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" Brûleur à mazout avec pulvérisation à basse pression".
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La présente invention concerne un agrégat de brûleur à mazout avec pulvérisation à basse pression avec un ventilateur à air de pulvérisation et un conduit à air comprimé menant à un réservoir de combustible dont le niveau est réglé, de préférence pour la production de petits rendements thermiques comme ils sont nécessaires pour la chauffage de locaux d'habitation ou, respectivement, pour le chauffage de cuisinières,
de fours de chauffage individuel ou central ou pour d'autres foyers à chauf- fer normalement avec des combustibles solides
L'invention vise à augmenter le degré d'utilisation du
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combustible dans l'intérêt d'une combustion largement dépourvue do suie et sans résidus même dans le cas d'un rendement thermi- que ajusté à faible capacité et à une possibilité de réglage ultérieure du rendement thermique. En outre, l'invention a pour objet de réaliser un agrégat de construction simple et compacte, de limiter son encombrement et de réduire le plus possible le bruit produit par le ventilateur et par l'exploitation.
Dans les types de brûleurs à. mazout avec pulvérisation à basse pression connus jusqu'à présent, il était possible que dans les gammes de vitesse inférieures du ventilateur, la com- bustion n'était pas complète. La pulvérisation complète du com- bustible ou, respectivement, le courant rotatif turbulent néces- saire pour ce but dans la chambre de combustion ne sont pas as- surés, le degré de l'utilisation du combustible qui est nécessai-I re pour obtenir une combustion sans résidus n'est pas atteint.
Ce défaut a un effet particulièrement gênant lors de l'emploi de l'agrégat pour le chauffage de locaux d'habitation et de cuisinières en raison des mauvaises odeurs et de la suie.
En outre, la réalisation constructive des agrégats connus jusqu'à présent ne correspond du point de vue fabrication,; montage et démontage pas encore aux exigences d'un maniement pratique.
De même, on n'a pas encore réussi à parvenir à une forme d'agré- gat fermée et compacte en inoluant le ventilateur et les pièces du conduit d'air coopérant avec ce dernier, du fait que pour ré- ! pondre aux exigences auxquelles l'agrégat doit répondre on était ' obligé à adopter un plus grand diamètre pour le ventilateur. '' De plus, une échangeabilité et réglabilité simples et faciles n'étaient pas données jusqu'à ce jour pour le dispositif des be.cs de brûleur.
L'invention élimine les inconvénients fonctionnels et constructifs que présentent de tels brûleurs à basse pression en
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prévoyant pour l'air de pulvérisation au moins deux, de préfé- rence trois ventilateurs arrangés quant à leur action l'un apr l'autre et arrangés sur le même arbre d'un moteur électrique et dont un ventilateur est disposé immédiatement à l'intérieur d'une chambre de pression entourant le bec de brûleur. Un ventilateur est prévu en même temps pour produire un courant d'air secondaire
De plus, une coupelle rotative pour l'air de pulvéri- sation est disposée à la portée du bec sur l'arbre du moteur électrique.
Le moteur électrique entraînant les ventilateurs est relié au boîtier du brûleur par l'intermédiaire d'une bride, la bride et le bottier du brûleur formant un canal d'aspiration pour l'air de pulvérisation. La chambre de pression à l'intérieur du divisée boîtier du brûleur se trouve/par une cloison possédant des piè- ces pour la conduite de l'air et un passage d'air central. Un ventilateur dans la chambre de pression et un ventilateur dans un espace voisinant la chambre de pression se trouvent aux deux côtés de la cloison mais à l'intérieur du boîtier du brûleur. Le ventilateur agissant comme compresseur préalable et producteur de l'air secondaire est disposé d'une manière connue dans un revête- ment entourant le boîtier du brûleur ou, respectivement, les agré gats de brûleur et présentant un orifice d'aspiration.
Le boîtier du brûleur est muni d'une paroi arrière et la cloison se trouve serrée entre la portion marginale élevée de la paroi arrière et s'étendant dans l'ouverture du boîtier et une surface d'épaule- ment dans le boîtier du brûleur.
Un corps trcnconique pour la conduite de l'air formant, d'une part, avec le bec de brûleur une fente annulaire pour le courant d'air primaire et , d'autre part, étant entouré par un tuyau de brûleur et formant avec ce dernier un autre canal annulaire pour l'air secondaire est fixé dans la partie centrale de la paroi de bout du boîtier du brûleur à l'aide d'un bout fileté. Des
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rondelles d'écartement à l'aide desquelles le vissage du corps pour la conduite de l'air peut être limité d'une manière diffé- ' rente pour varier la section de l'orifice de la fente annulaire sont intercalées entre le corps pour la conduite de l'air et la paroi de bout du bottier du brûleur.
Le tuyau de brûleur est monté sur un pied en entonnoir ; et présente une rangée de trous disposés à la portée d'un allumage à filament se trouvant hors du tuyau de brûleur. Cet allumage une spirale se compose d'un corps céramique annulaire contenant une spirale de filament entourant le tuyau de brûleur et exposée vers celui-ci.
La production de l'air de pulvérisation par une série d'unités de ventilateurs disposées quant à leur action l'une après l'autre présente l'avantage que des ventilateurs d'un dia- mètre plus réduit peuvent être employés pour obtenir la compres- sion d'air et la vitesse d'écoulement d'air nécessaire, Une telle forme constructive du ventilateur présente l'avantage qu'elle peut être logée dans un agrégat fermé et compact. En ou- tre,
on a trouvé que les vibrations et les bruits inévitables provenant d'un ventilateur à diamètre plus important ne se mani- festent pas au même degré étant donné que la nouvelle constru- ction ne présente pas les défauts de balourd et les vitesses cri- tiques autrement difficilement à éviter.
La turbulanoe qui se manifeste aussi à des vitesses petites des unités de ventila- teurs à la portée des becs de brûleur par le mouvement d'air dans: la chambre de pression sous l'action immédiate d'une unit' de ventilateur et d'une coupelle rotative, produit le degré d'uti. lisation élevé voulu du mélange combustible-air même lors d'un rendement thermique faible.
L'air secondaire amené séparément et coulant en sens inverse conduit avantageusement dans toutes les gammes de réglage! l'amélioration de la pulvérisation ci) pro- duit l'excès d'oxygène nécessaire pour la combustion complète
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et sans résidus du combustible indépendamment des conditions'du vent à l'intérieur du foyer intéressé. Le courant d'air secondai peut être réglé par des moyens connus, par exemple, par un volet d'aération disposé en amont du ventilateur du compresseur préa- lable.
L'accessibilité facile aux composantes de l'agrégat, en particulier, au dispositif de brûleur, ainsi que le montage et démontage facile qui sont très importants pour l'entretien de ces appareils ont été obtenus par la construction du revêtement et du boîtier du brûleur. Les pièces composantes du dispositif de brûleur sont facilement réglables et échangeables.
L'invention est décrite d'une manière plus détaillée à l'aide de l'exemple suivant. Dans le dessin y annexé,
Figure 1 montre une représentation schématique d'une installation complète de brûleur à mazout à pulvérisation à basse pression;
Figure 2 montre un schéma de réalisation de l'agrégat de brûleur avec boîtier et les pièces les plus importantes en coupe.
La représentation suivant figure -1 indique que le con- struction de l'appareil prévoit un boîtier de brûleur 24 se trou- vant à l'intérieur d'un revêtement 32. Les autres pièces de l'a- grégat étant liées au bottier de brûleur 24 des points de vue fonctionnel et constructif sont représentées au dehors du rêvé- , tement tandis que la figure 2 montre la disposition réelle de ces pièces. L'invention est appliquée d'abord par la description suivante à l'aide de cette représentation schématique.
L'agrégat de brûleur se compose d'un moteur électrique 1 fixé à une paroi arrière 3 du boîtier de brûleur*24 à l'aide d'une bride 2. Un cône central 5 pour la conduite de l'air et dont l'alésage conique forme une fente annulaire 7 avec un bec de braleur 6 est prévu à la paroi frontale 4 du boîtier de brûleur 24.
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Un canal d'aspiration 8 à travers lequel le courant d'air pour l'air de pulvérisation parvient dans un orifice central 9 dans la paroi arrière 3 et, par cela, à la portée des ventilateurs .11 et 12 est disposé entre la bride 2 et la paroi arrière 3. Les ventilateurs 11 , 12 fixés sur l'arbre 10 du moteur électrique 1 sont disposés aux deux côtés d'une cloison 13 munie de pales di- rectrices d'air 14. Un orifice 15 est prévu dans la partie centra le de la cloison 13 pour le transport de l'air entre les ventila- teurs 11, '12. Le ventilateur 11 se trouve dans l'espace entre le côté intérieur de la paroi arrière 3 du bottier de brûleur 24 et la cloison 13 tandis que le ventilateur 12 est logé dans la chambre de pression 69 divisée par la cloison 13 et contenant aussi le bec de brûleur 6.
La compression de l'air par les ventilateurs 11, 12 est e.ugmentée par un autre ventilateur 25 aspirant l'air à travers un orifice 30 pratiqué dans le revêtement 32 entourant l'agrégat de brûleur et comprimant l'air au préalable à l'intérieur de l'eg pace fermé du revêtement 32. Ce ventilateur 25 peut être entraîné, par le moteur électrique 1 et se trouve fixé sur l'arbre de ce- lui-ci.
Une partie du courant d'air comprimé au préalable par- vient à travers les ventilateurs 11, 12 comme l'air de pulvéri- sation primaire à la portée du brûleur et sort par la fente an- nulaire 7.
Un autre courant d'air auquel le boîtier de brûleur 24 est exposé parvient comme air secondaire à travers la fente annu-' laire 26 dans le tuyau de brûleur 28 monté en amont du gicleur de brûleur 6 et du cône 5 pour la conduite de l'air. Le courant d'air comprimé au préalable contribue au refroidissement de l'agrégat de brûleur et forme en même temps une enveloppe d'air , de refroidissement entre le boîtier de brûleur 24 et le revête- ment 32.
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En dehors du bottier de brûleur 24 se trouvent le ré- gulateur-flotteur 16 et une électro-valve 17 qui forme un ensem- un ble avec/filtre à combustible 23.Un tuyau ascendant 18 relie le côté de sortie du régulateur-flotteur 16 au bac de brû- leur 6. Le filtre à combustible 23 est relié au réservoir à com- bustible surélevé 19 par une conduite de pression 20. Le réser- voir à combustible surélevé '19 peut être remplacé, par exemple, par une pompe magnétique aspirant le combustible d'un réservoir surbaissé. Le tuyau de raccordement 21 relie la sortie de l'é- à lectro-valve 17 à l'entrée du régulateur-flotteur 16.
Un tuyau à , 1 air comprimé 22 raccordé à la partie supérieure du régulateur- flotteur relie l'espace d'air au-dessus du niveau de combustible dans le régulateur-flotteur 16 à la chambre de pression 69 dans le boîtier de brûleur 24. L'électro-valve est intercalée à l'ai- de de sa bobine d'aimant dans un circuit de commande de l'agrégat et interrompt l'alimentation en combustible quand elle est sans courant.
Le mode de fonctionnement du brûleur à mazout est ex- pliqué ci-après :
Une certaine surpression de combustible permettant l'entrée du combustible dans le régulateur-flotteur 16 même lors- qu'une surpression atmosphérique existe dans son espace d'air règne dans l'espace entre le réservoir à combustible 19 et le ré- gulateur-flotteur '16. Cette surpression provient de la chambre de pression 69 quand les ventilateurs 11, 12 sont en marche. Le niveau de combustible dans le régulateur-flotteur 16 est infé- rieur à l'orifice de sortie du bec de brûleur 6. De cette maniè- re pas de combustible ne peut s'écouler du bec de brûleur 6 quand le moteur électrique 1 est mis hors circuit.
Par contre, avec le moteur mis en circuit la surpression d'air produite par les ventilateurs 11, 12 dans la chambre de pression 69 ou, res- pectivement , dans le régulateur-flotteur 16 provoque que le ni- veau de combustible monte dans le tuyau ascendant 18 vers le bec
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de brûleur 6. Le combustible ainsi forcé vers le haut s'écoule du bec de brûleur 6 et est saisi par les jets d'air de pulvérisation primaire et secondaire sortant de la fente annuaire 7 et, respectivement, du canal annulaire 26. Le brouillard de combusti-': ble on, respectivement, le mélange de combustiblqet d'air ainsi produit est allumé à l'aide d'une mèche ou d'une spirale de filament électrique 27.
La turbulance du courant d'air de pulvérisa- tion primaire est augmentée par une coupelle rotative 31 fixée à l'extrémité de l'arbre 10 du moteur électrique 1 .
Le rendement thermique est réglé par le changement approprié de la vitesse du moteur électrique 1. L'avantage de ce réglaga réside dans le fait que le rapport entre l'air de pulvérisation sortant et la quantité du combustible amenée restent à peur près constants sur toute la gamme de réglage.
Cette mesure assure un haut degré d'utilisation de la ! flamme dans les différentes gammes de réglage et permet d'obtenir une combustion sans suie.
Il convient de mettre le brûleur à mazout en marche de manière que le moteur électrique 1 commence à marcher à une vi- ! tesse réduite ne laissant parvenir le combustible dans le bec de brûleur 6 et aérant seulement le foyer. La combustion est ini- tiée par le réglage de la vitesse nominale après l'allumage ; ensuite, le rendement thermique est continûment réglé par la diminution de la vitesse.
Après le déclenchement du brûleur à mazout le moteur électrique continuera à marcher pour quelques moments à une vitesse réduite de sorte que le niveau de combustible dans le tuyau ascendant 10 s'abaisse au-dessus de l'orifice de sortie du bec 6. et l'air entre en même temps à travers l'alésage du bec.
De cette manière on évite le gouttement ultérieur de combustiblei du bec de brûleur 6 dans le foyer et la cokéfaction de l'orifice du bec. La possibilité d'employer un orifice de bec relativement
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grand qui peut être prévu en raison de la pression faible du com- bustible exclut l'encrassement ou l'engorgement du bec de brûleur 6.
La figure 2 montre les détails les plus importants d'une forme de construction avantageuse de l'agrégat de brûleur. Le re- vêtement se compose du fond 33 et du chapeau 34. Le fond 33 de mê- me que le chapeau 34 sont fixés à la plaque 35, le chapeau 34 por- tant un levier de serrage 36 avec joint 41, levier qui s'engage dans une vie de la plaque 35.
Une vis de serrage 38 à la partie inférieure du chapeau ' 34 assure le raccordement de ce dernier avec le fond 33 présen- tant un orifice sous forme de fente dans cet endroit. Le chapeau 34 est relâché par le désengagement du levier de tension 36 et l'ouverture de la vis de serrage 38 La séparation du revêtement et de l'agrégat de brûleur provoque que les bruits produits par les ventilateurs et le brûleur ne se communiquent pas directement au revêtement et que celui-ci ne puisse amplifier le son.
La plaque 35 sert à la fixation de l'agrégat de brûleur; de plus, elle contribue par sa formation ou, respectivement, son poids à l'insonorisation et prévient de cette manière la trans- mission de vibrations ou, respectivement , de bruits de l'agré- gat de brûleur non seulement au revêtement mais encore au foyer.
La fixation de l'agrégat de brûleur à la plaque 35 s'effectue à l'aide de boulons 39 avec écrous à ailettes 40. Ces boulons 39 sont vissés dans la plaque 35 et pénètrent des alésages traver- sant le boîtier de brûleur 24.
Des pièces d'écartement 42 d'une matière calorifugeante, par,exemple, de céramique ou d'amiante, fixées au moyen d'un te- non dans la paroi frontale 4 sont prévues entre la plaque 35 et la paroi frontale 4 du bottier de brûleur 24. Le côté de la pla- que 35 tourné vers le foyer est muni d'un revêtement calorifugeant' d'amiante 43, D'autres vis 44 assurant le raccordement de la
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plaque 35 avec le foyer ( non représenté).
Le tuyau de brûleur 28 dont l'orifice s'ouvre dans la foyer est disposé dans un orifice central 45 de la plaque 35. Le tuyau de brûleur 28 est relié à l'aide d'un raccordement à fiche 46 au pied en entonnoir encastré dans la plaque 35. La pied en entonnoir 48 est muni d'une bride de fixation 49 et d'une saction conique 47 saillant de la plaque 35. Cette section conique 47 du pied en entonnoir 48 forme, ensemble avec le cône 5 pour la con- duite de l'air, le canal annulaire 26 formant la continuation de la cheminée 50 entre la paroi frontale 4 du boîtier de brûleur 24 et la plaque 35. Des chicanes 51 donnant une torsion à l'air secondaire traversant le canal annulaire 26 sont disposées dans ce dernier.
En outre, des rainures 58 d'une allure oblique et donnant une contre-torsion à l'air de pulvérisation ou, respective ment, au courant d'air primaire sont prévues à l'intérieur du cône pour la conduite de l'air.
La conception du raccordement à fiche 46 au tuyau de brûleur permet de disposer l'allumage à filament en dehors ou, respectivement, autour du tuyau. Cet allumage se compose d'un filament 52 à coiffage électrique encastré dans un corps cérami- que annulaire. L'ai mage des gaz de combustion d'effectué par les trous 53 pratiqués ans le tuyau de brûleur 28. Les fils de raccordement électriques 54 sont connectés au circuit d'allumage.
Le dispositif de bec de brûleur se compose du bec 6, d'un porte-bec 55 et d'un support 56. Toutes les pièces sont dis- posées d'une manière centrale dans la paroi frontale 4 du bottier de brûleur 24, paroi qui présente, à cette fin, un orifice central.
Un bout fileté 57 entourant cet orifice à l'extérieur sert à la fixation du cône 5 pour la conduite de l'air qui est mis au point . sous forme tronconique et pourvu d'un espace intérieur conique formant, ensemble avec le bec de brûleur 6, la fente annulaire 7.
L'intercalage de rondelles d'écartement 59 de différentes épais-
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seurs entre le cône 5 pour la. conduite de l'air et la paroi fron- tale 4 du bottier de brûleur 24 permet de limiter variablement le vissage du cane 5 pour la conduite de l'air ce qui aboutit à la mise au point d'orifices différents dans la fente annulaire 7.
Le porte-bec 55 est muni d'un filet avant pour le bec de brûleur 6 et de trois nervures radiales 60 centrant cette pièce à l'intérieur de l'orifice dans la paroi frontale 4 du bas- tier de brûleur 24. Le support 56 est également introduit dans cet orifice et vissé à une partie marginale annulaire à l'inté- rieur de la paroi frontale 4.
La coupelle rotative 31 dont les pales circulent dans une certaine distance des parois du canal est disposé dans le ca- nal annulaire entre le support 56 et le porte-bec 55. La coupelle rotative 31 est une pièce essentiellement en forme d'U aux bras de laquelle se trouvent fixées des pales. La pièce transversale raccordant les deux bras est fixée au bout de l'arbre 10 du mo- teur électrique 1.
La tuyauterie pour le transport de l'air et du combusti- ble montrée dans la figure 2 correspond, en principe, à la re- présentation suivant la figure 1. Le tuyau 4 air comprimé 22 mène d'un raccord supérieur 61 pratiqué au boîtier do brûleur 24 ou, respectivement, de la chambre de pression de celui-ci au régula- teur-flotteur 16. Une pièce de tuyau 68 est intercalée dans le tuyau ascendant 18 pour le combustible. La conduite de pression 20 convoie le combustible au filtre à combustible 23 et au régula- teur-flotteur 16 par l'intermédiaire de l'électro-valve 17 et le tuyau de raccordement 21.
On a pris des dispositions pour le ré- glage vertical de l'unité constructive se composant du régulateur-
17 flotteur 16, du filtre à combustible 23 et de 2'électro-valve/pour varier le niveau du combustible maintenu par le régulateur-flot- teur 16 par rapport au bec de brûleur 6 ou, respectivement, à' l'orifice de ce dernier. Ainsi la longueur dans le tuyau ascen-
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dant 18 est compensée à l'aide de la pièce de tuyau 68 mention- née plus haut, Un anneau de support 62 et une vis de fixation 63 sont prévus pour l'ajustage du régulateur-flotteur 16.
La figure 2 montre aussi que la paroi arrière avec sa partie elevée 64 est introduite dans le bottier de brûleur 24 et fixée à l'aide de vis 65. A cet effet, le boîtier de brûleur 24 présente un alésage avec un bout intérieur 66. La cloison 13 est produit serrée dans le joint/entre ce bout intérieur 66 et la paroi arrière 3 ou, respectivement, la partie marginale 64 de cette dernière. Comme déjà mentionné plus haut, les ventilateurs 11, 12 sont disposés aux deux cotés de,,-la cloison 13 et fixés à l' arbre 10 du moteur électrique à l'aide de boîtes 67.
Le percement 30 étant l'orifice d'aspiration pour,le courant d'air secondaire produit par le ventilateur 25 est prévu ' dans le chapeau 34 du revêtement dans la partie de paroi verti- cale détourné du côté brûleur. Les chicanes 29 sont prévues à la , portée du ventilateur 25 du côté intérieur du chapeau 34. Il s'est avéré comme avantageux de revêtir le c8té intérieur du chapeau 34 d'une matière 70 amortissant le son.