the burner.
When the electromagnetic valve is equipped with two armatures, the urn of them may preferably be coupled in series with the electric ignition device, while the other armature is coupled together with the temperature sensitive controller. of the preheating system, and set to a minimum value, in parallel with the electric ignition device.
This coupling scheme also ensures that the electromagnetic valve is only open when both the ignition device and the pre-heater are ready for service, or when combustion taking place in the fireplace gives the burner itself. the heat required for vaporization of the oil.
Further details of the invention result from the description which follows with reference to the accompanying drawing, which shows by way of example only one embodiment of a burner intended for an oil (fuel oil) fireplace and the coupling diagram of the control and regulation installation according to the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section of the burner.
Fig 2 shows a cross section along line 2 - 2 ,,
Figure 3 is a perspective view of the burner.
Fig. 4 is a schematic representation of the arrangement of the burner in an oil furnace equipped with an automatic control installation.,
Fig. 5 is a schematic representation of the coupling of the control installation, the fireplace being cold, and
Fig. 6 is a schematic representation corresponding to figure 5 of the coupling of the control installation, in the event of use of an electromagnetic valve of another type.
The heating oil burner (fuel oil) represented by fig 1 in longitudinal section has a vaporization chamber 2 of annular shape and of substantially rectangular section, mounted on a rectangular base plate 1; the central opening of the vaporization chamber 2 is designated by the reference numeral 3. Directly below the bottom 4 of the vaporization chamber 2, bottom constituting an annular chamber intended to collect the heating oil which is to be vaporized , there is a preheating installation
<Desc / Clms Page number 7>
5, which preferably has a plurality of heating resistors mounted in parallel, for example a resistor of about 100 watts and a resistor of about 300 watts.
In the upper cover plate '6 of the vaporization chamber 2, as can be seen in particular in FIG. 2, and at the outer edge thereof, are arranged in a crown a large number of nozzle-type exhaust openings 7 for the oil vapors produced in the vaporization chamber 2.
For the supply of the heating oil a supply line 8 is provided, the end of which 9 penetrates from below into the central opening 3 of the vaporization chamber 2. At this end 9 of the feed pipe 8 are, as can be seen in particular in FIG. 2, preferably connected three oil transfer pipes 11 forming between them an angle of 120, which penetrate into the vaporization chamber 2 and terminate directly above the bottom '4 thereof. In order to obtain an oil flow which is as regular as possible, but not too great, the end 9 of the supply pipe 8 is preferably in the form of a nozzle.
In addition, the oil transfer pipes 11 are inclined in such a way with respect to the bottom 4 of the vaporization chamber 2, that the fuel exiting at the end 9 of the pipe 8 only circulates at a relatively low speed. low in the transfer lines 11 and drip onto the bottom 4 of the vaporization chamber 2.
Above the ends of the transfer pipes 11 entering the vaporization chamber 2 there is provided a sheet metal ring 12 arranged horizontally, the inner edge of which is applied directly against the internal casing 13 of the vaporization chamber. 2. The width of this ring 12 is calculated in such a way that between its outer edge and the outer casing 14 of the vaporization chamber 2 there remains an annular slot 15 adjacent to this outer casing 14.
Between the exhaust openings 7 for the oil vapor in the upper cover plate 6 of the vaporization chamber 2 and this ring 12 is arranged horizontally at a certain distance from the ring 12 a similar sheet metal ring 16, of which however the outer edge is applied against the outer casing 14 of the vaporization chamber 2, ring 16 whose width is calculated in such a way that between its inner edge and the inner casing 13 of the vaporization chamber remains an annular slot 17 which this time is close to the inner casing 13.
By virtue of this special arrangement of the slots 15 and 17, the oil vapors which rise from the bottom 4 of the vaporization chamber 2 must flow in the direction of the arrow 18 horizontally along the outer surfaces of the sheet metal rings 12 and 16 'to reach the exhaust openings 7 in the cover plate 6 of the vaporization chamber.
The action of the sheet metal rings 12 and 16 on the oil values which sweep them is dduble: on the one hand a resistance is opposed to the circulation of the oil vapors, so that a certain dynamic pressure arises at the interior of the vaporization chamber 2, a pressure which prevents an unwanted entry of combustion air into the vaporization chamber 2;
on the other hand, the sheet metal rings 12 and 16 act as additional heating surfaces, and transmit the heat supplied to them from the casing of the vaporization chamber 2 to the oil vapors which sweep them away, so that 'a subsequent intense vaporization takes place, during which oil particles, possibly not yet completely vaporized, vaporize completely, and the oil vapors can completely burn off after escaping from vaporization chamber 2 and after mixing with the combustion air.
On the upper cover plate 6 of the vaporization chamber
<Desc / Clms Page number 8>
2 is further provided a circular channel 19 with a U-shaped cross section, the outer branch 21 of which covers outwardly the exhaust openings 7 for the oil vapors and the inner branch 22 of which serves for centering. a cylinder 23 covered at the top, placed on the vaporization chamber 2, cylinder 23 whose outside diameter a is smaller than the inside diameter b of the crown of the exhaust openings 7 arranged in the upper cover plate 6 of the vaporization chamber 2.
As shown in particular in FIG. 3, there are provided on the outer casing 24 of the cylinder 23 hollow fins or ribs 25, projecting radially and in communication with the interior of the cylinder, which are uniformly distributed, in which there is for example, three superimposed exhaust openings 26, directed substantially, for the combustion air flowing in the direction of the arrows 27 through the central opening 3, the cylinder 23 and the fins 25.
When the fins 25 have, in addition to their guide or deflection plates 28 projecting tangentially along their edges, still an inclination of 20 'to 25, the combustion air flowing through the cylinder 23 and the fins 25 escapes in a tangential direction along the arrows 29 from the openings 26 provided in the fins 25 and meets the oil vapors escaping in the direction of the arrows 31 from the openings 7 in the upper cover plate 6 of the chamber vaporization,
mixes intimately with these vapors and rises in a spiral following arrows 32 as a mixture of oil vapor and air ready for combustion to the combustion chamber above cylinder 230
To supply this mixture of oil vapor and air with the secondary air necessary for complete combustion, in the direction of arrows 33 and 34, a tubular nozzle 35 of smaller diameter has been placed on cylinder 23, of which the casing 36 has a large number of air exhaust openings 37 for the secondary air distributed uniformly, these openings being arranged in such a way that the junction lines of openings 37 arranged one beside the other. above the other make an angle of 10 to 30 from the vertical.
For the separation of the combustion air arriving through the central opening 3 into the vaporization chamber 2, the conically shaped lower part 38 of the tubular nozzle 35 enters the cylinder 230.
In addition, above these air exhaust openings 37 there is provided a sheet metal ring 39 on the casing 36 of the tubular nozzle, which ring projects outwardly and which, as shown in Fig. figo 4, where appropriate cooperates with an additional sheet metal ring 43 disposed on the inner wall 41 of the combustion chamber 42 and concentrically surrounding the ring 39, which prevents an excessively rapid rise of the combustion gases.
Above this sheet metal ring 39 there is provided in the casing 36 of the tubular nozzle an additional ring of air exhaust openings 44, through which combustion air is still supplied to the combustion gases. combustion having already passed between the sheet metal rings 39 and 43, so that the oil vapors which possibly have not yet burned completely in these combustion gases can carry out complete combustion.
For the ignition of the mixture of oil vapor and air which rises in the direction of arrows 32, an electric ignition device 45 has been placed directly above the cylinder 23 in the casing 36 of the cylinder. tubular nozzle, ignition device. the ignition resistor 46 protrudes radially from the cylinder shell 24. The electrical conductors 47 of the ignition device 45 can pass through the central opening 3 , the cylinder 23 and the tubular nozzle 350
As can be seen in particular in figs. 1 and 2, there are further provided additional exhaust openings 48 directed tangentially in the outer casing 14 of the vaporization chamber 2 between the ring of
<Desc / Clms Page number 9>
top plate 16 and cover plate 6.
These exhaust openings 48, the number of which corresponds to that of the hollow fins 25 disposed on the cylinder shell 24, are offset from these fins 250 to be able to supply combustion air directly to the combustion vapors. oil escaping through these apertures 48, the fins 25 are extended downwards and have a pair of additional air exhaust apertures 49 at these apertures 48, the apertures 49 being directed towards the bottom. The outer casing 14 of the vaporization chamber 2 and therefore also to the additional openings 48 for oil vapors. In addition, as seen in fig 3, there are provided additional guide plates or deflectors 51 between the,
upper air exhaust openings 26 provided in the fins 25 and the additional openings 49, these sheets 51 being 'perpendicular to the radial walls of the fins 25 and thus also forming an angle of 20 to 25 with the horizontal; these sheets 51 extend from the parts projecting downwards from the fins 25 to the neighboring fins 25 and prevent a rise of the mixture of oil vapor and air which forms below these sheets 51, so that this mixture enters combustion directly next to the outer casing 14 of the vaporization chamber 2 and heats the latter.
The operation of the heating oil (fuel oil) burner shown in figs. 1 to 3 is as follows:
When the burner according to the invention must be started, it is first necessary to activate the preheating installation 5 which heats the bottom 4 of the vaporization chamber 2. Then the valve 52 of an oil tank 53 connected via the supply line 8 is opened, so that the heating oil passes to the transfer lines 11, from where, due to their slope, it drops onto the bottom 4 of the vaporization chamber 2. When the drops of oil fall on the base 4 heated by the preheating unit 5, they vaporize very quickly.
The oil vapors thus formed then circulate in the direction of arrow 18 along the sheet metal rings 12 and 16 and the heat emitted by these rings causes their drying and the intense vaporization of the oil particles which may still be liquid; the oil vapors finally escape from the vaporization chamber through the upper 7 and side 48 exhaust openings. The oil vapors escaping from the vaporization chamber 2 combine with the air in the vaporization chamber. combustion chamber 42 and surrounding the burner to form a mixture of oil vapor and air ready for combustion, which is ignited by the resistor 46 of the igniter 45.
During this initial combustion, a depression arises in the combustion chamber 42, so that combustion air is sucked through the central opening 3 from below, which on the one hand escapes. first in the form of primary air from the openings 26 and 49 of the fins 25 and which, on the other hand, escapes in the form of secondary air from the exhaust openings 37 provided in the casing 36 of the tubular nozzle and which mixes with the oil vapors escaping from the vaporization chamber 2 to form a mixture of oil vapor and combustible air.
After a relatively short start-up time the vaporization chamber 2 is heated to a relatively high temperature by means of the preheating unit 5 on the one hand and the combustion taking place in the immediate vicinity of it. on the other hand, so that the vaporization of the supplied heating oil increases rapidly.
As the quantity of oil vapor now escaping from the openings 7 in the cover plate 6 of the vaporization chamber has increased substantially, the primary air coming in the direction of arrows 27 and 29 to through the fins 25 is only sufficient for the formation of a mixture of oil vapor and combustible air which rises upwards in the direction of arrows 32 and which only burns up above cylinder 23 after aâmïssion
<Desc / Clms Page number 10>
secondary air in the direction of arrows 33 and 34 through the exhaust openings 37 provided dams the casing 36 of the tubular nozzle.
As the sheet metal ring 39 arranged at the top of the tubular nozzle 35 prevents an excessively rapid rise of the combustion gases, the combustion gases which arrive in the upper region of the tubular nozzle contain relatively little gas. unburned components, which after admission of additional combustion air through the openings 44 provided above the sheet metal ring 39 burn almost completely.
As the oil vapors which escape through the openings 48 provided in the outer casing 14 of the vaporization chamber 2 continue to burn directly next to the outer casing 14 of the vaporization chamber after addition of the oil. The combustion air required through the lower openings 49 in the fins 25, and to maintain the temperature of this chamber at the required level, the preheater 5 can be shut off fairly quickly.
From this point of view, it is practically advantageous that the lower air exhaust openings 49 are directed towards the outer casing 14 of the vaporization chamber 2 and that the combustion air which escapes From these openings directly encounter the oil vapors exiting tangential exhaust openings 48, which combine with the combustion air to form a mixture of oil vapor and fuel air. The inclination of the fins 25 as well as the guide plates or deflectrioes 51 perpendicular to these fins ensure that combustion actually takes place in the desired manner directly adjacent to the casing 14 of the vaporization chamber 2. .
In fig 4 there is schematically shown the arrangement of a burner of this type in an oil furnace (fuel oil) consisting essentially of a combustion chamber, cylindrical 42 and a neighboring fuel tank 530 The burner is still fixed on a plate base 1, which extends over the entire cross section of the combustion chamber 42, so that the combustion air sucked in from below can enter me only through the central opening 3 of the burner and the cylinder 23 or the tubular nozzle 35 in the obmoustion chamber 42.
The burner is connected by the supply line 8 to the fuel tank 53. In order to ensure that the heating oil intake is as uniform and as possible as possible, the heating oil has been fitted between the fuel tank 53 and the fuel tank. supply line not only the electromagnetic valve 52 regulating the arrival of fuel, but also an oil filter 54 and a pressure compensation vessel 55 with a float not shown.
A control or- gauze 57 shown schematically arranged on the upper side of the fuel tank 53 and controlled by a float 56, which is located in the tank, keeps watch by means of a special control installation, the coupling of which is described in more detail with reference to Figs. 5 and 6, that fuel is only admitted to the burner when a sufficient quantity is available and when the burner is ready for service.
Dams the coupling represented by fig 5, the reference numbers of which are also indicated in the schematic illustration of fig. 4, the terminals of an AC sector are designated in a known manner by R and S.
In the circuit 61 of the electrical preheating installation 5, which has for example the resistors connected in parallel 62 and 63, is coupled on the one hand the thermostat 64 of the room to be heated and on the other hand the control member. control 57, which is controlled from the float 56 located in the fuel tank 53 and which is therefore sensitive to the level in this tank.
In addition, between the electrical preheating installation 5 and the control member 57, a temperature-sensitive switch 65 has been provided,
<Desc / Clms Page number 11>
preferably as a bimetal regulator. The switch 65 is set in such a way that it cuts off the circuit 61 of the electric preheating installation 5, as soon as the vaporization chamber 2 has been brought to a temperature sufficient for the vaporization of the oil. of heating.
The control member 57 is also connected directly by a conductor in parallel 66 to the branch of the circuit 61 directed towards the pole S of the sector. In this parallel conductor 66 is provided a signal lamp 67, which lights up as soon as the current flows in the parallel conductor 66 short-circuited by the control unit 570.
A transformer 68 is also provided, which brings the mains voltage back to 6, 12, 24 or 42 volts and the primary winding 69 of which is also connected in parallel with the circuit 61 of the preheating installation 5th.
The secondary winding 71 of the transformer 68, on the other hand, is connected via the conductor 72 to an electric ignition device 73,
which is coupled in series with a heating resistor 74 of low power o In branch 75 to this heating resistor 74 are connected in series a temperature sensitive control member 76, more preferably a bimetal regulator, which is under the influence of the heat emitted by the heating resistor 74, as well as the electromagnetic valve 52 and an additional control member 77 sensitive to the temperature, which is controlled by the preheating installation 5.
The operation of the coupling 'illustrated schematically by FIG. 5 is as follows: when the thermostat 64 closes the circuit 61 of the electrical preheating installation 5, the current flows through the heating resistors 62 and 63, which produce the heat necessary for the vaporization of fuel from fuel tank 53.
When there is no longer enough fuel in the tank 53, the float 56 of the tank 53 descends as a result of the lowering of the level and actuates the control member 57, which in turn bypasses the conductor in parallel 66, so that the lampè. signal 67 lights up and the main circuit 61 with the preheating system 5 is open. Furthermore, the primary winding 69 of the transformer 68 is no longer energized, which means that there will be no more current either in the electric ignition device 73, or in the valve. electromagnetic 52. All the elements of the home are therefore at rest.
When the circuit 61 with the electrical preheating installation 5 is closed and the current flows through the heating resistors 62 and 63, the primary winding 69 of the transformer 68 coupled in parallel to the circuit 61 is energized. As a result, in the circuit 72, in which the secondary winding 71, the electric ignition device 73 and the low power heating resistor 74 are located, there is also current; in other words, the electric ignition device 73 is also in operation.
When the circuit 72 of the electric ignition device 73 is opened for any reason, there will be no current in the heating resistor 74. The latter therefore cannot emit heat, which results in that the temperature sensitive control member 76, in the form of a bimetal regulator, cuts off the current in the bypass conductor 75, so that the armature 78 of the solenoid valve 52 is no longer traversed by the current and that the valve 52 closes. An additional admission of fuel to the burner from the reservoir 53 is therefore no longer possible.
If for any reason the quantity of heat emitted by the electric preheating installation 5 or by the combustion to the vaporization chamber 2 is too low, the temperature-sensitive control unit 77 opens the bypass circuit 75 This again results in the closure
<Desc / Clms Page number 12>
of the electromagnetic valve 52 and stopping the fuel supply.,
The coupling according to the invention according to the diagram in FIG. 5 therefore ensures that operation of the home is impossible when a) the thermostat 64 has stopped the operation of the installation; b) the control unit 57 has opened the circuit 61 due to lack of fuel;
c) the electrical preheating installation 5 or the combustion taking place in the immediate vicinity of the vaporization chamber 2 does not produce the heat necessary for vaporization of the fuel; d) the circuit 72 of the electric ignition device 73 is open
Fig. 6 finally shows a similar coupling of the control device according to the invention, in which identical elements are designated by identical reference numerals. In this slightly different control device, a solenoid valve 52 with a single armature 78 is not used, but an electromagnetic valve 79 with the two armatures 81 and 82.
In this coupling the armature 81 is in the circuit 72 of the electric ignition device 73, while the armature 82 is in the bypass circuit 83 and is coupled in series with the temperature sensitive switch 77.
The coupling illustrated by the diagram of FIG. 6 operates substantially the same as that in freeze 5. When the circuit 72 of the electric ignition device 73 is opened for any reason, the current flows only through the armature 82. As the power of this ar - mature is not sufficient to open the electromagnetic valve 79, there is no more fuel supply if the circuit 72 of the electric ignition device 73 is opened.
The same effect is obtained when the bypass circuit 83 is open, because in this case the power of the armature 83 is not sufficient to open the electromagnetic valve 790 In this case also there is no arrival. flow of fuel from tank 53 to the burner ,, The operation of the other control elements is identical to that described with reference to fig. 5.
Thanks to the coupling of the control elements according to the invention, the functions of the various components are well protected with respect to one another, and we have the absolute certainty that the fireplace can only be started when the operation of the stove. every organ is impeccable.
CLAIMS. l. A process for the combustion of heating oil (fuel oil), in which it is fed in the form of drops to the burner of a hearth and is vaporized in a closed heatable chamber having directed exhaust openings to the combustion chamber, before the combustion process, to pass into the combustion chamber and be mixed there with the combustion air to form a mixture of oil vapor and combustible air, characterized in that that the oil vapors which rise from the bottom (4) of the combustion chamber (2) pass in front of the heating surfaces (12,16) also producing a dynamic pressure in the vaporization chamber (2).