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"Dispositif d@ chauffage ou de combustion,"
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La présente invention a trait à des dispositifs dans lesquels il est fait usage de cycles de combustion et de refroidissement, par exemple afin de stériliser des ma- tières, de détruire des déchets, etc.,.Plus particulièrement, la présente invention a trait au réglage de l'écoulement de l'air dans un tel dispositif pendant un cycle de combustion et un cycle consécutif ou subséquent de refroidissement.
Des dispositifs tels que des latrines sèches, des stérilisateurs et d'autres dispositifs de chauffage ou de combustion, fonctionnent souvent en plusieurs cycles, tels qu'un cycle de combustion ou de chauffage chronoréglé et un
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cycle de refroidissement chronoréglé, subséquent: ou oonsé- cutif. Dans le cas où le dispositif est un stérilisateur ou une latrine sèche, il comprend habituellement un récipient ayant une entrée et un couvercle ouvrable et fermable, porté par l'entrée, et le récipient est chauffé pendant le cycle de chauffage ou de combustion et, ensuite, il est refroidi pendant le cycle de refroidissement.
Dans le cas du stérilisateur, le récipient peut être chauffé par un brûleur extérieur et les matières mises dans le récipient par l'entrée peuvent être stérilisées par échange de chaleur avec le brûleur, à travers les parois du récipient. Dans un tel cas, la chambre de combustion est séparée du récipient. Dans le cas où le dispositif consiste en une latrine sèche, le brûleur est généralement disposé dans la latrine, dans une partie inférieure du récipient ou de la cuvette, qui sera appelée ici pot à feu. Dans ce cas, le pot à feu constitue la chambre de combustion qui se trouve à l'intérieur du récipient à déchets, de manière que le brûleur puisse être dirigé ou pointé sur les déchets pour détruire ces derniers.
Pendant le cycle de combustion, le brûleur est utilisé pour obtenir la chaleur voulue dans le but voulu et, pendant le cycle de refroidissement, un certain volume d'air est admis à circuler dans la chambre de combustion et en est évacué, par exemple en utilisant le système d'évacuation des gaz de combustion pour son évacuation, afin de refroidir la chambre de combustion et le récipient. Le ventilateur ou l'autre' moyen destiné à déplacer l'air à travers la chambre de combustion pendant le cycle de refroidissement peut/aussi être utilisé pour fournir l'air de combustion au brûleur pendant le cycle de combustion.
Toutefois, dans de tels systèmes où il est fait usa- ge du cycle de combustion et du cycle de refroidissement, les conditions d'une combustion optimum, destinée à chauffer le 1
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récipient à une haute température, sont différentes des con- ditions optima du refroidissement. Un excès d'air amené à la chambre de combustion pendant le cycle de combustion inhibe la combustion complète des odeurs ou des substances odorifé- rantes dans la chambre de combustion. Un manque d'air pendant le cycle de refroidissement ne donne pas lieu à un bon :ce- froidissement. Par conséquent, la pratique a consisté à uti- liser des constructions dans lesquelles on établit un débit d'air intermédiaire.
Le but général de la présente invention consiste à proposer un dispositif perfectionné et utile de l'espèce dé- crite.
Plus particulièrement, c'est le but de la présente invention que de proposer un @l dispositif, dans lequel la durée des cycles de combustion et de refroidissement peut être réduite en réglant les conditions de l'écoulement de l'air,
En outre, le but de la présente invention consiste à proposer un tel dispositif, dans lequel un courant d'air est utilisé pour les cycles de combustion et de refroidisse- ment et le parcours de l'air'dans la chambre de combustion ou le pot à feu est réglé à un petit débit pendant le cycle de combustion;
un autre but consiste à proposer un tel sys- tème, dans lequel le refroidissement est amélioré pendant le cycle de refroidissement, par exemple en réglant le parcours pour un grand débit d'écoulement dans le pot à feu et/ou en assurant un bon écoulement de refroidissement autour du pot à feu.
C' est aussi le but de la présente invention que (le proposer un'dispositif comprenant une chambre de combustion, dans laquelle la chaleur est retenue, pendant la combustion, par un système d'évacuation restreint, pour établir une tem- pérature suffisante pour brûler les odeurs et intensifier
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l'allure de la combustion des .déchets, et dans laquelle un bon refroidissement peut aussi être obtenu en permettant l'écoulement d'un plein débit d'air de refroidissement par le dispositif d'évacuation, pendant le cycle de refroidisse- ment,
Un autre but de la présente invention consiste à proposer un dispositif selon un quelconque des buts susdits,
qui comprend un système de réglage destiné à faire parcourir par le dispositif des cycles de chauffage et de refroidisse- ment chronoréglés ou minutés, en réponse au fonctionnement du/dispositif, et qui peut comprendre un système d'asservisse- ment pour modifier, annuler ou reconsigner les cycles de fonc- tionnement.
Un autre but consiste à proposer un système de ré- glage perfectionné et utile destiné à une latrine sèche ou analogue, par lequel sont établis un cycle de/combustion et un cycle de refroidissement subséquent,
Un autre but de la présente invention consiste à proposer une latrine sèche selon un quelconque des buts sus- dits et dans laquelle un écoulement d'air est établi dans la partie pot à feu de la cuvette de la latrine, le débit d'air étant réglé pendant le cycle de combustion, pour restreindre 1'intensité de la combustion et assurer une combustion plus complète des odeurs et analogues.
Un autre but de la présente invention consiste à proposer un dispositif de latrine sèche selon un quelconque des buts susdits, dans lequel l'on utilise un cycle de re- froidissement et d'évacuation pendant l'emploi de la latrine, pour évacuer les substances volatiles avant que ne commence le cycle de combustion, par suite de quoi l'on diminue les tendances à la détonation lors de l'allumage du brûleur et l'on empêche les augmentations momentanées et destructives de la température des fumées dues à une telle détonation.
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Un autre but coasiste à proposer un dispositif selon un quelconque des buts susdits, dans lequel l'éohap- pement des fumées, de la vapeur d'eau et des gaz par l'en- trée de la cuvette est empêché par l'introduction de l'air par l'entrée, dans la cuvette, pendant le cycle de combus- tion,
Un autre but consiste 4 proposer une trappe isolan- te perfectionnée et utile, destinée à une latrine sèche; d'autres buts encore consistent à proposer un système d'ac- tionnement de trappe, perfectionné et utile;
destiné à ouvrir un couvercle de latrine sèche et agencé aussi pour actionner un chronorégulateur ou une minuterie, destinée à consigner un intervalle de temps prédéterminé pour la régulation des opérations de combustion et de refroidissement, aussi bien que de proposer un système à vanne réglable perfectionné et utile, destiné à régler le débit d'air dans un dispositif de l'espèce décrite.
D'autres buts de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit et des dessins.
La fig; 1 est une section verticale d'une latrine sèche, suivant la ligne 1-1 de la fig. 3, représentant une réalisation de la présente invention.
La fige 2 est une section faite généralement suivant la ligne 2-2 des fig. 1 et 3,
La fig. 3 est une section suivant la ligne 3-3 de la fige 1.
La fige 4 est un schéma de câblage, représentant une forme de câblage, destinée à un système de réglage utilisable avec la latrine sèche selon les fig. 1 à 3.
La fige 5 est une section fragmentaire d'une forme autre ou modifiée du dispositif selon l'invention, suivant la
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même ligne de section que la fig. 3 et représentant des par- ties qui diffèrent de celles de la forme du/dispositif selon la fige 3.
Bien que la présente invention soit susceptible d'être réalisée sous bien des formes différentes, les dessins repré- sentent et seront décrits., ici en détailsune réalisation spé- cifique et une de ses variantes; mais il est entendu que la pré- sente description doit être considérée comme étant une réalisa- tion exemplaire des principes de l'invention et nullement des- tinée à limiter l'invention à la réalisation ou à la variante décrite-,
Fig. 1 à 3, se trouve représentée une structure de latrine sèche, dont les éléments seront indiqués dans la mesure que l'on juge nécessaire pour l'intelligence de la présente in- vention.
Les personnes versées dans cette technique peuvent se référer à d'autres structures de latrines, par exemple à la structure de latrine décrite dans la demande au nom de Donald
P. Frankel, N de Série 278.015, intitulée "Latrine or Toilet
Apparatus" ("Latrine ou appareil de toilette"), déposée le
6 mai 1963 et les détails de ces autres structures peuvent être, utilisés- comme on le désire dans la présente latrine sèche.
La forme de la latrine sèche représentée par les des- sins est celle dans laquelle un récipient ayant la forme d'une cuvette 11, est délimité généralement par une paroi de fond de chambre de combustion 12 et par des parois de tôle métallique 13 qui se dressent à partir de ladite paroi de fond. La paroi de fond 12 est entourée d'un isolement convenable 14, d'une plaque de support 15 à l'extrémité avant, et d'une bride 16 à l'extré- mité arrière de la paroi 12, La latrine comprend une structure de'paroi de caisse externe 18, de configuration générale hexa- édrique. La bride 16 et la plaque montante 15 sont fixées res- pectivement aux parois latérales et de fond, de la caisse 18.
Le pot à feu ou la partie formant chambre de combus-
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tion de la cuvette 11 porte la référence 17 et comprend une partie de chambre de sortie 19, qui communique avec l'exté- rieur du pot à feu, par un orifice 22 prévu dans une partie supérieure, saillissant vers l'intérieur, 12a, de la paroi 12 et dans la bride 16.
Une tuyère ou un bec' de brûleur 23 est monté à travée la paroi 13 pour diriger une flamme dans le pot à feu 17. Le bec 23 est appliqué sur la paroi de fond 12 et est pourvu d'un dispositif d'allumage 24.,Une plaque de protection de brû- leur 25, fixée à un bord à la paroi 13, est disposée au-dessus du brûleur et s'étend au-delà de l'extrémité formant bec pour protéger le brûleur des matières que l'on dépose dans la cu- vette 11. Le brûleur 23 est alimenté par une conduite d'apport d'air et de combustible, 26, q@@ dirige un mélange d'air et de gaz d'un mélangeur ayant la forme d'un ventilateur foulant ou d'un compresseur 27, actionné par un moteur 28. Le moteur 28 actionne aussi un ventilateur aspirant ou d'évacuation 29.
Le ventilateur foulant 27 est alimenté en gaz par une conduite d'apport de gaz 31, pourvue d'une vanne de réglage à solénoi- de 32, du type "en-dehors", de manière que l'apport de gaz par conduite 31 puisse être coupé. Le ventilateur 27 aspire l'air de l'ambiance et refoule l'air par la conduite 26 et le brû- leur 23 pendant les cycles de combustion et de refroidissement.
Pendant le cycle de combustion, la vanne 32 est ou- verte et le mélange air-gaz est allumé au bec 23 par un allu- meur 24, un interrupteur à lame bimétallique 34 (fig.4) étant prévu et monté à proximité thermique de la tuyère 23 pour désé" nergiser l'allumeur 24 en réponse à la réception de la chaleur, après l'allumage du brûleur. La flamme de la combustion et les gaz de combustion sont refoulés vers le bas dans le pot à feu
17 .et sont dirigés pour être éventés hors de la latrine par une sortie 33. Pendant le cycle de refroidissement, la vanne
32 est fermée et le ventilateur 27 fonctionne pour refouler
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l'air de refroidissement par une conduite 26, le bec 23 le pot à feu 17 et vers la sortie 33,pour refroidir le pot à feu 17.
Pendant les deux cycles, le ventilateur d'évacuation 29, qui estaussi actionné par le moteur 28, évacue l'air ou les gaz de combustion par la sortie 33.
Pour régler le débit d'air et y compris l'écoulement des gaz de combustion pendant le cycle de combustion, un organe de vanne de débit d'air 36 est prévu sous la forme d'un tube de grand diamètre. L'organe de vanne 36 comprend un bord infé- rieur 37,ayant une pente parallèle à la surface inclinée 38 de la paroi de fond 12, immédiatement en-dessous de l'organe de vanne 36. L'organe de vanne 36 est aussi pourvu d'une paire d'ouverture 39 traversant sa paroi tubulaire.
Il est maintenant fait spécialement référence aux fig.
1 et 3; deux appliques 42 sont fixées à l'organe de vanne 36.
Chaque applique 42 comprend une paire de branches espacées 42a et 42b, empalées et coulissant sur une tige 43. Chaque tige 43 est supportée par une applique 44, fixée à la bride 16, les ti- ges 43 étant dressées de part et d'autre du ventilateur 29, de l'organe de vanne 36 et de l'orifice 22. Un ressort à boudin de compression 45 est prévu sur chaque tige 43 et sollicite la branche d'applique 42b de manière à solliciter normalement l'ap- plique 42 et l'organe de vanne 36 qui y est fixé, vers le haut, fig. 1. Ainsi, les appliques 42, qui portent l'organe de vanne
36, sont aptes à effectuer un mouvement de va et vient vertical sur les tiges 43 et sont normalement sollicitées vers une posi- tion élevée par les ressorts 45.
Pour abaisser l'organe de vanne 36 vers une position de restriction par rapport à la surface 37,disposée contre la surface 38, un bras coudé 46 d'un levier 47 est en prise avec la surface supérieure de la branche 42b,'entre la branche 42b et la branche 42a de chaque applique 42. Le levier 47 pivote avec une partie lui appartenant et formant arbre, 48. La partie
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formait arbre 48 est fixée pour rotation contre la bride 16 par une applique 49. L'arbre 52 est fixé à la partie formant arbre 48, par exemple au moyen d'un bras montant 53, porté par une extrémité de l'arbre 52, soudée au levier 47L'arbre 52 est coaxial à la partie formant arbre 48, tourne avec cette dernière, et constitue en fait une allonge axiale de la partie formant arbre 48.
L'arbre 52 se termine, à son autre extrémi- té, par un bras de levier dressé 54, qui est relié, pour :. mouvement pivotant, par une broche 55,à une extrémité fourchue d'une bielle 56. L'autre extrémité de la bielle 56 est reliée par une broche 57, pour mouvement pivotant, à une extrémité fourchue de l'armature 58 d'un solénolde 59. Le solénoïde 59 est monté sur la bride 16.
L'organe de la 'tanne 36, normalement sollicité vers une position ouverte pour permettre le libre écoulement de l'air aspiré par le ventilateur aspirant 29, pour son évacuation par la sortie 33,est mis dans sa position abaissée ou de restrioti-e on, représentée en pointillé, fig. 1, par l'actionnement par le solénoïde 59. Le solénïde 59 tire le bras 58,qui fait pi- voter l'arbre 52, par le bras de levier 54 et la bielle 56, dans le sens des aiguilles d'une montre, vers la position re- présentée en pointillé, fig, 1. La partie d'arbre 48 et les bras coudés 46 sont aussi amenés à pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre, vers la position représentée en poin- tillé.
Les bras de manivelle 46 du levier 47 sollicitent les ,appliques 42 vers le bas, contre la sollicitation des ressorts
45, pour disposer la surface terminale tubulaire 37 de l'orga- . ne de vanne 36 contre la surface 38, ce qui arrête l'écoule- ment des gaz de combustion dans l'extrémité inférieure de l'or- gane de vanne 36 et ce qui limite le débit des gaz de combus- tion à la section délimitée par les orifices 39. Lorsque l'or- gane de vanne 36 est ainsi mis dans la position de restriction de débit, les orifices 39 permettent un débit sensiblement in-
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férieur par le pot.à feu 17 et, par exemple,
5 % du débit to- tal qui s'établit lorsque l'organe de vanne 36 se trouve dans sa position élevée ou ouverte, par exemple à 100 %. Toutefois, le débit d'air total n'est pas diminué, puisque l'air est admis à circuler en travers de la cuvette 11 au-dessus du pot à feu
17, dans la direction générale des flèches de la fig. l, par. l'intervalle 22a.
Un espace situé entre la caisse 18 et l'isolement
14 constituent une chambre d'écoulement d'air 60, ayant un certain nmmbre d'entrées d'air qui sont indiquées schémati- querient en 60a et une sortie 60b, de manière que l'air soit aspiré par le ventilateur foulant 27 et le ventilateur 29 par les entrées 60a, la chambre 60 et les sorties 60b, en by-pas- sant partiellement le pot à feu 17 ou en passant à travers le pot à feu 17, selon que l'on se trouve pendant le cycle de combustion ou de refroidissement. Un tuyau dressé 61 s'ouvre à l'extérieur et s'étend vers le haut de manière à pénétrer dans le centre de la vanne à air 36, de manière que l'air soit aspiré directement dans la partie centrale de la vanne 36, pen- dant les cycles de combustion et de refroidissement.
Lorsque la vanne 36 se trouve dans sa position abaissée ou de restrio- tion, l'air est aspiré par la cuvette 11 et by-passe le pot à feu 17, et l'air pénètre par le tuyau dressé ou montant 61 et est aspiré par un petit intervalle 22a, de, par exemple, 3/4 de pouce, entre le dessus de la vanne 36 et l'enveloppe du ventilateur 29,
Dans la forme préférée, lorsque l'organe de vanne
36 se trouve dans la'position restreinte, le débit d'air ad- . mis à s'écouler dans le pot à feu 17 et par les orifices 39, est seulement d'environ 5% du débit total d'air qui s'écoule dans le système. Lorsque le- vanne 36 se trouve dans sa posi- ' tion ouverte, la majeure partie ou la totalité de l''air s'écou- le par le pot à feu 17, vers la sortie.
Comme on le voit, la
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vanne 36 se trouve dans la position de restriction pendant le cycle de combustion, de sorte que la chaleur est gardée dans la cuvette 11, ce qui permet une augmentation de la tem- pérature jusqu'à des niveaux supérieurs dans la cuvette 11.
Pendant le cycle de refroidissement, l'organe de vanne 6 est déplacé jusqu'à la position ouverte, ce qui permet l'écoule- ment d'un plein débit d'air à travers le ventilateur 29, pour évacuer les gaz chauds par la sortie 33.
Un organe formant siège 62, ayant une grande ouvertu- re centrale 62a, délimitant l'entrée de la cuvette 11, s'arti"' cule sur la paroi supérieure 18a, la;paroi supérieure Sa com- prenant un orifice d'entrée au droit de l'orifice 62a. Un cou- vercle 63, destiné au siège 62, est fixé à un arbre 64 qui est monté pour tourner, à l'a@de d'appliques de montage con- venables, fixées à la paroi 18a et se dressant à partir de cette dernière.
Le couvercle 63 et l'arbre 64 sont aptes à pivoter entre une position où le couvercle 63 ferme l'entrée 62a, comme le montre la fig, 1, et une position approximati- vement à 90 , dans le sens des aiguilles d'une montre, à par- tir de la position représentée fig. 1, pour laquelle l'entrée 62a est découverte. DansLa position fermée, le couvercle 63 est supporté, en position légèrement espacée du siège 62, par un certain nombre d'organes d'espacement 63a, fixés à sa face inférieure et disposés pour venir en prise et s'appuyer contre la surface supérieure du siège 62, Le siège 62 peut être pour- vu d'organes d'espacement semblables (non représentés), des- tinés à l'espacer de la paroi supérieure 18a.
Les organes d'espacement 63a permettent l'entrée de l'air entre le siège 62 et le couvercle 63, dans la latrine, pendant? le fonctionne- ment des ventilateurs 27 et 29, pour alimenter le ventilateur 27 en air de combustion et en air de refroidissement et le ven- -bila-beur 29 en air de refroidissement. Généralement, le même volume d'air passe dans la cuvette 11, indépendamment de la
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position de la vanne 36. Ainsi, l'écoulement de l'air peut être considéré comme un courant à débit sensiblement constant, pas- sant par la latrine, la vanne 36 réglant l'écoulement par le pot à feu. Mêmme lorsque le dispositif fonctionne au cours d'un cycle de combustion, l'air est aspiré entre le siège et le couvercle avec un débit notable.
Un tel fonctionnement em- pêche l'échappement de la vapeur, des fumées et du gaz pendant le cycle de combustion, par l'ouverture du siège.
Un secteur à engrenage et à came 65 est monté sur l'arbre 64 pour tourner avec lui. Le secteur 65.comprend une . partie dentée 65a, une partie basse de came 65b et une partie : haute de came 65c. Une applique en U, 66, est prévue qui est fi@ xée à la paroi de caisse 18a et se dresse à partir de cette dernière. Un engrenage 67 s'engrène avec la partie dentée 65a du secteur 65. L'engrenage 67 est monté sur un arbre 68 qui est monté, pour tourner, à l'aide de branches montantes de l'applique 66.L'engrenage 68 s'engrène avec un engrenage chro- norégulateur ou de minuterie 69 porté par un arbre de minute- rie ou chronorégulateur 72 que porte aussi, pour rotation, l'applique 66.
L'engrenage de minuterie 69 est relié à l'arbre 72 par une bielle à mouvement perdu qui permet à l'engrenage 69 de faire tourner l'arbre 72 dans le sens des aiguilles d'une. montre, approximativement de 180 et de retourner de 180 sans faire tourner l'arbre 72 dans le sens contraire aux ai-' guilles d'une montre . Une telle bielle est décrite plus par- ticulièrement dans la demande au même nom, N de Série....... intitulée "Timer Assembly for Dry Latrine or the Like" ("Assemblage de minuterie pour latrine sèche ou ana- logue"), déposée le ..................
Comme le couvercle 63 est déplacé vers sa position ouverte, le secteur 65 est tourné d'environ 90 dans le sens des aiguilles d'une montre, comme les choses apparaissent fig,l et, du fait que le train d'engrenages du secteur 65, par l'en-
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grenage 67, à l'engrenage 69, a un rapport de 2:1, l'engre- nage 69 est tourné d'environ 180 dans le sens des aiguilles d'une montre, en entraînant l'arbre 72 avec lui.
Bien que la minuterie puisse être apte à régler ou à minuter un interval- le de temps plus grand que celui que l'on désire, la bielle à mouvement perdu et le train d'engrenages peuvent être ré- glés pour produire une rotation de l'arbre 72, correspondante , à l'intervalle de temps voulu, Lorsque le couvercle 63 est de nouveau déplacé vers sa position fermée, les engrenages in- versent leur rotation , mais l'arbre 72 reste dans la position où il a été amené par la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. La rotation de l'arbre de minuterie 72 dans le sens des aiguillesd'une montre de 180 , remonte la minuterie
73, mais la minuterie 73 est maintenue inactive par l'engre- nage 69 tan@ que le couvercle 63 reste dans la position levée.
Lorsqu'on abaisse le siège 63, l'arbre 72 est libre de tour- ner grâce à la bielle à mouvement perdu, ce qui permet le chro- noréglage par la minuterie 73. omme il a déjà été indiqué, la minuterie 73 est du type remonté par la rotation d'un arbre et qui minute un in- tervalle d temps en permettant à l'arbre d'être rappelé à sa position initiale. Il est maintenant fait particulièrement ré- férence à la fig. 4; on utilise un système de réglage pour régler l'actionnement du solénolde de la vanne d'apport de gaz du brûleur, 32, du solénolde de la vanne de réglage de l'écoulement de l'air, 59, de l'allumeur 24 et du moteur du ventilateur, 28.
Un des éléments de réglage du système est constitué par la minuterie 73 qui est un mécanisme de construc- tion ordinaire, ayant des bornes A, B et C. La minuterie rompt, au bout de son temps de minutage, le circuit entre les contacts A et, à la fois, B et C. La minuterie 73 est agencée pour mi- nuter une durée totale, par exemple de vingt-et-une minutes, composée de deux intervalles de temps consécutifs, Lorsqu'on
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consigne la minuterie à sa position de pleine consignation) par exemple pour minuter une période de temps totale d'environ vingt-et-une minutes, les circuits sont fermés du contact A, à la fois, aux contacts B et C,,et le solénoïde de vanne à gaz 32, l'allumeur 24 et le solénolde de vanne à air 59 sont exci- tés,
tout comme est énergisé le moteur de ventilateur 28, pour fournir le mélange d'air et de combustible au brûleur 23 et pour allumer le mélange de combustible sortant du bec du brû- leur. Après l'allumage du mélange de combustible, l'interrup- teur bimétallique détecteur de température 34 désénergise l'allumeur 24, tandis que la vanne à solénoïde 32 reste ouver- te et que la vanne à air 36 est maintenue dans la position de restriction par le solénoïde 59. Le moteur de ventilateur 28 reste énergisé.
A la fin du premier intervalle de temps, pré- déterminé par la minuterie 73,par exemple, après l'expira- tion de quinze des vingt-et-ùne minutes, le circuit de A à B est interrompu et le circuit de A à C reste fermé, jusqu'à expiration du restant de la période de temps totale constitu- ant le second intervalle de temps, par exemple six minutes.
A la rupture du circuit de A à B, il est évident que l'apport de gaz au ventilateur foulant ou compresseur 27 est interrompu, que le brûleur s'éteint et que le solénoïde 59 est désexcité, ce qui permet l'ouverture de la vanne 36 pour un écoulement total de l'air par le système d'évacuation de l'aire Pendant le second intervalle de temps, le moteur de ventila- teur 28 fonctionne pour pomper l'air au moyen du compresseur ou duventilateur foulant 27, par la conduite 26 et le bec 23, à travers le pot à feu 17, où l'air est aspiré par la vanne ouverte 36 et évacué par,le ventilateur 29, par la sortie 33.
A l'expiration du second intervalle de temps; le moteur de
EMI14.1
Ajouté mot ventilateur 28 est énergis6 et la circulation d'air cesse. Pen pprouvés dent les cycles de combustion et de refroidissement, l'air de refroidissement est amené à circuler autour des bielles et
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transmissions mécaniques dans le système destiné à l'action- nement de la vanne 36, afin de refroidir ces transmissions.
Il est fait encore référence à la fig. 4 ; un inter- , rupteur d'asservissement, détecteur de température, est pré- vu sous la forme d'un interrupteur CC flottant à cycle de refroidissement, monté à l'endroit du ventilateur aspirant 29 et est normalement ouvert lorsqu'il est froid, et fermé, lor- squ'il est chauffé à une température de surchauffe élevée pré- déterminée, au-dessus de laquelle il est désirable de prévoir ou de continuer un fonctionnement de cycle de refroidissement, même après l'expiration du cycle de refroidissement minuté.
La fermeture de l'interrupteur CC asservit la minuterie 23 pour assurer un fonctionnement de/cycle de refroidissement jus- qu'à ce que la température di nue en-dessous de la températu- re de réponse-de l'interrupteur CC.
Un interrupteur détecteur de température BOD fonc- tionne comme suit :lorsque les circuits d'allumeur et de van- ne à solénoïde sont énergisés par le circuit AB, une bobine chauffante d'un relais de retard est aussi énergisée par l'in-. terrupteur BCD. Cet interrupteur est normalement fermé. Si, en l'espace de 60 secondes., l'interrupteur ne s'ouvre pas, le relais de retard excite un solénolde interne qui ouvre les contacts DE du relais de retard R.
Une trappe 76 est prévue dans la cuvette 11 entre l'entrée 62a et la chambre de combustion 17. La trappe 76 est composée de trois tôles généralement rectangulaires 77 d'acier laminé à froid ou d'un autre matériau résistant à la chaleur, de préférence réfléchissant, espacées entre elles pour former un espace d'air entre chaque paire de tôles 77. La trappe 76 a une paire de bords terminaux triangulaires 78 et de bords latéraux rectangulaires 79 auxquels les tôles 77 sont fixées.
Les tôles 77 sont en contact seulement suivant un des bords latéraux 79. Un .morceau de ruban d'amiante 80 est rivé sous la ,
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trappe et s'étend sur les trois cotés de la trappe pour établir un joint entre la trappe et la trémie afin d'empê-, cher la montée des gaz et des fumées résiduels après l'ar- . ' rèt. Le c8té formant charnière ou quatrième côté est dépour- vu de ruban 80.
La trappe 76 est fixée à un arbre 82 pour pivoter avec ce dernier. L'arbre 82 est tourillonné dans les parois opposées 13 et comprend une extrémité carrée 82a, au-delà " de la paroi 13, logée dans une ouverture carrée d'une mani- velle 83. La manivelle 83 pivote avec l'arbre 82 et avec la trappe 76.
Une bielle 84, dont la longueur peut être réglée à l'aide d'une lanterne 84a, est reliée, pour mouvement pi- votant, à une extrémité, par le bras de manivelle 83, et à l' autre extrémité,par un bras ou une bride 85, saillissant vers l'extérieur à partir d'une extrémité d'un levier 86. Le le-. vier 86 a la forme d'une poutrelle mobile.
Le levier 86 est monté, pour mouvement pivotant, sur une broche 88, fixée sur une applique 87 qui, à son tour, est fixée à la paroi 18, la broche 88 fonctionnant en tant que point d'appui du levier 86... Une paire d'organe de guida- ge 89 sont aussi fixés à la pardi 18 et limitent les mouve- ments du levier 86 vers le haut et vers le bas pendant sa ro- tation autour de la broche 88, tout en empêchant aussi le mouvement latéral du levier 86. Une autre/applique 91 est aussi fixée à la paroi 18 et porte un interrupteur de fin de course, normalement fermé, 92, en position utile pour être déclenché et mis dans la position ouverte chaque fois que le levier 86 pst amené à pivoter dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre, jusqu'à la position représentée en pointillé.
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Annulé 1 mot Sur l'extrémité ArFfo du levier 86, opposée à Approuvé (2/ - celle où se trouve le bras 85, se trouve une plaque suiveuse 93 portée par le dessus du levier 86: Un plongeur 94 vient
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en prise avec la plaque 93 et passe par un manchon 95, fixé à son extrémité supérieure à la paroi supérieure 18a de la caisse. Le plongeur 94 coulisse axialement dans le manchon 95. L'extrémité supérieure du plongeur 94 est pourvue d'une surface suiveuse, en forme de disque, 96, disposée pour venir en prise avec la partie basse 65b et la partie haute 65c du secteur 65. Un moyen à ressort, ayant la forme d'un ressort de tension 97, est prévu pour solliciter normalement la trap- pe 76 vers la position ouverte.
Un ressort 97 est fixé à une extrémité du bras de manivelle 83 et est mis à la masse à l'autre bout à une applique 98, fixée à la paroi 18 de la caisse.
Lors du fonctionnement des transmissions décrites plus haut, associée à le frappe 76, on voit que la levée du couvercle 6 dispose la partie basse 65b contre la surface suiveuse 96, ce qui permet au plongeur 94 de coulisser vers le haut dans le manchon 95. Le ressort 97 sollicite la trappe 76 vers la position ouverte, représentée en pointillé, fig. 2, ce qui fai aussi pivoter la manivelle 83 dans le sens des (85) aiguilles d'une montre, ce qui tire l'extrémité à bras/du le- vier 86 vers le bas, jusqu'à la position représentée en pointillé. La plaque 93 est, de ce fait, sollicitée vers le haut et maintient la surface suiveuse 56 du plongeur 94 contre la surface 65b.
L'interrupteur de fin de course 92 est ouvert et asservit l'ensemble du circuit d'allumeur de brûleur dans le cas où ce circuit était énergisé. Le mouvement du couver- cle 63 vers la position fermée amène le plongeur suiveur 94 à être enfoncé vers le bas lorsque la surface 96 se déplace et passe de la partie basse 65b à la partie haute 65c.
Le plon- geur 94 repousse la plaque 93 vers le bas, pour faire pivoter
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Ajouté 1 réf, le levier 86 dany7.e sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à Approuvé 1 position représentée trait plein$ fig. qui fait Approuvât 0/ sa position représentée en trait plein, fig. 2, ce qui fait monter le bout 85 et fait pivoter la manivelle 83 et la trap-
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pe 76 dans le sens contraire aux aiguillesd'une montre,- fig. 2, vers la position représentée en trait plein ou posi- tion fermée de la trappe 76. L'interrupteur 92 est refermé.
Dans un système constituant une variante de la van- ne de réglage 36, représenté fig. 5, au lieu du système de réglage par solénoïde décrit plus haut, une bielle 101, com- prenant une lanterne réglable 101a, est reliée, pour mouve- ment pivotant, aux extrémités espacées, au levier 86 et au bras 46, pour ouvrir la vanne à air 36 chaque fois que le couvercle 63 est levé et pour fermer la vanne 36 chaque fois que le couvercle 63 est abaissé. Dans ce système selon la variante, lorsque le couvercle 63 est levé, par exemple pan- dant l'emploi de la latrine, le passage d'un plein débit est ermis par le pot à feu 17; toutefois, pendant que le couvercle est abaissé, la vanne à air 36 est fermée et restreint l'é- coulement direct par le pot à feu, ainsi qu'il a été décrit plus haut.
Ce fonctionnement donne lieu à un écoulement d'air de refroidissement quelque peu moindre, par exemple de 5 % du total, par le pot à feu 17; toutefois; le fonctionnement de l'appareil reste satisfaisant, particulièrement du fait que les autres 95 % de l'air de refroidissement circulent autour du pot à feu, comme il a été décrit plus haut. Dans le sys- tème où il est fait usage de la bielle 86, le câblage élec- trique peut être le même, excepté la suppression du solénoï- de 59.
Comme il a été décrit plus haut, chaque fois que le couvercle 63 est déplacé jusqu'à sa position ouverte, la minuterie 73 est remontée, mais ne commence pas le minutage d'@ un intervalle de temps jusqu'à ce que le couvercle 63 soit abaissé de nouveau. Lorsque le couvercle 63 se trouve dans la position ouverte, la trappe 76 se trouve aussi dans sa posi- tion ouverte, les contacts A, B et C de la minuterie 73 sont tous fermés, mais le brûleur ne s'allume pas, car l'interru-
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teur 92 est ouvert.
Bien que l'interrupteur ouvert 92 empêche l'action- nemenidu adénoïde de vannà gaz 73 et du solénoïde de vanne à air 59, ce qui bloque l'écoulement du combustible au brûleur et ce qui garde la vanne 36 dans sa position de plein débit, le moteur 28 peut fonctionner pendant que le couvercle 63 est ouvert. Ainsi, avant le cycle de combustion, il existe un cy- cle d'éventation et de prévention des odeurs, tant que le cou- vercle 63 est ouvert, c'est-à-dire pendant toute utilisation de la latrine.
Le ventilateur 29 et le ventilateur foulant ou compresseur 27 sont actionnés par un moteur 28 pour founir un plein débit d'air par la chambre de combustion 17. Un tel fonc- tionnement de cycle de refroidissement procède le fonctionne- ment de cycle de combustion qui doit être amorcé par l'inter- rupteur 92 et minuté par la minuterie 73 lors de la fermeture du couvercle 63, après l'emploi de la latrine et constitue de ce fait un cycle d'éventage pendant l'emploi de la latrine, destiné à éventer les matières volatiles hors de la chambre de combustion 17, par la sortie 33.
Lorsque le couvercle 63 est renvoyé à la position fermée, l'interrupteur 92 se ferme, la vanne à air 36 se déplace jusqu'à la position de restriction et lebrûleur est allumé et alimenté en combustible pour commen- cer le cycle de combustion. Le cycle de combustion minuté se déroule alors, à moins qu'il ne soit interrompu par la levée du siège et, dans ce cas, l'interrupteur 92 arrête immédia- tement le cycle de combustion et fait commencer un autre cycle de ventilation, au cours duquel a lieu seulement un fonction- nement de cycle de refroidissement, ainsi qu'il a été décrit plus haut,
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"Heating or combustion device,"
1
The present invention relates to devices in which use is made of combustion and cooling cycles, for example in order to sterilize materials, destroy waste, etc. More particularly, the present invention relates to the invention. controlling the flow of air in such a device during a combustion cycle and a subsequent or subsequent cooling cycle.
Devices such as dry latrines, sterilizers and other heating or combustion devices, often operate in multiple cycles, such as a timed combustion or heating cycle and a
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chrono-regulated cooling cycle, subsequent: or consecutive. In the case where the device is a sterilizer or a dry latrine, it usually comprises a container having an inlet and an openable and closable cover, carried by the inlet, and the container is heated during the heating or combustion cycle and, then it is cooled during the cooling cycle.
In the case of the sterilizer, the container can be heated by an external burner and the materials put into the container through the inlet can be sterilized by heat exchange with the burner, through the walls of the container. In such a case, the combustion chamber is separated from the container. In the case where the device consists of a dry latrine, the burner is generally placed in the latrine, in a lower part of the container or of the bowl, which will be called here a firepot. In this case, the firepot constitutes the combustion chamber which is located inside the waste container, so that the burner can be directed or pointed at the waste to destroy the latter.
During the combustion cycle, the burner is used to obtain the desired heat for the intended purpose and, during the cooling cycle, a certain volume of air is allowed to circulate in the combustion chamber and is exhausted, for example by using the combustion gas evacuation system for its evacuation, in order to cool the combustion chamber and the container. The fan or other means for moving air through the combustion chamber during the cooling cycle can also be used to supply combustion air to the burner during the combustion cycle.
However, in such systems where use is made of the combustion cycle and the cooling cycle, the conditions for optimum combustion, intended to heat the 1
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container at high temperature, are different from optimum cooling conditions. An excess of air supplied to the combustion chamber during the combustion cycle inhibits the complete combustion of odors or odoriferous substances in the combustion chamber. A lack of air during the cooling cycle does not result in good cooling. Therefore, the practice has been to use constructions in which an intermediate air flow is established.
The general object of the present invention is to provide an improved and useful device of the kind described.
More particularly, it is the object of the present invention to provide a device, in which the duration of the combustion and cooling cycles can be reduced by adjusting the conditions of the air flow,
Further, the object of the present invention is to provide such a device, in which a stream of air is used for the combustion and cooling cycles and the path of the air through the combustion chamber or the combustion chamber. firepot is set at a low rate during the combustion cycle;
another object is to provide such a system, in which the cooling is improved during the cooling cycle, for example by adjusting the path for a large flow rate in the firepot and / or by ensuring good flow. cooling around the fire pot.
It is also the object of the present invention to provide a device comprising a combustion chamber, in which heat is retained, during combustion, by a restricted exhaust system, to establish a temperature sufficient to burn odors and intensify
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the rate of combustion of the waste, and in which good cooling can also be obtained by allowing a full flow of cooling air to flow through the exhaust device, during the cooling cycle,
Another object of the present invention is to provide a device according to any of the aforementioned objects,
which comprises a control system for causing the device to go through chronoregulated or timed heating and cooling cycles in response to the operation of the / device, and which may include a servo system for modifying, canceling or re-register the operating cycles.
Another object is to provide an improved and useful control system for a dry latrine or the like, by which a combustion cycle and a subsequent cooling cycle are established.
Another object of the present invention is to provide a dry latrine according to any of the aforesaid objects and in which an air flow is established in the firepot part of the bowl of the latrine, the air flow being. regulated during the combustion cycle, to restrict the intensity of combustion and ensure a more complete combustion of odors and the like.
Another object of the present invention is to provide a dry latrine device according to any of the aforesaid objects, in which a cooling and drain cycle is used during the use of the latrine, to drain the substances. volatiles before the combustion cycle begins, whereby the detonation tendencies are reduced when the burner is ignited and the momentary and destructive increases in flue gas temperature due to such detonation are prevented .
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Another object is to provide a device according to any of the aforesaid objects, in which the escape of fumes, water vapor and gases through the inlet of the bowl is prevented by the introduction of gas. air through the inlet, into the bowl, during the combustion cycle,
Another object is to provide an improved and useful insulating hatch for a dry latrine; still other objects are to provide an improved and useful hatch actuation system;
intended to open a dry latrine cover and also arranged to operate a chronoregulator or timer, intended to record a predetermined time interval for the regulation of combustion and cooling operations, as well as to provide an improved adjustable valve system and useful, intended to regulate the air flow in a device of the kind described.
Other objects of the present invention will become apparent from the following description and from the drawings.
Fig; 1 is a vertical section of a dry latrine, taken along line 1-1 of fig. 3, showing one embodiment of the present invention.
The rod 2 is a section made generally along the line 2-2 of Figs. 1 and 3,
Fig. 3 is a section on line 3-3 of fig 1.
Fig. 4 is a wiring diagram, showing one form of wiring, intended for an adjustment system usable with the dry latrine according to figs. 1 to 3.
Fig. 5 is a fragmentary section of another or modified form of the device according to the invention, according to
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same section line as in fig. 3 and representing parts which differ from those of the shape of the / device according to fig 3.
Although the present invention may be embodied in many different forms, the drawings represent and will be described, here in detail, a specific embodiment and one of its variations; but it is understood that the present description should be considered as being an exemplary embodiment of the principles of the invention and in no way intended to limit the invention to the embodiment or to the variant described.
Fig. 1 to 3, there is shown a structure of a dry latrine, the elements of which will be indicated to the extent deemed necessary for the understanding of the present invention.
Those skilled in this technique may refer to other latrine structures, for example the latrine structure described in the application on behalf of Donald
P. Frankel, Serial No. 278.015, titled "Latrine or Toilet
Apparatus "(" Latrine or toilet apparatus "), filed on
May 6, 1963 and details of these other structures can be, as desired, used in the present dry latrine.
The shape of the dry latrine shown in the drawings is that in which a receptacle having the shape of a bowl 11, is generally delimited by a bottom wall of the combustion chamber 12 and by sheet metal walls 13 which overlap. rise from said bottom wall. The bottom wall 12 is surrounded by a suitable insulation 14, a support plate 15 at the front end, and a flange 16 at the rear end of the wall 12. The latrine comprises a structure de'paroi external body 18, of general hexahedral configuration. The flange 16 and the riser plate 15 are attached to the side and bottom walls of the body 18, respectively.
The firepot or the part forming the combustion chamber
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tion of the bowl 11 bears the reference 17 and comprises an outlet chamber part 19, which communicates with the outside of the firepot, through an orifice 22 provided in an upper part, projecting inwardly, 12a, of the wall 12 and in the flange 16.
A nozzle or a burner nozzle 23 is mounted across the wall 13 to direct a flame into the firepot 17. The nozzle 23 is applied to the bottom wall 12 and is provided with an ignition device 24. A burner guard plate 25, attached at one edge to wall 13, is disposed above the burner and extends beyond the burner end to protect the burner from material being. deposit in the bowl 11. The burner 23 is supplied by an air and fuel supply line, 26, which directs a mixture of air and gas from a mixer having the shape of a blower or compressor 27, driven by a motor 28. The motor 28 also drives a suction or exhaust fan 29.
The presser fan 27 is supplied with gas by a gas supply line 31, provided with a solenoid control valve 32, of the "out" type, so that the gas supply through line 31 can be cut. The fan 27 sucks in ambient air and discharges the air through line 26 and burner 23 during the combustion and cooling cycles.
During the combustion cycle, the valve 32 is opened and the air-gas mixture is ignited at the burner 23 by an igniter 24, a bimetallic blade switch 34 (fig. 4) being provided and mounted in thermal proximity to the nozzle 23 to de-energize the igniter 24 in response to the reception of heat, after ignition of the burner. The flame of the combustion and the combustion gases are forced downwards into the firepot
17. And are directed to be vented out of the latrine through an outlet 33. During the cooling cycle, the valve
32 is closed and the fan 27 operates to deliver
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the cooling air via a pipe 26, the spout 23 the firepot 17 and to the outlet 33, to cool the firepot 17.
During both cycles, exhaust fan 29, which is also powered by motor 28, vents air or combustion gases through outlet 33.
To control the air flow and including the flow of combustion gases during the combustion cycle, an air flow valve member 36 is provided in the form of a large diameter tube. The valve member 36 includes a lower edge 37, having a slope parallel to the inclined surface 38 of the bottom wall 12, immediately below the valve member 36. The valve member 36 is also. provided with a pair of openings 39 passing through its tubular wall.
Special reference is now made to FIGS.
1 and 3; two brackets 42 are fixed to the valve member 36.
Each bracket 42 comprises a pair of spaced branches 42a and 42b, impaled and sliding on a rod 43. Each rod 43 is supported by a bracket 44, fixed to the flange 16, the rods 43 being erected on either side. of the fan 29, of the valve member 36 and of the orifice 22. A compression coil spring 45 is provided on each rod 43 and biases the bracket branch 42b so as to normally stress the ap- plique 42 and the valve member 36 attached to it, upwards, FIG. 1. Thus, the brackets 42, which carry the valve member
36, are adapted to perform a vertical reciprocating movement on the rods 43 and are normally biased towards a raised position by the springs 45.
To lower the valve member 36 to a restricted position with respect to the surface 37, disposed against the surface 38, an angled arm 46 of a lever 47 engages the upper surface of the branch 42b, between the branch 42b and branch 42a of each bracket 42. The lever 47 pivots with a part belonging to it and forming a shaft, 48. The part
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formed shaft 48 is fixed for rotation against the flange 16 by a bracket 49. The shaft 52 is fixed to the part forming the shaft 48, for example by means of an upright arm 53, carried by one end of the shaft 52, welded to the lever 47 The shaft 52 is coaxial with the shaft portion 48, rotates with the latter, and in fact constitutes an axial extension of the shaft portion 48.
The shaft 52 ends, at its other end, with an erect lever arm 54, which is connected, for:. pivoting movement, by a pin 55, at a forked end of a connecting rod 56. The other end of the connecting rod 56 is connected by a pin 57, for pivoting movement, to a forked end of the frame 58 of a solenoid 59. Solenoid 59 is mounted on flange 16.
The organ of the 'tanne 36, normally biased towards an open position to allow the free flow of the air sucked by the suction fan 29, for its evacuation through the outlet 33, is put in its lowered or restriated position on, shown in dotted lines, fig. 1, by actuation by the solenoid 59. The solenoid 59 pulls the arm 58, which pivots the shaft 52, by the lever arm 54 and the connecting rod 56, in a clockwise direction, to the position shown in dotted lines, fig, 1. The shaft portion 48 and the bent arms 46 are also pivoted clockwise to the position shown in dotted lines.
The crank arms 46 of the lever 47 urge them, brackets 42 downwards, against the bias of the springs
45, to dispose the tubular end surface 37 of the organ-. valve 36 against the surface 38, which stops the flow of combustion gases in the lower end of the valve member 36 and which limits the flow of the combustion gases to the section delimited by the orifices 39. When the valve member 36 is thus placed in the flow restriction position, the orifices 39 allow a substantially reduced flow.
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lower by the firepot 17 and, for example,
5% of the total flow which is established when the valve member 36 is in its raised or open position, for example at 100%. However, the total air flow is not reduced, since the air is allowed to flow through the bowl 11 above the firepot
17, in the general direction of the arrows of FIG. l, s. interval 22a.
A space located between the box 18 and the isolation
14 constitute an air flow chamber 60, having a certain number of air inlets which are shown schematically at 60a and an outlet 60b, so that air is drawn in by the treading fan 27 and the fan 29 through inlets 60a, chamber 60 and outlets 60b, partially bypassing firepot 17 or passing through firepot 17, depending on whether one is in the combustion cycle or cooling. An upright pipe 61 opens to the outside and extends upwards so as to enter the center of the air valve 36, so that the air is drawn directly into the central part of the valve 36, during combustion and cooling cycles.
When valve 36 is in its lowered or restricted position, air is drawn in through bowl 11 and bypasses firepot 17, and air enters through upright or upright pipe 61 and is sucked in. by a small gap 22a, of, for example, 3/4 of an inch, between the top of the valve 36 and the fan casing 29,
In the preferred form, when the valve member
36 is in the restricted position, the air flow ad-. allowed to flow into the firepot 17 and through the orifices 39, is only about 5% of the total flow of air flowing through the system. When the valve 36 is in its open position, most or all of the air flows through the firepot 17 to the outlet.
As we can see, the
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valve 36 is in the restricted position during the combustion cycle, so that heat is retained in bowl 11, which allows the temperature to rise to higher levels in bowl 11.
During the cooling cycle, the valve member 6 is moved to the open position, allowing a full flow of air to flow through the fan 29, to discharge the hot gases through the exit 33.
A seat member 62, having a large central opening 62a, delimiting the entrance to the bowl 11, articulates on the top wall 18a, the top wall Sa comprising an inlet port at the bottom. right of the orifice 62a A cover 63 for the seat 62 is attached to a shaft 64 which is mounted to rotate by means of suitable mounting brackets attached to the wall 18a. and rising from the latter.
The cover 63 and the shaft 64 are pivotable between a position where the cover 63 closes the inlet 62a, as shown in fig, 1, and a position approximately 90, in a clockwise direction. shows, from the position shown in fig. 1, for which the entry 62a is discovered. In the closed position, the cover 63 is supported, in a position slightly spaced from the seat 62, by a number of spacers 63a, attached to its underside and arranged to engage and rest against the upper surface of the seat. seat 62 The seat 62 may be provided with similar spacers (not shown) for spacing it from the top wall 18a.
The spacers 63a allow the entry of air between the seat 62 and the cover 63, in the latrine, during? the operation of the fans 27 and 29, to supply the fan 27 with combustion air and cooling air and the fan 29 with cooling air. Generally, the same volume of air passes into the bowl 11, regardless of the
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position of valve 36. Thus, the air flow can be considered as a current at a substantially constant rate, passing through the latrine, the valve 36 regulating the flow through the firepot. Even when the device is operating during a combustion cycle, air is drawn between the seat and the cover with a noticeable rate.
Such an operation prevents the escape of steam, fumes and gas during the combustion cycle, by opening the seat.
A gear and cam sector 65 is mounted on the shaft 64 to rotate with it. Sector 65 includes a. toothed part 65a, a lower cam part 65b and a part: upper cam 65c. A U-shaped bracket, 66, is provided which is fixed to and rises from the body wall 18a. A gear 67 meshes with the toothed portion 65a of the sector 65. The gear 67 is mounted on a shaft 68 which is mounted, for rotation, by means of rising branches of the bracket 66. The gear 68 s 'meshes with a chronometer or timer gear 69 carried by a timer shaft or chronoregulator 72 which also carries, for rotation, the application 66.
The timer gear 69 is connected to the shaft 72 by a lost motion connecting rod which allows the gear 69 to rotate the shaft 72 clockwise. clockwise approximately 180 and back 180 without rotating shaft 72 counterclockwise. Such a connecting rod is more particularly described in the application with the same name, Serial No. ....... entitled "Timer Assembly for Dry Latrine or the Like" ("Timer Assembly for Dry Latrine or the like" ), filed on ..................
As the cover 63 is moved to its open position, the sector 65 is rotated approximately 90 clockwise, as shown in Figs, 1 and, since the gear train of the sector 65 , by the-
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Grain 67, to gear 69, has a ratio of 2: 1, gear 69 is rotated about 180 clockwise, driving shaft 72 with it.
Although the timer may be suitable for setting or timing a longer interval of time than desired, the lost motion connecting rod and gear train can be adjusted to produce a full rotation. When the cover 63 is moved back to its closed position the gears reverse their rotation, but the shaft 72 remains in the position where it was brought by. clockwise rotation. Turning the timer shaft 72 clockwise by 180, winds the timer
73, but the timer 73 is kept inactive by the gear 69 while the cover 63 remains in the raised position.
When the seat 63 is lowered, the shaft 72 is free to turn thanks to the lost motion connecting rod, which allows timing by the timer 73. As has already been indicated, the timer 73 is in effect. type wound up by the rotation of a shaft and which minutes an interval of time allowing the shaft to be returned to its initial position. Particular reference is now made to FIG. 4; a control system is used to control the actuation of the burner gas supply valve solenoid, 32, the air flow control valve solenoid, 59, the igniter 24 and the fan motor, 28.
One of the regulating elements of the system is constituted by the timer 73 which is a mechanism of ordinary construction, having terminals A, B and C. The timer breaks, at the end of its timing time, the circuit between the contacts A and, at the same time, B and C. The timer 73 is arranged to set a total duration, for example of twenty-one minutes, composed of two consecutive time intervals.
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sets the timer to its full lockout position) for example to time a total time period of about twenty-one minutes, the circuits are closed from contact A, to both contacts B and C ,, and the gas valve solenoid 32, igniter 24 and air valve solenoid 59 are energized,
just as the blower motor 28 is energized, to supply the air and fuel mixture to the burner 23 and to ignite the fuel mixture exiting the burner nozzle. After ignition of the fuel mixture, the bimetallic temperature-sensing switch 34 deenergizes the igniter 24, while the solenoid valve 32 remains open and the air valve 36 is held in the restricted position. by solenoid 59. Fan motor 28 remains energized.
At the end of the first time interval, predetermined by timer 73, for example, after the expiration of fifteen of the twenty-one minutes, the circuit from A to B is interrupted and the circuit from A to C remains closed until the remainder of the total time period constituting the second time interval expires, for example six minutes.
When the circuit from A to B is broken, it is obvious that the gas supply to the pressing fan or compressor 27 is interrupted, that the burner goes out and that the solenoid 59 is de-energized, which allows the opening of the valve. valve 36 for full air flow through the air discharge system During the second time interval, the fan motor 28 operates to pump the air by means of the compressor or the presser fan 27, for example the pipe 26 and the spout 23, through the firepot 17, where the air is sucked in by the open valve 36 and discharged by, the fan 29, through the outlet 33.
At the end of the second time interval; the engine of
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Added word fan 28 is energized and air circulation ceases. During the combustion and cooling cycles, the cooling air is circulated around the connecting rods and
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mechanical transmissions in the system intended to actuate the valve 36, in order to cool these transmissions.
Reference is further made to FIG. 4; a switch, servo switch, temperature sensor, is provided in the form of a floating DC switch with cooling cycle, mounted at the location of the suction fan 29 and is normally open when it is cold, and closed, when heated to a predetermined high superheat temperature, above which it is desirable to provide or continue cooling cycle operation, even after the expiration of the timed cooling cycle .
Closing the DC switch slaves timer 23 to ensure cooling cycle operation until the temperature drops below the response temperature of the DC switch.
A BOD temperature sensing switch operates as follows: When the igniter and solenoid valve circuits are energized by the AB circuit, a heater coil of a delay relay is also energized by the in-. BCD switch. This switch is normally closed. If, within 60 seconds., The switch does not open, the delay relay energizes an internal solenoid which opens the DE contacts of the delay relay R.
A trap 76 is provided in the bowl 11 between the inlet 62a and the combustion chamber 17. The trap 76 is composed of three generally rectangular sheets 77 of cold rolled steel or other heat resistant material, of preferably reflective, spaced apart to form an air space between each pair of sheets 77. Door 76 has a pair of triangular end edges 78 and rectangular side edges 79 to which sheets 77 are attached.
The sheets 77 are in contact only along one of the side edges 79. A piece of asbestos tape 80 is riveted under the,
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hatch and extends on the three sides of the hatch to establish a seal between the hatch and the hopper in order to prevent the rise of gases and residual fumes after the ar- tage. 'rèt. The hinge side or fourth side is devoid of tape 80.
The hatch 76 is fixed to a shaft 82 to pivot with the latter. Shaft 82 is journaled in opposing walls 13 and includes a square end 82a, beyond wall 13, accommodated in a square opening of crank 83. Crank 83 pivots with shaft 82 and with hatch 76.
A connecting rod 84, the length of which can be adjusted by means of a lantern 84a, is pivotally connected at one end by the crank arm 83, and at the other end by an arm. or a flange 85, projecting outwardly from one end of a lever 86. The le-. vier 86 has the shape of a movable joist.
The lever 86 is mounted, for pivotal movement, on a spindle 88, fixed on a bracket 87 which, in turn, is fixed to the wall 18, the spindle 88 functioning as a fulcrum of the lever 86 ... A pair of guides 89 are also attached to the pardi 18 and restrict the up and down movements of the lever 86 during its rotation around the spindle 88, while also preventing movement. side of lever 86. Another / bracket 91 is also fixed to wall 18 and carries a limit switch, normally closed, 92, in the useful position to be triggered and put in the open position each time the lever 86 pst rotated counterclockwise to the position shown in dotted lines.
EMI16.1
Canceled 1 word On the ArFfo end of lever 86, opposite Approved (2 / - the one where arm 85 is located, there is a follower plate 93 carried by the top of lever 86: A plunger 94 comes
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engaged with the plate 93 and passes through a sleeve 95, fixed at its upper end to the upper wall 18a of the body. The plunger 94 slides axially in the sleeve 95. The upper end of the plunger 94 is provided with a follower surface, in the form of a disc, 96, arranged to come into engagement with the lower part 65b and the upper part 65c of the sector 65. A spring means, in the form of a tension spring 97, is provided to normally bias the trap 76 towards the open position.
A spring 97 is attached to one end of the crank arm 83 and is grounded at the other end to a bracket 98, attached to the wall 18 of the body.
During the operation of the transmissions described above, associated with the strike 76, it can be seen that the lifting of the cover 6 has the lower part 65b against the following surface 96, which allows the plunger 94 to slide upwards in the sleeve 95. The spring 97 urges the hatch 76 towards the open position, shown in dotted lines, FIG. 2, which also rotates crank 83 clockwise (85), which pulls the arm / lever end 86 down, to the position shown in dotted lines. The plate 93 is, therefore, biased upward and maintains the follower surface 56 of the plunger 94 against the surface 65b.
The limit switch 92 is open and slaves the entire burner igniter circuit in the event that this circuit was energized. Movement of the cover 63 to the closed position causes the follower plunger 94 to be depressed downward as the surface 96 moves and passes from the lower portion 65b to the upper portion 65c.
The plunger 94 pushes the plate 93 downwards, to rotate
EMI17.1
Added 1 ref, lever 86 dany7.e clockwise, until Approved 1 position shown solid line $ fig. which makes Approve 0 / its position represented in solid lines, fig. 2, which raises the end 85 and rotates the crank 83 and the trap-
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eg 76 counterclockwise, - fig. 2, towards the position shown in solid lines or the closed position of the hatch 76. The switch 92 is closed.
In a system constituting a variant of the control valve 36, shown in fig. 5, instead of the solenoid adjustment system described above, a connecting rod 101, including an adjustable lantern 101a, is connected, for pivotal movement, at the spaced ends, to the lever 86 and to the arm 46, to open the valve. air valve 36 each time the cover 63 is raised and to close the valve 36 each time the cover 63 is lowered. In this system according to the variant, when the cover 63 is raised, for example during the use of the latrine, the passage of a full flow is closed by the firepot 17; however, while the cover is lowered, the air valve 36 is closed and restricts direct flow through the firepot, as described above.
This operation gives rise to a somewhat less flow of cooling air, for example 5% of the total, through the firepot 17; however; the operation of the apparatus remains satisfactory, particularly since the other 95% of the cooling air circulates around the firepot, as has been described above. In the system where the connecting rod 86 is used, the electrical wiring may be the same except the removal of the solenoid 59.
As described above, each time the cover 63 is moved to its open position, the timer 73 is wound up, but does not start timing an interval of time until the cover 63 be lowered again. When the cover 63 is in the open position, the flap 76 is also in its open position, the contacts A, B and C of the timer 73 are all closed, but the burner does not ignite, because the 'interrupt
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tor 92 is open.
Although the open switch 92 prevents the actuation of the gas valve adenoid 73 and the air valve solenoid 59, which blocks the flow of fuel to the burner and keeps the valve 36 in its full flow position. , the motor 28 can operate while the cover 63 is open. Thus, before the combustion cycle, there is a ventilation and odor prevention cycle, as long as the cover 63 is open, that is to say during any use of the latrine.
The fan 29 and the presser fan or compressor 27 are driven by a motor 28 to provide a full flow of air through the combustion chamber 17. Such cooling cycle operation proceeds with the combustion cycle operation which must be initiated by switch 92 and timed by timer 73 when closing cover 63, after use of the latrine and therefore constitutes a venting cycle during use of the latrine, intended in venting the volatiles out of the combustion chamber 17, through the outlet 33.
When cover 63 is returned to the closed position, switch 92 closes, air valve 36 moves to the restricted position, and the burner is ignited and fueled to begin the combustion cycle. The timed combustion cycle will then proceed, unless it is interrupted by the lifting of the seat and, in this case, switch 92 will immediately stop the combustion cycle and start another ventilation cycle, at the same time. during which only a cooling cycle operation takes place, as described above,