BE801924A - BURNER EQUIPPED WITH AN ULTRASONIC VIBRATOR - Google Patents

BURNER EQUIPPED WITH AN ULTRASONIC VIBRATOR

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BE801924A
BE801924A BE133128A BE133128A BE801924A BE 801924 A BE801924 A BE 801924A BE 133128 A BE133128 A BE 133128A BE 133128 A BE133128 A BE 133128A BE 801924 A BE801924 A BE 801924A
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BE
Belgium
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emi
diffuser
interior
air
hollow
Prior art date
Application number
BE133128A
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French (fr)
Inventor
M Hori
N Rokudo
T Ishiguro
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
    • B05B17/063—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
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    • B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/34—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by ultrasonic means or other kinds of vibrations
    • F23D11/345—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by ultrasonic means or other kinds of vibrations with vibrating atomiser surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Description

       

   <EMI ID=1.1> 


  

 <EMI ID=2.1> 
 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
et les positions relatives ainsi que les dimensions relatives

  
 <EMI ID=4.1>   <EMI ID=5.1> 

  
cés l'un de l'autre. Les diffuseurs intérieur et extérieur sont

  
 <EMI ID=6.1> 

  
 <EMI ID=7.1> 

  
nière que leurs extrémités antérieures ne s'étendent pas au-delà des extrémités antérieures du diffuseur extérieur et du conduit intérieur. Pour produire une combustion optimum, l'extrémité

  
 <EMI ID=8.1> 

  
Pour faciliter 1 ' écoulement de l'air dans les diffuseurs intéric'' .  et extérieur et dans le passage annulaire séparant le conduit intérieur du diffuseur intérieur, le conduit extérieur présente une section conique formée entre la section postérieure ce grand

  
 <EMI ID=9.1> 

  
des cuver turcs prévues aux extrémités antérieures des diffuseurs intérieur et extérieur par lesquelles des flux d'air sont débitas, sont convenablement: choisis.

  
 <EMI ID=10.1> 

  
curer un brûleur muni d'un vibrateur ultrasonique pouvant atteindre une efficacité de combustion élevée.

  
Ces buts,particularités et avantages de l'invention ressortirent clairement de la description détaillée d'une ferme d'exécution préférée donnée ci-après, à titre c'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :

  
 <EMI ID=11.1> 

&#65533;D.

  
Sur la Fin. 1" un conduit extérieur 2 ayant une sec-

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
fixées au pavillon creux 5 en des points correspondant au noeud 
 <EMI ID=14.1> 
  <EMI ID=15.1>   <EMI ID=16.1> 

  
 <EMI ID=17.1> 

  
flux d'air frappe l'extraite antérieure du front de flambe.

  
 <EMI ID=18.1> 

  
tirage est trop puissant, la flamne est éteinte par soufflage. 

  
Lorsque l'extrémité antérieure du pavillon creux 5 est disposée vers l'arrière des extrémités antérieures du conduit intérieur et de la couronne d'aubes 7 du diffuseur intérieur,

  
 <EMI ID=19.1> 

  
ble du pavillon creux 5 et sur les aubes 7 du diffuseur intérieur

  
 <EMI ID=20.1>   <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
est également perturbé, ce qui provoque la combustion incomplète.

  
Cela étant, 1' emplacement de l'extrémité postérieure du

  
 <EMI ID=23.1> 

  
flux d'air perturbe à l'extrémité postérieure du pavillon creux 5 puisse être canalisé suffisamment dans le passage délimité par

  
 <EMI ID=24.1> 

  
du conduit intérieur 3 puisse être également suffisamment canalisé avant de pénétrer daos les diffuseurs intérieur et extérieur 6 et

  
 <EMI ID=25.1> 

  
plus haut présente les particularités suivantes : 

  
(1) le front de flamme" est stabilisé parce que le flux

  
 <EMI ID=26.1> 

  
que les bruits de combustion peuvent être réduits.

  
(3) un rapport air-combustible optimum peut être obtenu dans

  
 <EMI ID=27.1> 

  
complète peut être assurée. 

  
Pour obtenir les avantages précités, il faut déter- miner un rapport optimum de la quantité d'air traversant le ditfuseur intérieur par rapport à l'air qui traverse le diffuseur extérieur. 

  
On supposem que la section d'un passage annulaire entre l'extrémité antérieure ou surface de pulvérisation de combustible du pavillon creux ? et le diffuseur intérieur 7 (appeléa"première

  
 <EMI ID=28.1> 

  
sage d'air du diffuseur intérieur 7 (appelée ci-après "seconde section de passage d'air") est égale à D tandis que la section

  
du passage d'air du diffuseur extérieur 6 (appelée ci-après troisième section de passage d'air") est égale à P.

  
Le flux d'air qui passe dans le premier passage d'air S canalise les particules de combustible pulvérisé" et les entrais vers l'avant de la surface de pulvérisation de combustible du  <EMI ID=29.1> 

  
Lorsque le rapport de la seconde section de passage d'air D à la première section de passage d'air S est important, la pres-

  
 <EMI ID=30.1> 

  
une dépression est produite par le flux d'air qui traverse le se-

  
 <EMI ID=31.1> 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
duite et que l'effet contraire décrit; plus haut est accru.

  
 <EMI ID=33.1> 

  
qui passe dans le premier passage d'air S s'élève trop rapidement de sorte que l'endroit de départ des fiâmes est espace de l'ex-

  
 <EMI ID=34.1> 

  
dre et s'allonge. 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
 <EMI ID=36.1> 

  
seurs extérieur et intérieur. La section do la flamme augmente nais sa longueur diminue et le volume de l'air dans la flamme

  
 <EMI ID=37.1> 

  
la flairs est perturbée et une extinction par soufflage se produit.

  
Lorsque le rapport P/S de la troisième section de pas-

  
 <EMI ID=38.1> 

  
grand, le front de [pound]!arme devient tel qu'indiqué par les _raits

  
 <EMI ID=39.1> 

  
 <EMI ID=40.1> 

  
41>.

  
Les effets contraires décrits plus haut sont pro. -lits dans les conditions suivantes : 

  

 <EMI ID=41.1> 


  
Cela étant, on peut obtenir la combustion optimum dans les conditions suivantes :

  
 <EMI ID=42.1> 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
 <EMI ID=44.1> 

  
l'air est optimum. Dans ce cas, on observe les conditions suivantes :

  
 <EMI ID=45.1> 

  
canalisée par le flux d'air qui traverse le premier passage d'air

  
 <EMI ID=46.1> 

  
l'extrémité antérieure du pavillon creux 5. L'allumage est posi-

  
 <EMI ID=47.1> 

  
vibrations du brûleur et, par conséquent, le bruit sont réduits.

  
(2) la zone de mélange air-combustible est convenablement

  
 <EMI ID=48.1> 

  
te que l'évaporation des particules de combustible en soit facilitée. La combustion est ainsi améliorée et une combustion en substance complète peut être obtenue.

  
(3 ) le flux d'air débite par le troisième passage d'air encercle la zone de combustion forcée par les flux d'air dépites

  
 <EMI ID=49.1> 

  
ainsi la combustion complète.

  
 <EMI ID=50.1> 

  
 <EMI ID=51.1>  montre que lorsque le rapport D/S est grand, une quantité appréciable de combustible reste imbrûlée, c'est-à-dire qu'une com-

  
 <EMI ID=52.1> 

  
lorsque le rapport D/S est compris entre 7 et 12. D'une manière analogue, on obtient le meilleur résultat lorsque.le rapport

  
 <EMI ID=53.1>  

  
 <EMI ID=54.1> 

  
risé en ce qu'il comprend : 
(a) une enveloppe et un conduit extérieur fixé à l'enveloppe,
(b) un pavillon creux tronconique servant à pulvériser du <EMI ID=55.1> 

  
à celui-ci et couplé à un vibrateur ultrasonique,
(c) des moyens pour amener du combustible liquide à un passage qui s'ouvre dans l'extrémité antérieure du pavillon creux,
(d) un diffuseur intérieur dispose coaxialenent au pavillon de manière à entourer sa partie antérieure à une certaine distance de celle-ci, <EMI ID=56.1>  du diffuseur extérieur,

  
(g) l'extrémité antérieure du diffuseur intérieur ne dépassait pas les extrémités antérieures du diffuseur extérieur et du pavillon creux,

  
 <EMI ID=57.1> 

  
(i) le conduit intérieur entourant à la fois la périphérie extérieurs du diffuseur intérieur et la périphérie intérieure eu diffuseur extérieur.



   <EMI ID = 1.1>


  

 <EMI ID = 2.1>
 

  
 <EMI ID = 3.1>

  
and the relative positions as well as the relative dimensions

  
 <EMI ID = 4.1> <EMI ID = 5.1>

  
cés from each other. The interior and exterior diffusers are

  
 <EMI ID = 6.1>

  
 <EMI ID = 7.1>

  
deny that their front ends do not extend beyond the front ends of the outer diffuser and the inner duct. To produce optimum combustion, the end

  
 <EMI ID = 8.1>

  
To facilitate the flow of air in the interior diffusers. and exterior and in the annular passage separating the interior duct from the interior diffuser, the exterior duct has a conical section formed between the rear section this large

  
 <EMI ID = 9.1>

  
Turkish tanks provided at the front ends of the interior and exterior diffusers through which air flows are flowed, are suitably chosen.

  
 <EMI ID = 10.1>

  
burn a burner equipped with an ultrasonic vibrator capable of achieving high combustion efficiency.

  
These aims, features and advantages of the invention emerge clearly from the detailed description of a preferred execution truss given below, by way of example, with reference to the accompanying drawings in which:

  
 <EMI ID = 11.1>

&#65533; D.

  
On the end. 1 "an exterior duct 2 having a sec-

  
 <EMI ID = 12.1>

  
 <EMI ID = 13.1>

  
fixed to the hollow pavilion 5 at points corresponding to the node
 <EMI ID = 14.1>
  <EMI ID = 15.1> <EMI ID = 16.1>

  
 <EMI ID = 17.1>

  
air flow hits the anterior extract of the flame front.

  
 <EMI ID = 18.1>

  
draft is too powerful, the flame is extinguished by blowing.

  
When the front end of the hollow roof 5 is disposed towards the rear of the front ends of the inner duct and of the crown of blades 7 of the inner diffuser,

  
 <EMI ID = 19.1>

  
hollow bell 5 and on the blades 7 of the interior diffuser

  
 <EMI ID = 20.1> <EMI ID = 21.1>

  
 <EMI ID = 22.1>

  
is also disturbed, causing incomplete combustion.

  
However, the location of the posterior end of the

  
 <EMI ID = 23.1>

  
air flow disturbed at the rear end of the hollow pavilion 5 can be channeled sufficiently in the passage delimited by

  
 <EMI ID = 24.1>

  
of the interior duct 3 can also be sufficiently channeled before entering the interior and exterior diffusers 6 and

  
 <EMI ID = 25.1>

  
above has the following features:

  
(1) the flame front "is stabilized because the flow

  
 <EMI ID = 26.1>

  
that combustion noise can be reduced.

  
(3) an optimum air-fuel ratio can be obtained in

  
 <EMI ID = 27.1>

  
complete can be assured.

  
To obtain the aforementioned advantages, it is necessary to determine an optimum ratio of the quantity of air passing through the interior diffuser with respect to the air which passes through the exterior diffuser.

  
Assume that the section of an annular passage between the anterior end or fuel spray surface of the hollow pavilion? and the interior diffuser 7 (called a "first

  
 <EMI ID = 28.1>

  
air flow of the interior diffuser 7 (hereinafter called "second air passage section") is equal to D while the section

  
of the air passage of the exterior diffuser 6 (hereinafter referred to as the third air passage section ") is equal to P.

  
The air flow which passes through the first air passage S channels the atomized fuel particles "and the inputs to the front of the fuel atomizing surface of <EMI ID = 29.1>

  
When the ratio of the second air passage section D to the first air passage section S is large, the pressure

  
 <EMI ID = 30.1>

  
a depression is produced by the air flow which passes through the

  
 <EMI ID = 31.1>

  
 <EMI ID = 32.1>

  
pick and the contrary effect described; higher is increased.

  
 <EMI ID = 33.1>

  
which passes in the first air passage S rises too quickly so that the place of departure of the fiâmes is space of the ex-

  
 <EMI ID = 34.1>

  
dre and lengthens.

  
 <EMI ID = 35.1>

  
 <EMI ID = 36.1>

  
exterior and interior sors. The cross section of the flame increases but its length decreases and the volume of air in the flame

  
 <EMI ID = 37.1>

  
the flairs are disturbed and an extinguishing by blowing occurs.

  
When the P / S ratio of the third pass section

  
 <EMI ID = 38.1>

  
large, the forehead of [pound]! weapon becomes as indicated by the _raits

  
 <EMI ID = 39.1>

  
 <EMI ID = 40.1>

  
41>.

  
The opposite effects described above are pro. -beds under the following conditions:

  

 <EMI ID = 41.1>


  
However, optimum combustion can be obtained under the following conditions:

  
 <EMI ID = 42.1>

  
 <EMI ID = 43.1>

  
 <EMI ID = 44.1>

  
the air is optimum. In this case, the following conditions are observed:

  
 <EMI ID = 45.1>

  
channeled by the air flow which passes through the first air passage

  
 <EMI ID = 46.1>

  
the front end of the hollow bell 5. The ignition is posi-

  
 <EMI ID = 47.1>

  
burner vibrations and therefore noise are reduced.

  
(2) the air-fuel mixture zone is suitably

  
 <EMI ID = 48.1>

  
that the evaporation of fuel particles is facilitated. Combustion is thus improved and substantially complete combustion can be obtained.

  
(3) the air flow discharges through the third air passage encircles the combustion zone forced by the air flows at all times

  
 <EMI ID = 49.1>

  
thus complete combustion.

  
 <EMI ID = 50.1>

  
 <EMI ID = 51.1> shows that when the D / S ratio is large, an appreciable amount of fuel remains unburned, i.e.

  
 <EMI ID = 52.1>

  
when the D / S ratio is between 7 and 12. Similarly, the best result is obtained when.

  
 <EMI ID = 53.1>

  
 <EMI ID = 54.1>

  
ized in that it includes:
(a) an enclosure and an outer duct attached to the enclosure,
(b) a hollow frustoconical horn used to spray <EMI ID = 55.1>

  
to it and coupled to an ultrasonic vibrator,
(c) means for supplying liquid fuel to a passage which opens in the anterior end of the hollow pavilion,
(d) an interior diffuser is arranged coaxially with the roof so as to surround its front part at a certain distance from it, <EMI ID = 56.1> from the exterior diffuser,

  
(g) the front end of the inner diffuser did not extend beyond the front ends of the outer diffuser and the hollow canopy,

  
 <EMI ID = 57.1>

  
(i) the inner duct surrounding both the outer periphery of the inner diffuser and the inner periphery of the outer diffuser.

Claims (1)

<EMI ID=58.1> <EMI ID = 58.1> ce que l'extrémité postérieure du diffuseur intérieur est prolon- that the rear end of the interior diffuser is extended <EMI ID=59.1> <EMI ID = 59.1> <EMI ID=60.1> 1 = distance entre les extrémités postérieures du diffuseur <EMI ID = 60.1> 1 = distance between the posterior ends of the diffuser intérieur et du conduit intérieur. interior and interior duct. 3.- Brûleur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit c; prieur comporte une section conique formée 3. A burner according to claim 3, characterized in that the duct c; prior has a conical section formed <EMI ID=61.1> <EMI ID = 61.1> satisfont aux conditions suivantes : meet the following conditions: <EMI ID=62.1> <EMI ID = 62.1> <EMI ID=63.1> <EMI ID = 63.1> ce que : what: (a) l'extrémité postérieure du diffuseur intérieur est pro- <EMI ID=64.1> <EMI ID=65.1> (a) the rear end of the inner diffuser is pro <EMI ID = 64.1> <EMI ID = 65.1> diffuseur extérieur par laquelle est débité de l'air. exterior diffuser through which air is delivered. 7.- Brûleur suivant la revendication 2, caractérise 7. A burner according to claim 2, characterized <EMI ID=66.1> <EMI ID=67.1> <EMI ID = 66.1> <EMI ID = 67.1> teneur et du pavillon creux. content and hollow pavilion. <EMI ID=68.1> <EMI ID = 68.1> <EMI ID=69.1> <EMI ID = 69.1> pavillon creux. hollow pavilion.
BE133128A 1972-07-04 1973-07-04 BURNER EQUIPPED WITH AN ULTRASONIC VIBRATOR BE801924A (en)

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ZA734488B (en) 1974-08-28
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Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: MATSUSHITA ELECTRIC INDSUTRIAL CO. LTD

Effective date: 19920731