FR1464306A

FR1464306A - Device for supplying liquid fuel to heating devices

Info

Publication number: FR1464306A
Application number: FR44612A
Authority: FR
Inventors: Adolf Gleu
Original assignee: OLHEIZGERATEWERK NEUBRANDENBUR
Current assignee: OLHEIZGERATEWERK NEUBRANDENBUR
Priority date: 1966-01-03
Filing date: 1966-01-03
Publication date: 1966-12-30

Description

Dispositif d'amenée d'un combustible liquide à des appareils de chauffage. La présente invention concerne un dispositif pour amener un combustible liquide à des appa reils de chauffage, notamment à des appareils pour le chauffage de véhicules, dans lesquels le fluide de chauffage est de l'air frais ou de l'eau. Le fluide de chauffage est pressé au moyen d'un ventilateur ou d'une pompe, à travers une tubu lure qui est constituée par un tube de chauffage central, un échangeur thermique à double paroi qui entoure ce dernier et un tube formant enve loppe ; dans le tube de chauffage de cette tubulure se trouve un dispositif à brûleur pour mélanger l'air de combustion avec le combustible. Device for supplying liquid fuel to heating devices. The present invention relates to a device for supplying liquid fuel to heating devices, in particular to devices for heating vehicles, in which the heating fluid is fresh air or water. The heating fluid is pressed by means of a fan or a pump, through a tubu lure which is constituted by a central heating tube, a double-walled heat exchanger which surrounds the latter and a tube forming an envelope; in the heating tube of this tubing there is a burner device for mixing the combustion air with the fuel.

Il est classique de prévoir, pour de tels dispo sitifs d'amenée en vue du dosage du combustible, une buse dite de distribution, disposée dans un bloc de buses qui traverse radialement le système de tubes, de l'extérieur du tube d'enveloppement vers le tube de chauffage central et doit, par conséquent, être d'une longueur déterminée. It is conventional to provide, for such feed devices for metering the fuel, a so-called distribution nozzle, arranged in a block of nozzles which radially crosses the system of tubes, from the outside of the enveloping tube. towards the central heating tube and must therefore be of a fixed length.

Une pression uniforme nécessaire pour le pro cessus de dosage dans l'arrivée de combustible est produite par une colonne de liquide de hauteur constante au-dessus de la buse de dosage, cette hauteur pouvant être préalablement réglée, dans certaines limites. Le combustible amené en excès est conduit par un tube ascendant dont la partie médiane présente le raccord pour le bloc de buses et qui possède, dans la partie supérieure, un bord de trop-plein par lequel le combustible en excès revient dans le réservoir. A uniform pressure necessary for the metering process in the fuel inlet is produced by a liquid column of constant height above the metering nozzle, this height being able to be adjusted beforehand, within certain limits. The fuel supplied in excess is led by a rising tube, the middle part of which has the connection for the nozzle block and which has, in the upper part, an overflow edge through which the excess fuel returns to the tank.

En vue d'une circulation permanente du com bustible, on prévoit, par exemple, une pompe magnétique qui effectue le transport en fonction de la contre-pression, par le fait que le débit de combustible est limité par une buse d'amont entre la pompe et le tube ascendant. Le débit d'une buse d'aval introduite éventuellement dans la conduite de retour peut être réglée par rapport à la buse d'amont et à la buse de distribution de manière à pouvoir faire varier dans une très large mesure le débit de combustible par une accu- mulation au-dessus de la buse de distribution. L'inconvénient de ces dispositifs d'amenée de combustible est que, pour les faibles quantités de combustible nécessaires, les trous des buses doi vent être maintenus très petits, de sorte que le danger d'un bouchage des buses est extrêmement grand. En particulier dans la combinaison de buses d'amont et d'aval avec la buse de distri bution, le réglage des buses entra elles est déjà difficile, d'une part, en raison des tolérances de fabrication inévitables et, d'autre part, parce que des bouchages partiels conduisent déjà à de fortes fluctuations de l'apport de combustible et à un manque de sûreté dans le dosage du combustible. With a view to a permanent circulation of the fuel, a magnetic pump is provided, for example, which carries out the transport as a function of the back pressure, by the fact that the flow of fuel is limited by an upstream nozzle between the pump and riser. The flow rate of a downstream nozzle possibly introduced into the return pipe can be adjusted relative to the upstream nozzle and to the distribution nozzle so as to be able to vary the fuel flow to a very large extent by a accumulation above the dispensing nozzle. The disadvantage of these fuel feeders is that, for the small quantities of fuel required, the nozzle holes must be kept very small, so that the danger of nozzle clogging is extremely great. Especially in the combination of upstream and downstream nozzles with the distribution nozzle, the adjustment of the nozzles between them is already difficult, on the one hand, due to the unavoidable manufacturing tolerances and, on the other hand, because partial blockages already lead to strong fluctuations in the fuel supply and to a lack of reliability in the fuel dosage.

Un autre inconvénient des dispositifs de dosage classiques est qu'on ne peut satisfaire à la nécessité de rapprocher le plus près possible la buse de distribution dans la zone du brûleur du tube de chauffage pour assurer le transfert du combustible dosé. Cette buse est exposée, dans la zone du brû leur, à un fort échauffement et, par conséquent, à une forte corrosion et elle a tendance à se bou cher. On ne peut nettoyer la. buse qu'en enlevant le bloc tout entier. En outre, le combustible introduit dans le bloc de buses a tendance à former des bulles de gaz sous l'action du processus d'échauffement. Disposer la buse de distribution à l'extérieur de la zone du brûleur, éventuellement dans la tête du bloc de buses, a eu jusqu'à présent pour inconvénient que l'amenée continue de combustible par le bloc de buses et le passage du combustible au brûleur étaient sensibles aux per turbations par suite des conditions variables de pression régnant dans sa zone et que le transfert de combustible s'effectuait souvent goutte à goutte. Un dispositif déjà proposé pour supprimer cet inconvénient et comportant un câble tendu dans la conduite d'amenée n'est pas suffisant, car ce câble ne peut pas être tiré jusque dans la zone du brûleur et ne contribue également pas à amener le combustible au brûleur. Another drawback of conventional metering devices is that one cannot satisfy the need to bring the distribution nozzle as close as possible in the burner zone to the heating tube to ensure the transfer of the metered fuel. This nozzle is exposed, in the area of the burner, to strong heating and, consequently, to strong corrosion and it tends to become blocked. We can't clean the. nozzle only by removing the entire block. In addition, the fuel introduced into the nozzle block tends to form gas bubbles under the action of the heating process. Placing the distribution nozzle outside the burner area, possibly in the head of the nozzle block, has hitherto had the disadvantage that the continuous supply of fuel through the nozzle block and the passage of fuel through the nozzle block. burner were sensitive to disturbances as a result of the variable pressure conditions prevailing in its zone and that the transfer of fuel often took place drop by drop. A device already proposed to eliminate this drawback and comprising a cable stretched in the supply pipe is not sufficient, because this cable cannot be pulled into the burner area and also does not contribute to bringing the fuel to the burner. .

Un autre inconvénient des systèmes classiques de ces dispositifs pour l'amenée de combustible est que la colonne de liquide maintient constante la pression du combustible, mais que des pressions différentes agissent sur l'amenée de combustible du côté de la chambre de combustion et que le passage de combustible à travers la buse de dis tribution est effectué irrégulièrement. Les condi tions de pression dans la chambre de combustion dépendent de l'étendue et de l'intensité de la combustion qui s'y produit, la quantité de com bustible et l'air de combustion jouant également un rôle. La pratique a montré qu'il se produit dans ces appareils de chauffage -également de petites explosions dans la chambre de com bustion de ces appareils de chauffage: Dans cette chambre, des pressions bien supérieures à la pression du combustible en amont de la buse de distribution agissent par rapport â l'écoulement du combustible depuis la buse de distribution. Il se produit pour cette raison de courtes interrup- Lions de l'amenée de combustible, ce dernier est refoulé dans la buse de distribution et ii se forme des bulles de gaz dans la colonne de liquide coin- bustible devant la buse de distribution. Ces phénomènes interrompent le processus de com bustion dans la chambre de combustion, per turbent le fonctionnement et entraînent un danger d'explosions, qui peuvent se produire par l'arrêt et le déclenchement brusque et incontrôlables de la combustion. Another drawback of the conventional systems of these devices for the supply of fuel is that the liquid column maintains the fuel pressure constant, but that different pressures act on the fuel supply on the side of the combustion chamber and that the passage of fuel through the distribution nozzle is effected irregularly. The pressure conditions in the combustion chamber depend on the extent and intensity of the combustion taking place there, the quantity of fuel and the combustion air also playing a role. Practice has shown that small explosions also occur in these heaters in the combustion chamber of these heaters: In this chamber, pressures much higher than the pressure of the fuel upstream of the nozzle. distribution act in relation to the flow of fuel from the distribution nozzle. For this reason, short interruptions of the fuel feed occur, the fuel is forced back into the dispensing nozzle and gas bubbles form in the column of coin-busting liquid in front of the dispensing nozzle. These phenomena interrupt the combustion process in the combustion chamber, disrupt operation and lead to the danger of explosions, which can be produced by sudden and uncontrollable stopping and starting of combustion.

Il. apparaît également comme un inconvénient de munir le réservoir nécessaire à de tels appareils de chauffage, d'une ouverture de sortie d'air, pour remplacer le combustible consommé par de l'air et pour stabiliser les conditions de pression dans le réservoir. La disposition de ces appareils de chauffage avec le réservoir juxtaposé dans des véhicules fermés provoque un dégagement d'odeurs gênantes et favorise également rentrée de corps étrangers dans le combustible. De même, les gaz qui s'échappent par la mise à l'air du tube ascen dant contribuent à produire des odeurs gênantes. He. It also appears to be a drawback of providing the tank necessary for such heating devices with an air outlet opening, to replace the fuel consumed by air and to stabilize the pressure conditions in the tank. The arrangement of these heaters with the juxtaposed tank in closed vehicles causes the release of annoying odors and also promotes the re-entry of foreign bodies into the fuel. Likewise, the gases which escape through the venting of the riser tube contribute to the production of unpleasant odors.

L'invention dispose les buses en question, notamment la buse de distribution, de manière qu'on puisse facilement les atteindre pour les nettoyer et ce, sans retirer le bloc de buses. L'in vention permet de rendre continue l'amenée de combustible, d'assurer le transfert du combus- tible au brûleur et de compenser les différences de pression produites devant la buse de distri bution, notamment dans les cas -où une amenée relativement longue du combustible par le bloc de buses est nécessaire. The invention arranges the nozzles in question, in particular the dispensing nozzle, so that they can be easily reached for cleaning, without removing the nozzle block. The invention makes it possible to make the supply of fuel continuous, to ensure the transfer of fuel to the burner and to compensate for the pressure differences produced in front of the distribution nozzle, in particular in cases where a relatively long supply. fuel from the nozzle block is required.

Conformément à l'invention, lorsque -la -buse de distribution sert de point de fixation, éventuelle ment aussi de point de pivotement, pour le tube ascendant à l'extrémité de tête du bloc de buses, on la réalise sous forme de vis creuse avec une rainure annulaire dans la zone d'une pièce de raccordement annulaire pour le tube ascendant et on prévoit, du côté du brûleur du bloc de buses, directement à la suite de la buse de distribution, un ressort hélicoïdal qui fait saillie de l'autre côté sur le bloc de buses et mène dans la zone du brû leur. According to the invention, when the -distribution nozzle serves as an attachment point, possibly also as a pivot point, for the riser tube at the head end of the nozzle block, it is produced in the form of a hollow screw with an annular groove in the area of an annular connecting piece for the riser tube and there is provided, on the burner side of the nozzle block, directly after the distribution nozzle, a helical spring which protrudes from the the other side on the nozzle block and leads into the burner area.

On perfectionne l'amenée de combustible en établissant, entre -le- réservoir fermé de façon hermétique et la chambre du brûleur de l'appareil de chauffage, une liaison tubulaire supplémentaire servant à la compensation de pression et parallèle à la conduite annulaire prévue pour le transport du combustible. La liaison tubulaire pour la compensation de pression est de préférence dis posée parallèlement au tube ascendant, de manière qu'elle débouche d'un côté dans la zone de passage du combustible à l'intérieur d'un bloc de buses et de l'autre côté à l'extrémité d'évacuation d'air du tube ascendant, le tube de retour de la conduite annulaire au réservoir possédant une plus grande section transversale qu'il n'est nécessaire pour le transport du combustible. Pour l'amortissement des fluctuations de pression qui se produisent, on insère dans la liaison tubulaire, entre la cham bre de combustion et le réservoir, une bobine de choc, de préférence à l'extrémité d'arrivée du tube de liaison dans le bloc de buses. The fuel supply is improved by establishing, between the hermetically sealed tank and the burner chamber of the heater, an additional tubular connection serving for pressure compensation and parallel to the annular pipe provided for the heating device. fuel transport. The tubular connection for pressure compensation is preferably arranged parallel to the riser tube, so that it opens out on one side into the fuel passage zone inside a nozzle block and on the other side at the air discharge end of the riser tube, the return tube from the annular duct to the tank having a larger cross section than necessary for the transport of fuel. To dampen the pressure fluctuations which occur, a shock coil is inserted into the tubular connection between the combustion chamber and the tank, preferably at the end of the connecting tube in the block. of nozzles.

Des formes de réalisation de l'objet de l'inven tion sont représentées, à titre d'exemple... non limitatifs, aux dessins. annexés. Embodiments of the object of the invention are shown, by way of example ... without limitation, in the drawings. annexed.

Les figures 1 et 2 montrent en coupe un appareil de chauffage et un bloc de buses -comportant un tube ascendant et une conduite d'arrivée, un réservoir de combustible; une pompe à combus- tible et les manchons de raccordement et de rem plissage pour le transport du combustible. Figures 1 and 2 show in section a heater and a nozzle block - comprising a riser and an inlet pipe, a fuel tank; a fuel pump and the connection and filling sleeves for transporting the fuel.

Comme le montre la figure 1, une pompe magné tique 1 envoie le combustible depuis un réservoir 2 vers un tube ascendant 4, dans la direction de la flèche, par l'intermédiaire d'une conduite à com bustible 3. Ce tube ascendant 4 contient une buse d'amont 5 qui comporte un alésage transversal continu ou, comme représenté aux dessins, un alésage longitudinal et un alésage transversal, l'alésage transversal se trouvant à l'extérieur du tube ascendant 4. Le tube ascendant 4 présente aux deux extrémités des pièces de raccordement élargies 6 et 7 dont la première reçoit la buse d'amont 5 mentionnée dans une partie filetée. La pièce de raccordement 7 constitue une partie de la conduite de retour et le tube ascendant 4 est introduit latéralement dans cette pièce de rac cordement 7. Le diamètre intérieur de l'alésage longitudinal continu de la pièce de raccordement 7 est à peu près le double de celui du tube ascen dant 4: Une différence encore plus grande de ces deux diamètres intérieurs est avantageuse. L'ou- verture supérieure de la pièce de raccordement 7 peut être prévue comme ouverture d'évacuation pour le combustible, car celui-ci a tendance à former du gaz. As shown in Figure 1, a magnetic pump 1 sends fuel from a tank 2 to a riser 4, in the direction of the arrow, through a fuel line 3. This riser 4 contains an upstream nozzle 5 which has a continuous transverse bore or, as shown in the drawings, a longitudinal bore and a transverse bore, the transverse bore lying on the outside of the riser tube 4. The riser tube 4 has at both ends enlarged connecting pieces 6 and 7, the first of which receives the upstream nozzle 5 mentioned in a threaded part. The connecting piece 7 forms part of the return pipe and the riser tube 4 is introduced laterally into this connecting piece 7. The internal diameter of the continuous longitudinal bore of the connecting piece 7 is approximately double. that of the riser tube 4: An even greater difference between these two internal diameters is advantageous. The upper opening of the connecting piece 7 can be provided as an evacuation opening for the fuel, since the latter tends to form gas.

On a prévu dans la partie médiane du tube ascendant 4 une pièce de raccordement annulaire 8 qui est évidée à des endroits symétriques par le passage du tube ascendant. Le raccordement du tube ascendant 4 à un bloc de buses 10 est établi par l'intermédiaire de cette pièce de raccordement annulaire 8 et d'une buse de distribution 9. A cette fin, le bloc de buses 10 présente à son extré mité antérieure un taraudage dans lequel la buse de distribution 9 réalisée sous forme de vis creuse peut être vissée. La buse de distribution 9 pré sente à côté de l'alésage longitudinal un alésage transversal et présente en outre dans cette zone une rainure annulaire 11. Le combustible arrive, par cette rainure annulaire 11 et par les alésages transversaux, du tube ascendant 4 dans l'alésage longitudinal de la buse de distribution 9 et de celle-ci dans la large ouverture du bloc de buses 10, ouverte du côté du brûleur de l'appareil de chauf fage. On a prévu dans cette ouverture du bloc de buses 10 un ressort hélicoïdal 12 qui s'applique d'une part contre la face transversale de la buse de distribution 9 et fait saillie par son autre extré mité du bloc de buses 10. Le sens d'enroulement de ce ressort hélicoïdal 12 est l'inverse des filets du bloc de buses. There is provided in the middle part of the rising tube 4 an annular connecting piece 8 which is hollowed out at symmetrical places by the passage of the rising tube. The connection of the riser tube 4 to a block of nozzles 10 is established by means of this annular connecting piece 8 and a dispensing nozzle 9. For this purpose, the block of nozzles 10 has at its front end a tapping in which the dispensing nozzle 9 made in the form of a hollow screw can be screwed. The distribution nozzle 9 has a transverse bore next to the longitudinal bore and furthermore has an annular groove in this zone 11. The fuel arrives, through this annular groove 11 and through the transverse bores, from the riser tube 4 into the. The longitudinal bore of the distribution nozzle 9 and thereof in the wide opening of the nozzle block 10, open on the burner side of the heater. There is provided in this opening of the nozzle block 10 a helical spring 12 which is applied on the one hand against the transverse face of the dispensing nozzle 9 and protrudes through its other end from the nozzle block 10. The direction of The winding of this coil spring 12 is the reverse of the threads of the nozzle block.

On a prévu dans l'appareil de chauffage un tube de réception 13 pour le bloc de buses 10, qui débouche depuis le tube d'enveloppement 14 radialement dans le tube de chauffage 15. Un échangeur thermique à double paroi prévu entre l'enveloppe tubulaire 14 et le tube de chauffage 15 et les conduits annulaires pour le fluide de chauf fage prévus entre cet échangeur, le tube de chauf fage 15 et l'enveloppe tubulaire 14, n'ont pas été représentés aux dessins. Le tube de réception 13 présente un taraudage dans lequel le bloc de buses 10 est vissé. On a représenté dans le tube de chauf fage 15 le dispositif de brûleur 16 qui est constitué par un tube de combustion 17 et une couche d'amiante 18 sur le côté extérieur du tube de combustion. Le ressort hélicoïdal 12 porte sur cette couche d'amiante 18, de sorte qu'il reste entre le bord antérieur du bloc de buses 10 et la surface de la couche d'amiante 18 une fente que le ressort hélicoïdal 12 surmonte. Le combustible arrivant dans cette zone le long des spires du ressort hélicoïdal 12 est ainsi plus facilement gazéifié qui se renouvelle constamment. There is provided in the heating apparatus a receiving tube 13 for the nozzle block 10, which opens out from the enveloping tube 14 radially into the heating tube 15. A double-walled heat exchanger provided between the tubular casing. 14 and the heating tube 15 and the annular conduits for the heating fluid provided between this exchanger, the heating tube 15 and the tubular casing 14, have not been shown in the drawings. The receiving tube 13 has an internal thread into which the nozzle block 10 is screwed. In the heating tube 15 is shown the burner device 16 which is constituted by a combustion tube 17 and an asbestos layer 18 on the outer side of the combustion tube. The coil spring 12 bears on this layer of asbestos 18, so that there remains between the front edge of the block of nozzles 10 and the surface of the layer of asbestos 18 a slot which the coil spring 12 overcomes. The fuel arriving in this zone along the turns of the helical spring 12 is thus more easily gasified which is constantly renewed.

Le sens d'écoulement du combustible est indi qué par les flèches. Cette représentation ne com porte pas de buse d'aval mais on pourrait la dis poser dans la zone de la pièce de raccordement 7. The direction of fuel flow is indicated by the arrows. This representation does not include a downstream nozzle but it could be placed in the area of the connection piece 7.

Comme le montre la figure 2, la pompe magné tique 1, le réservoir 2 et la conduite annulaire de combustible 3 menant au tube ascendant 4 sont disposés de la même manière qu'à la figure 1. Le tube ascendant 4 est également muni aux deux extrémités de pièces de raccordement élargies 6 et 7, dont la première reçoit la buse d'amont 5 dans une partie filetée. Le retour à l'intérieur de la conduite annulaire de combustible 3 est relié à la pièce de raccordement 7. L'ouverture supé- rieure de la pièce de raccordement 7 sert à rac corder un tube de liaison 19 pour la compensation de pression entre la chambre de combustion de l'appareil de chauffage et le réservoir 2. A cette fin, l'extrémité de tête du bloc de buses 10 pré sente latéralement un autre manchon de raccorde ment 20 dont l'alésage débouche dans la cavité du bloc de buses 10. On insère dans ce manchon de raccordement 20 une buse à étranglement 21 qui sert à amortir les fluctuations de pression qui se produisent à l'intérieur du tube de liaison. As shown in figure 2, the magnetic pump 1, the tank 2 and the annular fuel line 3 leading to the riser tube 4 are arranged in the same way as in figure 1. The riser tube 4 is also provided with both ends of widened connecting pieces 6 and 7, the first of which receives the upstream nozzle 5 in a threaded part. The return to the interior of the annular fuel line 3 is connected to the connection piece 7. The upper opening of the connection piece 7 serves to connect a connection tube 19 for pressure compensation between the combustion chamber of the heater and the tank 2. For this purpose, the head end of the nozzle block 10 has a further connection sleeve 20 laterally, the bore of which opens into the cavity of the nozzle block 10. Inserted into this connecting sleeve 20 is a throttle nozzle 21 which serves to dampen the pressure fluctuations which occur inside the connecting tube.

Le sens d'écoulement du combustible est, comme déjà mentionné en liaison avec la figure 1, indiqué par les flèches. L'élimination de l'air du réservoir 2 pour le combustible s'effectue dans la chambre à combustible 16, de sorte que le réser voir 2 se trouve toujours sous la pression de la chambre de combustion. Outre la suppression de la gêne due aux odeurs, ceci permet que la buse de distribution 9 soit alimentée indépendamment de la surpression ou de la dépression et du niveau de pression dans la chambre de combustion, seu lement avec la pression de la colonne de liquide déterminée simplement par le tube ascendant 4.The direction of flow of the fuel is, as already mentioned in connection with FIG. 1, indicated by the arrows. The removal of air from the fuel tank 2 takes place in the fuel chamber 16, so that the tank see 2 is always under the pressure of the combustion chamber. In addition to eliminating the discomfort due to odors, this allows the dispensing nozzle 9 to be supplied independently of the overpressure or the negative pressure and the pressure level in the combustion chamber, only with the pressure of the determined liquid column. simply by the ascending tube 4.

Claims

SUMMARY Device for supplying liquid fuel to heating devices, in particular for heating vehicles, in which the metering of the fuel above a distribution nozzle is effected by a column of liquid above of this nozzle, an upstream nozzle and possibly a downstream nozzle being placed in the fuel circuit which transports the fuel with an overflow, remarkable in particular by the following characteristics, considered separately or in combinations 1o The nozzle inlet is made in the form of a hollow screw which is at the same time constituted as a fixing member and as a pivot point of an ascending tube receiving the column of liquid and is located at the head end of a nozzle block ; a coil spring is provided in the part of the nozzle block on the burner side, directly after the distribution nozzle, which protrudes from the other side on the nozzle block and leads into the area of a burner device ; 2o There is provided between the hermetically closed tank for the fuel and the burner device a connecting tube serving for pressure compensation, which is parallel to the annular pipe provided for the transport of the fuel; 3o The connecting tube for pressure compensation is arranged so that it opens on one side into the fuel passage zone inside the nozzle block is connected on the other side to the end of air exhaust from the riser tube; 40 Is inserted into the connecting tube, between the combustion chamber and the tank, a throttle nozzle, preferably at the end through which the connecting tube opens into the nozzle block.