NO161943B

NO161943B - Liquid Fuel Combustion Device.

Info

Publication number: NO161943B
Application number: NO87874282A
Authority: NO
Inventors: Robert Storey Babington
Original assignee: Babington Robert S
Priority date: 1983-03-17
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-07-03
Also published as: NO874282L; NO874282D0; NO161943C

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en innretning for brenning av flytende brensel. Innretningen innbefatter en skjermanordning som i det minste delvis omgir plenumkammeret for å beskytte den tynne brenselfilm mot luftstrømmen fra den del av den nevnte ytterligere strøm av trykkluft som av huset rettes gjennom utløpsåpningen, hvilken skjermanordning har en avstand fra den nevnte ytteroverflate for å tillate en fri strøming av den tynne film over overflaten, idet skjermanordningen innbefatter en første åpning i flukt med plenumkammeråpningen og utløpsåpningen i veggen. The present invention relates to a device for burning liquid fuel. The device includes a shield device which at least partially surrounds the plenum chamber to protect the thin fuel film from the air flow from that part of said additional stream of compressed air which is directed by the housing through the outlet opening, which shield device is spaced from said outer surface to allow a free flow of the thin film over the surface, the screen device including a first opening flush with the plenum chamber opening and the outlet opening in the wall.

Fra US-PS 3.421.692, 3.421.699 og 3.425.058 er det kjent en vaeskeforstøvnings-innretning som egner seg særlig i brennere for flytende brensel. Det prinsipp som benyttes i innretningen, ofte betegnet som "Babington-prinsippet", består i at væsken klargjøres for forstøvning derved at væsken bringes til å spre seg ut i en f rittstrømmende tynn film over ytterflaten til et plenumkammer som har en yttervegg som danner et forstøverlegeme og inneholder minst en åpning. Når gass føres inn i plenumkammeret vil den gå ut gjennom åpningen og derved tilveiebringe en meget Jevn dusj av små væskepartikler. Ved å variere antall åpninger, utformingen av åpningene, formen og egenskapene til overflatene, hastigheten til og mengden av væske som tilføres til overflaten, og ved å styre gasstrykkel i plenumkammeret, kan kvantiteten og kvaliteten til den resulterende dusj stilles inn etter behov for en bestemt brenneranvendelse. Ulike arrangementer av slike forstøvningsinnretninger er kjent fra US-PS 3.751.210, 3.864.326, 4.155.700 og 4.298.338. From US-PS 3,421,692, 3,421,699 and 3,425,058, a liquid atomization device is known which is particularly suitable in burners for liquid fuel. The principle used in the device, often referred to as the "Babington principle", is that the liquid is prepared for atomization by causing the liquid to spread out in a free-flowing thin film over the outer surface of a plenum chamber which has an outer wall that forms a atomizer body and contains at least one opening. When gas is introduced into the plenum chamber, it will exit through the opening and thereby provide a very even shower of small liquid particles. By varying the number of openings, the design of the openings, the shape and characteristics of the surfaces, the speed and quantity of liquid supplied to the surface, and by controlling the gas pressure in the plenum chamber, the quantity and quality of the resulting shower can be adjusted as needed for a particular burner use. Various arrangements of such atomizing devices are known from US-PS 3,751,210, 3,864,326, 4,155,700 and 4,298,338.

Fig. 1 viser en forstøvningsinnretning for flytende brensel, av den generelle type som er kjent fra de foran nevnte patentskrifter, og som arbeider i samsvar med Babington-prinsippet. Et hus 10, vanligvis med sylindrisk form, danner et forstøvningskammer 12 med en fremre vegg eller skillevegg 14, hvorigjennom det går en konisk utløpsåpning eller utløpskonus 16. Huset 10 har også en bakvegg 18 hvor det er opplagret et forstøvningslegeme 20 som har en yttervegg 22 som begrenser et innvendig plenumkammer (ikke vist) og som avsmalner mot en fremre åpning 24. I en typisk kjent utførelse hvor forstøver-legemet 20 har en sfærisk spiss med en diameter på ca. 12,7 mm, har åpningen 24 en avstand på ca. 6,35 mm fra utløps-konusens 16 fremre utløpsflate. Innløpsdiameteren til konusen 16 er ca. 20,83 mm og utløpsdiameteren er ca. 14,73 mm. Fig. 1 shows an atomizing device for liquid fuel, of the general type known from the aforementioned patents, and which works in accordance with the Babington principle. A housing 10, usually of a cylindrical shape, forms an atomization chamber 12 with a front wall or partition 14, through which a conical outlet opening or outlet cone 16 passes. The housing 10 also has a rear wall 18 where an atomization body 20 is stored which has an outer wall 22 which limits an internal plenum chamber (not shown) and which tapers towards a front opening 24. In a typical known embodiment where the atomizer body 20 has a spherical tip with a diameter of approx. 12.7 mm, the opening 24 has a distance of approx. 6.35 mm from the outlet cone's 16 front outlet surface. The inlet diameter of the cone 16 is approx. 20.83 mm and the outlet diameter is approx. 14.73 mm.

En høytrykksluft-kilde 26 er tilknyttet plenumkammeret ved hjelp av en ledning 28, slik at ved bruk av innretningen vil en luftstrøm bringes til å gå gjennom åpningen 24. Over forstøverlegemet 20 er det anordnet et materør 30 for flytende brensel. Tidligere har dette rør hatt et sirkulært tverrsnitt, men det kan også ha andre tverrsnitt uten at man derved går utenfor rammen for foreliggende oppfinnelse. Flytende brensel trekkes fra en sump 32 gjennom en ledning 34 ved hjelp av en pumpe 36 og bringes til å strømme gjennom en ytterligere ledning 38 og inn i materøret 30. Derfra strømmer brenselet over forstøverlegemet 20 og danner en væskefilm som helt dekker legemets 20 overflate. Den del av brenselet som strømmer over forstøverlegemets overflate og som ikke forstøves, vil flyte ned fra legemets 20 nedre side som en strøm 40 som går tilbake til sumpen 32 gjennom ledningen 42, som vist på tegningsfiguren. Når luft strømmer gjennom åpningen 24 vil væskefilm som stadig danner seg ved åpningen hele tiden brytes opp i små dråper av væske som beveger seg vekk i form av en fin, i hovedsak konisk dusj 44 av forstøvet brensel. A high-pressure air source 26 is connected to the plenum chamber by means of a line 28, so that when the device is used, an air flow will be caused to pass through the opening 24. A feed pipe 30 for liquid fuel is arranged above the atomizer body 20. In the past, this pipe has had a circular cross-section, but it can also have other cross-sections without thereby going outside the scope of the present invention. Liquid fuel is drawn from a sump 32 through a line 34 by means of a pump 36 and made to flow through a further line 38 and into the feed pipe 30. From there, the fuel flows over the atomizer body 20 and forms a liquid film that completely covers the body's 20 surface. The part of the fuel which flows over the surface of the atomizer body and which is not atomized, will flow down from the lower side of the body 20 as a stream 40 which returns to the sump 32 through the line 42, as shown in the drawing figure. When air flows through the opening 24, the liquid film that is constantly forming at the opening will constantly break up into small drops of liquid that move away in the form of a fine, essentially conical shower 44 of atomized fuel.

Ved slike tidligere kjente systemer vil dusjen 44 inneholde noen avvikende dråper eller satelittdråper som divergerer fra den viste koniske strømningsbane. Som følge herav vil den koniske veggen i utløpskonusen 16 ha en tendens til å fuktes, og en liten mengde av flytende brensel vil strømme tilbake til forstøvningskammeret 12 og også gå tilbake til sumpen 32 gjennom ledningen 42. For komplettering av det skjematiske bildet av en slik tidligere kjent brenselbrenner viser fig. 1 også en tenningsstyring 45 og en tenner 46. Tenneren er plassert ved dusjens 44 ytre omkrets, på et nedstrømsted for derved å tenne brenselet på en måte som er nærmere omtalt i de tidligere nevnte patentskrifter. Tenningen av brenselet skjer således inne i et flammerør 48. En sterk avkortet versjon av et slikt flammerør er vist i fig. 1. In such previously known systems, the shower 44 will contain some deviating drops or satellite drops that diverge from the conical flow path shown. As a result, the conical wall of the outlet cone 16 will tend to become wet, and a small amount of liquid fuel will flow back into the atomization chamber 12 and also return to the sump 32 through the line 42. To complete the schematic view of such previously known fuel burner shows fig. 1 also an ignition control 45 and an igniter 46. The igniter is placed at the outer circumference of the shower 44, at a downstream location to thereby ignite the fuel in a manner that is described in more detail in the previously mentioned patents. The ignition of the fuel thus takes place inside a flame tube 48. A strongly truncated version of such a flame tube is shown in fig. 1.

For å minimalisere faren for en forbrenning inne i for-støvningskammeret 12, en tilstand som er kjent som "tilbakeslag", er det kjent å tilveiebringe en luftstrøm med et trykk som er litt større enn atmosfæretrykket, idet denne luftstrøm går inn i kammeret 12, forbi forstøverlegemet 20 og ut gjennom utløpskonusen 16 sammmen med dusjen 44. Et par åpninger 50 kan benyttes for tilveiebringelsen av denne luftstrøm, vanligvis fra en vifte som arbeider med et vesentlig lavere trykk enn den høytrykkskilde 26 som tilfører luft til forstøveren 20. I en slik tidligere kjent innretning har man noen ganger observert flammefronten F, dvs. det punkt hvor en flamme først blir synlig, på et punkt inne i utløpskonusen 16, som vist på tegningen. In order to minimize the danger of a combustion inside the atomization chamber 12, a condition known as "blowback", it is known to provide an air stream with a pressure slightly greater than atmospheric pressure, as this air stream enters the chamber 12, past the atomizer body 20 and out through the outlet cone 16 together with the shower 44. A pair of openings 50 can be used for the provision of this air flow, usually from a fan operating at a significantly lower pressure than the high pressure source 26 which supplies air to the atomizer 20. In such previously known device, the flame front F has sometimes been observed, i.e. the point where a flame first becomes visible, at a point inside the outlet cone 16, as shown in the drawing.

Selv om denne type av kjente brennere for flytende brensel har vist seg å være en praktisk og effektiv brenner for bruk i vanlige hus og i industrien, er den allikevel beheftet med noen problemer eller ulemper. Det har fra enkelte hold vært pekt på at under spesielt ugunstige forhold kan man allikevel få et tilbakeslag til forstøvningskammeret 12. Dersom eksempelvis trykket og således luftstrømmen gjennom for-støverlegemet 20 skulle synke i forbindelse med utilstrekkelig ventilasjon av kammeret 12, så vil flammefronten F kunne bevege seg inn i forstøvningskammeret 12, og det oppstår da en tilstand som kan føre til tilbakeslag under drift eller like etter en avstengning. En plutselig reduksjon eller en total stopp av luftstrømmen gjennom ledningene 50, noe man kan oppleve dersom vifteinnløpet lukkes ved et uhell, kan også resultere i en tilbakeslagssituasjon. Fordi en del av det brensel som benyttes 1 disse brennere resirkuleres kontinuerlig, vil et tilbakeslag kunne bevirke at brenseltemperaturen øker til et nivå over oppflammingspunktet. Trykkbølger i flammerøret 48, eksempelvis som følge av nedadrettet trekk i pipestokken i et hus, har vært antydet som en mulig årsak til tilbakeslag inn i forstøvningskammeret 12, særlig dersom en slik trekk skjer samtidig med de foran nevnte irregulariteter. Although this type of known burner for liquid fuel has proven to be a practical and efficient burner for use in ordinary houses and in industry, it is nevertheless burdened with some problems or disadvantages. It has been pointed out from some quarters that under particularly unfavorable conditions one can still get a backlash to the atomization chamber 12. If, for example, the pressure and thus the air flow through the atomizer body 20 were to drop in connection with insufficient ventilation of the chamber 12, then the flame front F would be able move into the atomization chamber 12, and a condition then arises which can lead to backlash during operation or shortly after a shutdown. A sudden reduction or total stoppage of air flow through the ducts 50, which can be experienced if the fan inlet is accidentally closed, can also result in a backlash situation. Because part of the fuel used in these burners is continuously recycled, a backlash could cause the fuel temperature to rise to a level above the flash point. Pressure waves in the flame pipe 48, for example as a result of a downward draft in the chimney stack in a house, have been suggested as a possible cause of blowback into the atomization chamber 12, especially if such a draft occurs simultaneously with the aforementioned irregularities.

Trykkluftstrømmen gjennom ledningene 50 og inn i forstøv-ningskammeret 12 har i noen tid vært anerkjent som et middel for bekjemping av disse potensielle tilbakeslag-årsaker. Strømmen gjennom forstøvningskammeret bidrar til å redusere brenseltemperaturen, tilfredsstille medrivingskravet for den luftstråle som går ut fra åpningen 24 med høy hastighet, fremmer en blanding av brensel og luft, og har også en tendens til å fremme en mer kontrollerbar lokalisering av flammefronten F. Ettersom hastigheten til den luften som strømmer over forstøverlegemet 20 øker vil imidlertid i slike tidligere kjente brennere små bølger og andre strømnings-irregulariteter kunne oppstå i den film som strømmer over forstøverlegemet, og dette kan resultere i en uønsket medriving av råbrensel inn i flammerøret 48 og/eller irregu-lær forstøvning, med tilveiebringelse av større dråper. Det antas også at noe brensel kan rives løs fra strømmen 40 og bæres med inn i flammerøret 48 dersom luftstrømmen gjennom forstøvningskammeret er for kraftig. For å kunne styre hastigheten til den luft som passerer spissen av forstøv-ningslegemet 20, er legemets spiss plassert så meget som 6,35 mm fra utløpskonusens 16 utløpsflate, som nevnt tidligere. Imidlertid har man sørget for ikke å bevege legemets spiss så langt fra utløpskonusen at flammefronten F beveger seg inn i forstøvningskammeret eller at overskytende brensel slår an mot veggene i konusen 16. The flow of compressed air through the lines 50 and into the atomizing chamber 12 has for some time been recognized as a means of combating these potential backlash causes. The flow through the atomization chamber helps to reduce the fuel temperature, satisfy the entrainment requirement of the air jet exiting the orifice 24 at high velocity, promotes mixing of the fuel and air, and also tends to promote a more controllable localization of the flame front F. As the velocity until the air that flows over the atomizer body 20 increases, however, in such previously known burners, small waves and other flow irregularities could occur in the film that flows over the atomizer body, and this could result in an unwanted entrainment of crude fuel into the flame tube 48 and/or irregular atomization, providing larger droplets. It is also assumed that some fuel can be torn loose from the flow 40 and carried along into the flame tube 48 if the air flow through the atomization chamber is too strong. In order to be able to control the speed of the air passing the tip of the atomizing body 20, the tip of the body is located as much as 6.35 mm from the outlet surface of the outlet cone 16, as mentioned earlier. However, care has been taken not to move the tip of the body so far from the outlet cone that the flame front F moves into the atomization chamber or that excess fuel hits the walls of the cone 16.

For at slike tidligere kjente brennere for flytende brensel og væske-forstøvere skal kunne anvendes innenfor et bredt anvendelsesområde møter man et annet problem som går ut på å kunne ha en så stor variasjon som mulig av den volumetriske strømningshastighet for det forstøvede brensel eller annen væske i dusjen 44, mellom de ønskede laveste og høyeste strømningsmengder. Eksempelvis kan noen anvendelser kreve så lave strømningsmengder som 0,3785 liter/time, mens andre krever opptil 3,785 liter/time. In order for such previously known burners for liquid fuel and liquid atomizers to be able to be used within a wide range of applications, another problem is encountered which consists in being able to have as large a variation as possible of the volumetric flow rate for the atomized fuel or other liquid in the shower 44, between the desired lowest and highest flow rates. For example, some applications may require flow rates as low as 0.3785 liters/hour, while others require up to 3.785 liters/hour.

Så snart man imidlertid har valgt en spesiell geometri for en gitt, tidligere kjent forstøvningsinnretning, vil endringer i strømningsmengden til den forstøvede væske i dusjen 44 primært skje ved påvirkning av vaeskestrømningsmengden mot forstøverlegemet. For de laveste verdier vil væskefilm-tykkelsen ved åpningen fortrinnsvis være så tynn som mulig, under stadig bibehold av en kontinuerlig film over ytterflaten til forstøverlegemet. Ønsker man derimot høyere strømningsmengder for den forstøvede væske, så vil det være nødvendig å øke filmtykkelsen ved åpningen, uten å øke dem så meget at det dannes uønskede store væskedråper. However, as soon as a particular geometry has been chosen for a given, previously known atomizing device, changes in the flow quantity of the atomized liquid in the shower 44 will primarily occur by influencing the liquid flow quantity towards the atomizer body. For the lowest values, the liquid film thickness at the opening will preferably be as thin as possible, while still maintaining a continuous film over the outer surface of the atomizer body. If, on the other hand, higher flow rates for the atomized liquid are desired, then it will be necessary to increase the film thickness at the opening, without increasing them so much that unwanted large liquid droplets are formed.

Ved tidligere kjente forstøvere av den type som er vist i fig. 1 er ett enkelt væske-materør plassert over hvert forstøverlegeme, i en avstand på ca. 0,175 til 9,25 mm, slik at det oppnås en variabel strømningsmengde av forstøvet brensel på ca. 0,757 til 2,271 liter/time. I et slikt tilfelle kreves det ca. 0,56 til 0.7 m<3>/minutt forbrenningsluft i flammerøret 48. Ca. 1056 av denne luftmengde aspireres som følge av den strålepumpevirkning som forstøverlegemet utøver. Tilstedeværelsen av en med relativ høy hastighet strømmende luft over overflaten til forstøverlegemet 20, opptil 9,14 til 10,67 m/sekund, gjør det mulig å oppnå vesentlig tynnere eller tykkere filmer på forstøverlegemet uten at det oppstår uønskede små bølgedannelser i filmen. Det foreligger flere anvendelsesområder hvor det er ønskelig med strømningsmengder for den forstøvede væske over og under de foran nevnte verdiområder, men slike høyere og lavere verdier har man hittil ikke kunnet oppnå på en pålitelig måte. In previously known nebulizers of the type shown in fig. 1, a single liquid feed pipe is placed above each atomizer body, at a distance of approx. 0.175 to 9.25 mm, so that a variable flow amount of atomized fuel of approx. 0.757 to 2.271 litres/hour. In such a case, approx. 0.56 to 0.7 m<3>/minute combustion air in the flame tube 48. Approx. 1056 of this amount of air is aspirated as a result of the jet pump effect exerted by the atomizer body. The presence of relatively high velocity air flowing over the surface of the atomizer body 20, up to 9.14 to 10.67 m/second, makes it possible to obtain significantly thinner or thicker films on the atomizer body without unwanted small undulations occurring in the film. There are several areas of application where it is desirable to have flow rates for the atomized liquid above and below the aforementioned value ranges, but such higher and lower values have not been able to be achieved in a reliable manner so far.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det en innretning for brenning av flytende brensel, som nevnt innledningsvis, hvilken innretning er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av krav l's karakteristikk. According to the invention, a device for burning liquid fuel is proposed, as mentioned at the outset, which device is characterized by the features that appear in the characteristics of claim 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvsten-dige krav. Further features of the invention are indicated in the independent claims.

Kombinasjonen av skjermanordningen og huset, hvis vegg har utløpsåpning i flukt med plenumkammeråpningen, muliggjør at en meget større mengde av trykkluft kan strømme gjennom utløpsåpningen. Skjermanordningen vil beskytte den tynne brenselfilm på ytteroverflaten til plenumkammeret mot de sterke luftstrømmer som tilveiebringes av den store mengde forstøvningsluft som går ut gjennom utløpsåpningen sammen med forstøvet brensel. Vaeskefilmen som strømmer over forstøver-legemet, og returstrømmen som går fra bunnen av legemet, gjøres mindre følsomme overfor den luftstrøm som går igjennom forstøvningskammeret, sammenliknet med tidligere kjente innretninger og metoder. The combination of the screen device and the housing, the wall of which has an outlet opening flush with the plenum chamber opening, enables a much larger amount of compressed air to flow through the outlet opening. The screen device will protect the thin fuel film on the outer surface of the plenum chamber against the strong air currents provided by the large amount of atomizing air exiting through the outlet opening together with atomized fuel. The liquid film that flows over the atomizer body, and the return flow that goes from the bottom of the body, are made less sensitive to the air flow that goes through the atomization chamber, compared to previously known devices and methods.

Når forbrenningen av det forstøvede brensel skal stoppes, stoppes strømmen av luft gjennom plenumkammeret, mens strømmen av luft gjennom forstøvningskammeret og strømmen av brensel mot ytterflaten fortsetter. På den måten avkjøles plenumkammeret, skjerm-, brensel- og forstøvningskammeret, med tilhørende reduksjon av faren for tilbakeslag inn i for-støvningskammeret etter stoppet forbrenning. When the combustion of the atomized fuel is to be stopped, the flow of air through the plenum chamber is stopped, while the flow of air through the atomization chamber and the flow of fuel towards the outer surface continue. In this way, the plenum chamber, screen, fuel and atomization chamber are cooled, with a corresponding reduction in the risk of backflow into the atomization chamber after combustion has stopped.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningene hvor The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings where

Fig. 1 viser et skjematisk snitt gjennom en tidligere kjent brenner for flytende brensel, hvilken brenner arbeider i samsvar med Babington-prinsippet, Fig. 1 shows a schematic section through a previously known burner for liquid fuel, which burner works in accordance with the Babington principle,

fig. 2 viser et skjematisk snitt gjennom en brenner for flytende brensel av den grunnleggende type som er vist i fig. 1, men forbedret slik at den utgjør en innretning ifølge foreliggende oppfinnelse, fig. 2 shows a schematic section through a liquid fuel burner of the basic type shown in fig. 1, but improved so that it constitutes a device according to the present invention,

fig. 3 viser et utsnitt av en brenner for flytende brensel ifølge oppfinnelsen, hvor det anvendes to forstøvere for flytende brensel, fig. 3 shows a section of a burner for liquid fuel according to the invention, where two atomizers for liquid fuel are used,

fig. 4 viser et delvis gjennomskåret frontriss, sett fra flammerøret, av en brenner for flytende brensel, i samsvar med oppfinnelsen, fig. 4 shows a partially cut-away front view, seen from the flame tube, of a liquid fuel burner in accordance with the invention,

fig. 5 viser et horisontalsnitt etter linjen 5-5 i fig. 4, fig. 5 shows a horizontal section along the line 5-5 in fig. 4,

fig. 6 viser et vertikalsnitt etter linjen 6-6 i fig. 5, og fig. 7 viser et vertikalsnitt etter linjen 7-7 i fig. 4. fig. 6 shows a vertical section along line 6-6 in fig. 5, and fig. 7 shows a vertical section along the line 7-7 in fig. 4.

I det etterfølgende skal det gis en detaljert beskrivelse av flere ulike utførelsesformer av oppfinnelsen. I de enkelte tegningsfigurer er det for like komponenter benyttet de samme henvisningstall. In what follows, a detailed description of several different embodiments of the invention will be given. In the individual drawings, the same reference numbers are used for similar components.

Som nevnt viser fig. 1 en tidligere kjent brenner for flytende brensel, hvilken brenner arbeider i samsvar med Babington-prinsippet. I fig. 2 er det vist et slikt kjent apparat, modifisert i samsvar med oppfinnelsen. I en utførelsesform er åpningen 24 plassert i en aksial avstand på ca. 3,81 til 4,57 mm fra utløpsflaten 52 i utløpskonusen 16, Istedenfor 6,35 mm som er en representativ verdi for det tidligere kjente system. Som følge av denne plasseringen vil flammefronten F bevege seg fremover og inn i flammerøret 48, som vist, og derved reduseres på en fordelaktig måte faren for tilbakeslag. Vanligvis er det ønskelig å holde aksial-avstanden mellom utløpsflaten 52 og åpningen 24 på et minimum, for dermed å eliminere fuktigen av åpningen i veggen 52, eksempelvis overflaten i utløpskonunsen 16, for således å redusere faren for karbonisering på dette sted. Med denne konstruktive utførelse er det også mulig å eliminere konusen 16 helt, slik at det kan benyttes en enkel sirkulær åpning i veggen 14 istedenfor den koniske åpning som er vist i fig. 2. En slik nærmere plassering gir også et mindre utløpsareal i veggen 14 eller i konusen 16 enn i det tidligere kjente system, for den luft som går gjennom forstøvningskammeret 12 og inn i flammerøret 48 via en av de nevnte åpningstyper i veggen 14. As mentioned, fig. 1 a previously known burner for liquid fuel, which burner works in accordance with the Babington principle. In fig. 2 shows such a known device, modified in accordance with the invention. In one embodiment, the opening 24 is located at an axial distance of approx. 3.81 to 4.57 mm from the outlet face 52 in the outlet cone 16, instead of 6.35 mm which is a representative value for the previously known system. As a result of this location, the flame front F will move forward and into the flame tube 48, as shown, thereby advantageously reducing the risk of flashback. Generally, it is desirable to keep the axial distance between the outlet surface 52 and the opening 24 to a minimum, in order to eliminate the moisture of the opening in the wall 52, for example the surface of the outlet cone 16, in order to thus reduce the risk of carbonization at this location. With this constructive design, it is also possible to eliminate the cone 16 completely, so that a simple circular opening in the wall 14 can be used instead of the conical opening shown in fig. 2. Such a closer location also provides a smaller outlet area in the wall 14 or in the cone 16 than in the previously known system, for the air that passes through the atomization chamber 12 and into the flame tube 48 via one of the aforementioned opening types in the wall 14.

For å minimalisere den tendens som den raskere strømmende luft har til å rive brensel vekk fra overflaten på forstøver-legemet 20, er det i samsvar med oppfinnelsen anordnet en omgivende skjerm 54 rundt legemet 20, for derved å beskytte den tynne brenselfilmen mot påvirkningen av den forbistrøm-mende luft. Skjermen gir også beskyttelse mot strålevarme fra flammerøret 48, slik at den maksimale brenseltemperatur vil kunne falle ca. 20°F 1 den i fig. 2 og 3 viste utførelse, under forutsetning av adekvat ventilering av forstøvnings-kammeret. Spissen av legemet 20 er sfærisk og har et senter på det bulbformede legemes akse ved punktet B. Skjermen 54 er utformet med et sylindrisk parti 56 som strekker seg forover til et vertikalplan plassert ca. 1,52 mm bak punktet B, idet aksialsnittet mellom dette plan og legemets 20 akse er betegnet med S. Det sylindriske parti 56 strekker seg bakover ca. 4,83 mm i fra punktet S og til et plan hvor såvel skjerm 54 som legemet 20 er lukket med en bakvegg 58. Det sylindriske parti 56 går over i et sfærisk parti 60 hvis senter ligger ved S. Det sfæriske parti har en radius på ca. 11.43 mm. Det sfæriske parti 60 går over i et konisk parti 62 hvis toppunkt ligger ca. 11,43 mm foran punktet S, og det koniske parti har fortrinnsvis en kjeglevinkel på ca. 65°. En kjeglevinkel i området 50 til 80° kan også aksepteres. Man kan eventuelt helt utelate det koniske parti 62, og således helt enkelt la det sfæriske parti 60 strekke seg helt frem til åpningen 64 foran i skjermen 54. Partiet 62 avsluttes med en fortrinnsvis sirkulær frontåpning 64. Ytterflaten på det koniske parti 62 og veggen i utløpskonusen 16 begrenser således sammen en ringformet konisk dyse hvorigjennom en del av den luft som går gjennom forstøvnings-kammeret 12 må strømme for å nå frem til flammerøret 48. I en typisk anvendelse hvor forstøverlegemet 20 har en spiss med en sfærisk diameter på ca. 12,7 mm, økes diameteren i utløpskonusens 16 utløpsåpning fra ca. 14,73 til ca. 17,27 mm, og utløpskonusens 16 innløpsåpning øker i diameter fra 20,83 til 29,2 mm. Den større diameter i det koniske parti 62 er fortrinnsvis lik diameteren til utløpsåpningen i utløpskonusen 16. Det koniske parti 62 og veggen i utløps-konusen 16 kan være parallelle, om så ønskes. Fortrinnsvis oppnås maksimal strømningshastighet ved utløpsflaten 52. Fortrinnsvis har veggen 14 en tykkelse på ca. 3,3 mm, og kjeglevinkelen i utløpskonusen 16 er ca. 60" . Når det istedenfor en konus 16 benyttes en enkel åpning i veggen 14, kan veggen 14 helt enkelt være utformet som en av en metall-plate utført brannvegg som danner et skille mellom for-støvningskammeret 12 og flammerøret 48. In order to minimize the tendency of the faster flowing air to tear fuel away from the surface of the atomizer body 20, in accordance with the invention, a surrounding shield 54 is arranged around the body 20, thereby protecting the thin fuel film from the influence of the passing air. The screen also provides protection against radiant heat from the flame tube 48, so that the maximum fuel temperature can drop approx. 20°F 1 the one in fig. 2 and 3 showed execution, subject to adequate ventilation of the atomization chamber. The tip of the body 20 is spherical and has a center on the axis of the bulb-shaped body at point B. The screen 54 is designed with a cylindrical part 56 which extends forwards to a vertical plane located approx. 1.52 mm behind point B, the axial section between this plane and the axis of the body 20 being denoted by S. The cylindrical part 56 extends backwards approx. 4.83 mm in from point S and to a plane where both screen 54 and body 20 are closed with a rear wall 58. The cylindrical part 56 transitions into a spherical part 60 whose center is at S. The spherical part has a radius of about. 11.43 mm. The spherical part 60 transitions into a conical part 62 whose apex is approx. 11.43 mm in front of point S, and the conical part preferably has a cone angle of approx. 65°. A cone angle in the range of 50 to 80° is also acceptable. One can possibly omit the conical part 62 completely, and thus simply let the spherical part 60 extend all the way to the opening 64 at the front of the screen 54. The part 62 ends with a preferably circular front opening 64. The outer surface of the conical part 62 and the wall in the outlet cone 16 thus together limits an annular conical nozzle through which part of the air passing through the atomization chamber 12 must flow in order to reach the flame tube 48. In a typical application where the atomizer body 20 has a tip with a spherical diameter of approx. 12.7 mm, the diameter in the outlet cone 16 outlet opening is increased from approx. 14.73 to approx. 17.27 mm, and the outlet cone 16 inlet opening increases in diameter from 20.83 to 29.2 mm. The larger diameter in the conical part 62 is preferably equal to the diameter of the outlet opening in the outlet cone 16. The conical part 62 and the wall in the outlet cone 16 can be parallel, if desired. Preferably, the maximum flow rate is achieved at the outlet surface 52. Preferably, the wall 14 has a thickness of approx. 3.3 mm, and the cone angle in the outlet cone 16 is approx. 60". When a simple opening in the wall 14 is used instead of a cone 16, the wall 14 can simply be designed as a fire wall made of a metal sheet which forms a separation between the atomization chamber 12 and the flame tube 48.

Strømmen av luft gjennom forstøvningskammeret 12, kan økes til ca. 50% utover den verdi som kan tolereres i fig. 1, uten at det danner seg små bølger i brenselfilmen på forstøveren 22. Denne økede luftstrøm hjelper til å kjøle brenselet under drift, men utløpshastigheten i åpningen i veggen 14 bør ikke være så høy at det fører til en unødvendig sammen-trykking av vinkelen i den koniske dusj 44, som fortrinnsvis skal ha en kjeglevinkel på ca. 30° ved åpningen 24. Den økede luftstrøm reduserer også faren for tilbakeslag. Dersom imidlertid det koniske parti 62 befinner seg for nært inntil utløpskonusen 16 så vil skjermen få en tendens til misfarging eller belegging som følge av de høye temperaturer som induseres fordi skjermen befinner seg så tett inntil for-brenningsområdet i flammerøret 48. I tillegg vil en for høy luftstrøm kunne rive eller suge med seg dråper av råbrensel fra overflaten på legemet 20 og fra strømmen 40 og bære med seg slike dråper ut gjennom frontåpningen 64 i skjermen 54 og videre inn i flammerøret 48, hvor dråpene vil redusere forbrenningens effektivitet. På den annen side, dersom det koniske parti 62 ligger for langt fra utløpskonusen 16, så vil luftstrømhastigheten gjennom den ringformede koniske dyse synke raskt. Som følge herav vil man få utilstrekkelig kjøling av den koniske flate 62, og flammefronten kan bevege seg for tett inntil utløpsflaten 52. Begge disse tilstander kan bidra til en uønsket overheting av det koniske parti 62 og gi mulighet for oppbygging av belegg der. The flow of air through the atomization chamber 12 can be increased to approx. 50% beyond the value that can be tolerated in fig. 1, without small waves forming in the fuel film on the atomizer 22. This increased airflow helps to cool the fuel during operation, but the outlet velocity in the opening in the wall 14 should not be so high that it leads to an unnecessary compression of the angle in the conical shower 44, which should preferably have a cone angle of approx. 30° at the opening 24. The increased airflow also reduces the risk of kickback. If, however, the conical part 62 is located too close to the outlet cone 16, the screen will tend to become discolored or coated as a result of the high temperatures induced because the screen is located so close to the combustion area in the flame tube 48. In addition, a too high air flow could tear or suck with it drops of crude fuel from the surface of the body 20 and from the stream 40 and carry with it such drops out through the front opening 64 in the screen 54 and further into the flame tube 48, where the drops will reduce the combustion efficiency. On the other hand, if the conical portion 62 is too far from the outlet cone 16, the air flow rate through the annular conical nozzle will decrease rapidly. As a result, insufficient cooling of the conical surface 62 will occur, and the flame front may move too close to the outlet surface 52. Both of these conditions may contribute to an unwanted overheating of the conical part 62 and give the possibility of a build-up of coating there.

Frontåpningen 64 er aksialt innrettet i forhold til utløps-konusen 16 og åpningen 24. I det viste eksempel har åpningen 64 en diameter på ca. 6,6 mm, og åpningsplanet er plassert omtrent 2,03 mm foran åpningen 24. Diameteren til åpningen 64 må være stor nok til å slippe gjennom den koniske dusj 44 uten fukting av åpningsomkretsen, men dersom åpningen 64 er for stor så vil man få små bølgedannelser i brenselflimen på forstøverlegemet 20 og noe av returstrømmen 40 vil kunne suges ut av skjermen 44, særlig når det går et stort luftvolum gjennom forstøvningskammeret 12. The front opening 64 is axially aligned in relation to the outlet cone 16 and the opening 24. In the example shown, the opening 64 has a diameter of approx. 6.6 mm, and the opening plane is located approximately 2.03 mm in front of the opening 24. The diameter of the opening 64 must be large enough to pass through the conical shower 44 without wetting the opening perimeter, but if the opening 64 is too large, you will get small wave formations in the fuel film on the atomizer body 20 and some of the return flow 40 will be able to be sucked out of the screen 44, especially when a large volume of air passes through the atomization chamber 12.

På den øvre siden av skjermen 54 er det en åpning hvorigjennom materøret 30 går. I utførelsen i fig. 2 og 3 har røret 30 fortrinnsvis en yttérdiameter på ca. 3,18 mm og en Innerdiameter på ca. 2,36 mm. Røret er fortrinnsvis avflatet ved utløpsenden, slik at det har en oval form på tvers av sprøyteaksen. Den ovale åpnings minste akselengde er ca. 1,4 mm. Rørets 30 senterlinje går fortrinnsvist vertikalt til et sted ca. 2,92 mm bak åpningen 24. Materøret 30 er, forsynt med en horisontal utløpsåpning hvis bakerste kant 66 er plassert ca. 2,16 mm vertikalt fra forstøverlegemets 20 øvre flate, for derved å hindre at den innkommende brenselstrøm fester seg til innerflaten på skjermen 54. Returstrømmen 40 går fortrinnsvis ut av skjermrommet via en returledning 68 som går gjennom bakveggen 58 og bakveggen 18 og til returledningen 42 nær sumpen 32. Strømmen 40 kan imidlertid også gå fra skjermen 54 og inn i kammeret 12 ved bakplaten 58, eller ned langs bakplaten 18 og til sumpen 32 via ledningen 42. Dersom brensel skulle treffe veggen i utløpskonusen 16, så vil brenselet ha en tendens til å gå tilbake til for-støvningskammeret 12 og i retur til sumpen 32 via ledningen 42. Fordi en forstøver av den type som er vist i fig. 2 gir få satelittdråper av brensel, vil det være meget lite væske som strømmer tilbake til forstøvningskammeret 12, og dette kammer vil derfor i hovedsaken forbli tørt, hvilket i ytterligere grad bidrar til å redusere faren for tilbakeslag. On the upper side of the screen 54 there is an opening through which the feed pipe 30 passes. In the embodiment in fig. 2 and 3, the pipe 30 preferably has an outer diameter of approx. 3.18 mm and an inner diameter of approx. 2.36 mm. The tube is preferably flattened at the outlet end, so that it has an oval shape across the spray axis. The minimum axial length of the oval opening is approx. 1.4 mm. The pipe's 30 centerline preferably runs vertically to a place approx. 2.92 mm behind the opening 24. The feed pipe 30 is provided with a horizontal outlet opening whose rear edge 66 is placed approx. 2.16 mm vertically from the upper surface of the atomizer body 20, thereby preventing the incoming fuel flow from adhering to the inner surface of the screen 54. The return flow 40 preferably exits the screen space via a return line 68 which passes through the rear wall 58 and the rear wall 18 and to the return line 42 near the sump 32. However, the flow 40 can also go from the screen 54 into the chamber 12 at the back plate 58, or down along the back plate 18 and to the sump 32 via the line 42. If fuel were to hit the wall of the outlet cone 16, then the fuel would tend to return to atomization chamber 12 and in return to sump 32 via conduit 42. Because an atomizer of the type shown in FIG. 2 provides few satellite drops of fuel, there will be very little liquid flowing back to the atomization chamber 12, and this chamber will therefore remain essentially dry, which further helps to reduce the risk of flashback.

Fig. 3 viser et snitt gjennom en prototype hvor det anvendes et par forstøverlegemer 20. Frontveggen 14 har form av et segment av en kule, med en radius på ca. 69,85 mm. To utløpskonuser 16, stilt med ca. 17° vinkel i forhold til innretningens aksiale senterlinje, er plassert på hver sin Fig. 3 shows a section through a prototype where a pair of atomizer bodies 20 are used. The front wall 14 has the shape of a segment of a sphere, with a radius of approx. 69.85 mm. Two outlet cones 16, arranged with approx. 17° angle in relation to the device's axial centreline, are placed on each

side av en sentral luftåpning 70 hvorigjennom en strøm av forbrenningsluft går fra forstøvningskammeret 12 og inn i det med stiplede linjer antydede flammerør 48. For ytterligere å redusere oppvarmingen av det indre av forstøvningskammeret 12 er veggen 14 fortrinnsvis utført som en hulvegg, med en frontvegg 72 og en bakvegg 74, som vist på figuren. Imidlertid kan det for forenkling av fremstillingen også benyttes en enkelt massiv vegg 14. side of a central air opening 70 through which a stream of combustion air passes from the atomization chamber 12 into the flame tube 48 indicated by dashed lines. To further reduce the heating of the interior of the atomization chamber 12, the wall 14 is preferably designed as a hollow wall, with a front wall 72 and a rear wall 74, as shown in the figure. However, to simplify the manufacture, a single massive wall 14 can also be used.

Bakveggen 18 er forsynt med en sentralt plassert luftinnløps-åpning 86 som I det minste delvist er omgitt av en ringmani-fold 78 hvorigjennom luft rettes mot plenumkammerne i forstøverlegemene 20. Manifolden 78 innbefatter en ringformet bakplate 80 og en ringformet frontplate 82 hvori det er utformet en fremoverrettet forhøyning 84. Denne for-høyning 84 og bakplaten 80 samvirker for dannelse av en ringformet strømningspassasje 86 hvorigjennom luft strømmer til det indre av forstøverlegemene 20. En egnet innløps-kupling 88 er anordnet i bakveggen 18 og har forbindelse med strømningspassasjen 86. Denne kupling er vist dreiet oppover 90° til tegningsplanet 1 fig. 3. Det vil si at i den virkelige utførelse vil denne kupling 88 være plassert symmetrisk i forhold til de to forstøverlegemer, fortrinnsvis ved bunnen av huset. Som vist i fig. 2 er en ventil 90 anordnet i ledningen 28 for styring av den luftstrøm som går til det indre av hvert forstøverlegeme. En innover kon-vergerende konisk leppe 92 er anordnet rundt åpningen 76 for retting av luft mot åpningen 70 under drift. Som nærmere omtalt senere og som vist i eksempelvis fig. 7, kan en hul sylindrisk ledning 71 benyttes for å forbinde den bakre åpning 76 ved den sentrale luftåpning 70. Dette arrangement muliggjør en styring av luftstrømmen gjennom åpningen 70 uavhengig av den luft som går inn i forstøvningskammeret 12. The rear wall 18 is provided with a centrally located air inlet opening 86 which is at least partially surrounded by an annular manifold 78 through which air is directed towards the plenum chambers in the atomizer bodies 20. The manifold 78 includes an annular back plate 80 and an annular front plate 82 in which it is designed a forward elevation 84. This elevation 84 and the back plate 80 cooperate to form an annular flow passage 86 through which air flows to the interior of the atomizer bodies 20. A suitable inlet coupling 88 is arranged in the rear wall 18 and has a connection with the flow passage 86. coupling is shown turned upwards 90° to the drawing plane 1 fig. 3. That is to say that in the real embodiment, this coupling 88 will be placed symmetrically in relation to the two atomizer bodies, preferably at the bottom of the housing. As shown in fig. 2, a valve 90 is arranged in the line 28 for controlling the air flow that goes to the interior of each atomizer body. An inwardly converging conical lip 92 is arranged around the opening 76 for directing air towards the opening 70 during operation. As discussed in more detail later and as shown in, for example, fig. 7, a hollow cylindrical conduit 71 can be used to connect the rear opening 76 to the central air opening 70. This arrangement enables a control of the air flow through the opening 70 independently of the air entering the atomization chamber 12.

Selv om plasseringen av tenneren 46 ikke er vist i fig. 3, vil fagmannen forstå at tenneren kan være plassert på et hvilket som helst egnet sted for tenning av de to koniske dusjer 44. I virkeligheten vil tenneren 46 gå gjennom veggen 14 på et sted over åpningen 70, slik det er vist i fig. 4. Although the location of the igniter 46 is not shown in FIG. 3, those skilled in the art will appreciate that the igniter may be located at any suitable location for igniting the two conical showers 44. In reality, the igniter 46 will pass through the wall 14 at a location above the opening 70, as shown in FIG. 4.

Fig. 4-7 viser en foretrukken utførelsesform av en brenner for flytende brensel i samsvar med oppfinnelsen, hvilken utførelse er utformet for å erstatte de høytrykks-dusj-brennere som er 1 vanlig bruk i ovner for bolighus og lignende. Komponenter som gjenfinnes i flg. 1-3, er gitt de samme henvisningstall. Utløpskonusen 16 er erstattet med en enkel sirkulær åpning 16<*> i frontveggen 14, som i seg selv utgjør et bakoverrettet kulesegment utformet ved bunnen av et metallbeger 94. En radielt utragende mellomflens 96 på begeret 92 har anleggssamvirke med flammerøret 48, som er vist med strekpunkterte linjer. En bakre, radielt utragende flens 98 på begeret 94 ligger an mot en O-r ing 102 som er plassert på en rundt omkretsen forløpende flens 104 på en støpt og utboret, i hovedsak sirkulær manifoldplate 106 som danner forstøvnlngskammerets 12 bakre vegg 18. Fig. 4-7 shows a preferred embodiment of a burner for liquid fuel in accordance with the invention, which embodiment is designed to replace the high-pressure shower burners which are commonly used in furnaces for residential houses and the like. Components found in Fig. 1-3 are given the same reference numbers. The outlet cone 16 is replaced by a simple circular opening 16<*> in the front wall 14, which itself constitutes a rearward-directed ball segment formed at the bottom of a metal cup 94. A radially projecting intermediate flange 96 on the cup 92 engages the flame tube 48, which is shown with dotted lines. A rear, radially projecting flange 98 on the cup 94 abuts an O-ring 102 which is placed on a circumferential flange 104 on a molded and bored out, substantially circular manifold plate 106 which forms the rear wall 18 of the atomization chamber 12.

I denne utførelsen er åpningen 24 plassert i en akslalavstand på ca. 4,1 til ca. 4,3 mm fra åpningens 16' utløpsflate 52, Istedenfor 6,35 mm slik tilfellet er ved de tidligere kjente systemer. Som følge av denne plasseringen vil flammefronten flyttes fremover i flammerøret 48, hvorved faren for tilbakeslag reduseres ytterligere. In this embodiment, the opening 24 is placed at an axle distance of approx. 4.1 to approx. 4.3 mm from the opening 16' outlet surface 52, Instead of 6.35 mm as is the case with the previously known systems. As a result of this location, the flame front will be moved forward in the flame tube 48, whereby the risk of blowback is further reduced.

I utførelsen i fig. 4-7 er spissen på legemet 20 sfærisk og har sitt senter på legemets akse, ved punktet B. Skjermen 54 innbefatter et sylindrisk parti 56 som strekker seg forover til et vertikalplan plassert ca. 10,5 mm foran punktet B. Dette plans aksiale skjæring med legemets 20 akse er betegnet med S. Det sylindriske parti 56 strekker seg bakover ca. 10,2 mm fra punktet S og til et sted hvor såvel skjermen 54 som forstøverlegemet 20 er festet til et ringformet mon-teringsstykke 108 på manifoldplaten 106. Monteringsstykket har en sentral luftledning 110 som står i forbindelse med det indre av forstøverlegemet 20. Det sylindriske parti 56 går over i et konisk parti 62 hvis toppunkt er plassert ca. 6,4 mm aksialt foran punktet S, fortrinnsvis med en kjeglevinkel på ca. 65" . En kjeglevinkel 1 området 50 til 80° er også akseptabel. Ytterflaten til det koniske parti 62 og åpningen 16' begrenser sammen en ringformet dyse hvorigjennom en del av den luft som går gjennom forstøvningskammeret 12 må strømmen for å komme frem til flammerøret 48. I en typisk anvendelse hvor forstøverlegemet 20 har en spiss med en sfærisk diameter på ca. 12,7 mm, vil åpningens 16' diameter ligge i området ca. 11,8 til ca. 12,0 mm. Det koniske partis 62 store diameter er fortrinnsvis ca. to ganger større enn diameteren i åpningen 16', og diameteren i frontåpningen 64 er fortrinnsvis i området ca. 5,2 til ca. 5,4 mm. In the embodiment in fig. 4-7, the tip of the body 20 is spherical and has its center on the axis of the body, at point B. The screen 54 includes a cylindrical portion 56 which extends forward to a vertical plane located approx. 10.5 mm in front of point B. The axial intersection of this plane with the axis of the body 20 is denoted by S. The cylindrical part 56 extends backwards approx. 10.2 mm from the point S and to a place where both the screen 54 and the atomizer body 20 are attached to an annular mounting piece 108 on the manifold plate 106. The mounting piece has a central air duct 110 which is connected to the interior of the atomizer body 20. The cylindrical part 56 transitions into a conical part 62 whose apex is located approx. 6.4 mm axially in front of point S, preferably with a cone angle of approx. 65". A cone angle 1 in the range of 50 to 80° is also acceptable. The outer surface of the conical portion 62 and the opening 16' together define an annular nozzle through which part of the air passing through the atomization chamber 12 must flow to reach the flame tube 48 In a typical application where the atomizer body 20 has a tip with a spherical diameter of about 12.7 mm, the diameter of the opening 16' will be in the range of about 11.8 to about 12.0 mm. The large diameter of the conical portion 62 is preferably about two times larger than the diameter in the opening 16', and the diameter in the front opening 64 is preferably in the range about 5.2 to about 5.4 mm.

Luftstrømmen gjennom forstøvningskammeret 12 kan økes opp til 505É i utførelsen i fig. 4-6, sammenlignet med luftstrømmen på 0,56 til 0,7 m<3>/minutt i den kjente innretning i fig. 1. På samme måte som ved utførelsen i fig. 2 og 3 vil den økede luftstrøm bidra til å kjøle brenselet under drift, men luftstrømmen skal allikevel ikke være så kraftig at den bidrar til en unødvendig sammenpressing av den koniske dusj 44, som fortrinnsvis har en kjeglevinkel på ca. 30° ved åpningen 24. Den økede luftstrøm reduserer også faren for tilbakeslag. Dersom det koniske parti 62 befinner seg for tett inntil åpningen 16' så vil skjermen har en tendens til misfarging eller beleggdannelse som følge av de høyere temperaturer som fremkommer nært inntil forbrenningen i flammerøret 48. I tillegg vil en for kraftig luftstrøm kunne rive med seg eller suge med seg dråper av råbrensel fra overflaten på legemet 20 og fra strømmen 40 og bære med seg slike dråper gjennom frontåpningen 64 i skjermen 54 og inn i flammerøret 48, hvor deres tilstedeværelse vil redusere forbrenningens effektivitet. På den annen side, dersom det koniske parti 62 ligger for langt fra åpningen 16', så vil luftstrømhastigheten gjennom den ringformede dyse syrke raskt. Som følge herav vil man få utilstrekkelig kjøling av den koniske flate 62, og flammefronten kan da bevege seg for nært inntil utløpsflaten 52. Begge disse tilstander kan bidra til en uønsket overheting av det koniske parti 62 og gi mulighet for beleggdannelse der. The air flow through the atomization chamber 12 can be increased up to 505É in the embodiment in fig. 4-6, compared to the air flow of 0.56 to 0.7 m<3>/minute in the known device in fig. 1. In the same way as in the embodiment in fig. 2 and 3, the increased airflow will help to cool the fuel during operation, but the airflow should still not be so powerful that it contributes to an unnecessary compression of the conical shower 44, which preferably has a cone angle of approx. 30° at the opening 24. The increased airflow also reduces the risk of kickback. If the conical part 62 is located too close to the opening 16', the screen will have a tendency to discolour or form a coating as a result of the higher temperatures that occur close to the combustion in the flame tube 48. In addition, too strong an air flow could tear it away or draw with it droplets of raw fuel from the surface of the body 20 and from the stream 40 and carry such droplets through the front opening 64 of the screen 54 and into the flame tube 48, where their presence will reduce the efficiency of combustion. On the other hand, if the conical portion 62 is too far from the opening 16', the air flow rate through the annular nozzle will increase rapidly. As a result, insufficient cooling of the conical surface 62 will occur, and the flame front can then move too close to the outlet surface 52. Both of these conditions can contribute to an unwanted overheating of the conical part 62 and give the possibility of coating formation there.

I utførelsen i fig. 4-7 er planet til frontåpningen 64 plassert ca. 1,65 til 1,85 mm foran åpningen 24. Også her bør diameteren til åpningen 64 være stor nok til å slippe gjennom den koniske dusj 44 uten fukting av åpningsomkretsen, men dersom åpningen 64 er for stor, vil man få små bølgedan-nelser i brenselfilmen på forstøverlegemet 20, og noe av returstrømmen 40 vil kunne suges ut av skjermen 54, særlig når det er et stort luftvolum som går gjennom forstøvnings-kammeret 12. In the embodiment in fig. 4-7, the plane of the front opening 64 is placed approx. 1.65 to 1.85 mm in front of the opening 24. Here, too, the diameter of the opening 64 should be large enough to pass through the conical shower 44 without wetting the perimeter of the opening, but if the opening 64 is too large, you will get small wave formations in the fuel film on the atomizer body 20, and some of the return flow 40 will be able to be sucked out of the screen 54, especially when there is a large volume of air passing through the atomization chamber 12.

I utførelsen i fig. 4-7 har materøret 30 fortrinnsvis en ytterdiameter på ca. 2,92 mm og en innerdiaméter på ca. 2,36 mm, og materørets utløpsende 31 er avflatet som beskrevet foran. Rørets 30 senterlinje strekker seg fortrinnsvis med en vinkel på ca. 100° I forhold til horisontalen, til et sted hvor rørets fremre kant ligger ca. 5,3 til ca. 5,8 mm bak åpningen 24. Materørets 30 utløpsåpning er parallell med overflaten 22 på legemet 20, i en avstand på ca. 0,58 til ca. 0,74 mm fra legemets 20 øvre flate. Returstrømmen 40 går ut av rommet begrenset av skjermen 54 via et innhakk 69 på undersiden av skjermen 54, hvorfra returstrømmen går ned langs bakveggen 18 og til returledningen 42, slik det er vist i fig. 7, men ikke i fig. 6. I tilfelle noe brensel skulle treffe lnngangsflaten i åpningen 16' vil dette brensel ha en tendens til å gå tilbake inn i forstøvningskammeret 12 og returnere til sumpen 32 via ledningen 42. In the embodiment in fig. 4-7, the feed pipe 30 preferably has an outer diameter of approx. 2.92 mm and an inner diameter of approx. 2.36 mm, and the outlet end 31 of the feed tube is flattened as described above. The tube's 30 center line preferably extends at an angle of approx. 100° In relation to the horizontal, to a place where the front edge of the pipe is approx. 5.3 to approx. 5.8 mm behind the opening 24. The outlet opening of the feed pipe 30 is parallel to the surface 22 of the body 20, at a distance of approx. 0.58 to approx. 0.74 mm from the upper surface of the body 20. The return flow 40 exits the space limited by the screen 54 via a notch 69 on the underside of the screen 54, from where the return flow goes down along the back wall 18 and to the return line 42, as shown in fig. 7, but not in fig. 6. In the event that any fuel were to hit the entrance surface in the opening 16', this fuel would tend to go back into the atomization chamber 12 and return to the sump 32 via the line 42.

Som vist i fig. 4 og 5 er det i dette utførelseseksempel anordnet et par forstøverlegemer 20, og frontveggen 14 har form av et kulesegment med en radius på ca. 69,85 mm. To utløpsåpninger 16' hver anordnet med en vinkel på ca. 17° i forhold til innretningens aksiale senterlinje, er plassert på hver sin side av en sentral luftåpning 70 hvorigjennom en strøm av luft går fra forstøvningskammeret 12 og inn i flammerøret 48. Åpningen 70 dannes av et sentralt luftrør 71 hvis fremre ende er festet til frontveggen 14. Ved sin bakre ende har røret 71 en radielt utragende luftavbøyningsflens 73 som avbøyer en del av den luft som går inn i kammeret 12 gjennom innløpsåpningen 76 i manlfoldplaten 106. Røret 71 har fortrinnsvis en lengde på ca. 23,6 til ca. 24,0 mm, og flensen 73 er plassert i en avstand på ca. 4,2 til 4,4 mm fra bakveggen 18. Den avbøyde del av luften går ut fra kammeret 12 gjennom åpningene 16'. For å minimalisere den avbøyde lufts tendens til å rive med seg brensel fra den brenselstrøm som går til ledningen 42, er det i bakveggen 18, under innløpsåpningen 76 og avbøyningsflensen 73 anordnet et krummet, aksialt forløpende avbøyningsanslag 75, som vist i fig. 4, 5 og 7. As shown in fig. 4 and 5, in this embodiment, a pair of atomizer bodies 20 are arranged, and the front wall 14 has the shape of a spherical segment with a radius of approx. 69.85 mm. Two outlet openings 16' each arranged with an angle of approx. 17° in relation to the axial center line of the device, is placed on either side of a central air opening 70 through which a stream of air passes from the atomization chamber 12 into the flame tube 48. The opening 70 is formed by a central air tube 71 whose front end is attached to the front wall 14. At its rear end, the tube 71 has a radially projecting air deflection flange 73 which deflects part of the air that enters the chamber 12 through the inlet opening 76 in the manlfold plate 106. The tube 71 preferably has a length of approx. 23.6 to approx. 24.0 mm, and the flange 73 is placed at a distance of approx. 4.2 to 4.4 mm from the rear wall 18. The deflected part of the air exits the chamber 12 through the openings 16'. In order to minimize the tendency of the deflected air to carry away fuel from the fuel flow that goes to the line 42, a curved, axially extending deflection stop 75 is arranged in the rear wall 18, below the inlet opening 76 and the deflection flange 73, as shown in fig. 4, 5 and 7.

Manifoldplaten 106 er forsynt med støpte og utborede passa-sjer som danner en ledning 38 som fører til materørene 30, samt ledninger 28 som fører til forstøverlegemene 20. For å muliggjøre en modul-installasjon og demontering av den i fig. 4-7 viste brenner er manifoldplatene 106, utformet med boss på sin bakre flate. Fra disse bossene går det ut korte ledningsstusser 28, 38 og 42, se fig. 5 og 7. Den tilhørende bærekonstruksjon, antydet i fig. 7, kan innbefatte til-svarende boss med egnede tetninger for opptak av disse ledningsstusser. Som vist i fig. 4 og 7 er tenneren 46 slik opplagret 1 frontveggen 14 og manifoldplaten 106 at den lett kan føres inn henholdsvis tas ut. Imidlertid kan tenneren plasseres på et hvilket som helst egnet sted for starting av forbrenningen av de to koniske dusjer 44. The manifold plate 106 is provided with molded and drilled passages which form a line 38 leading to the feed pipes 30, as well as lines 28 leading to the atomizer bodies 20. To enable a module installation and disassembly of it in fig. 4-7 burner shown are the manifold plates 106, designed with a boss on its rear surface. Short cable connectors 28, 38 and 42 exit from these bosses, see fig. 5 and 7. The associated support structure, indicated in fig. 7, can include a corresponding boss with suitable seals for receiving these cable connectors. As shown in fig. 4 and 7, the igniter 46 is stored 1 the front wall 14 and the manifold plate 106 in such a way that it can be easily inserted or removed. However, the igniter can be placed at any suitable location for starting the combustion of the two conical showers 44.

Under drift av brenneren for flytende brensel eller væske-forstøveren ifølge oppfinnelsen blir en strøm av væske rettet gjennom materørene 30 og mot forstøverlegemet 20 helt til det der har dannet seg en tynn, kontinuerlig og frittstrømmende væskefilm over hele overflaten til legemet. Dette tar vanligvis bare et sekund eller to, hvoretter luft bringes til å gå gjennom ledningen 28 og åpningen 36 og inn i det Indre av forstøvningslegemene 20 henholdsvis forstøvningskammeret 12. Det dannes derved koniske dusjer 44 av forstøvet brensel, og forbrenningen startes ved hjelp av tenneren 46. Når forbrenningen ikke lenger er ønsket, lukkes ventilen 90 og tenneren 46 deaktiveres. Under dette fortsetter strømmen av brensel gjennom materørene 30 og strømmen av luft gjennom forstøvningskammeret 12. Denne fortsatte tilføring av brensel og luft har til hensikt å redusere temperaturen til de komponenter som er plassert inne i forstøvningskammeret. På denne måten reduseres faren for tilbakeslag til for-støvningskammeret samt faren for oppbygging av belegg. During operation of the liquid fuel burner or the liquid atomizer according to the invention, a stream of liquid is directed through the feed pipes 30 and towards the atomizer body 20 until a thin, continuous and free-flowing liquid film has formed over the entire surface of the body. This usually only takes a second or two, after which air is caused to pass through the line 28 and the opening 36 and into the interior of the atomizing bodies 20 and the atomizing chamber 12 respectively. Conical showers 44 of atomized fuel are thereby formed, and combustion is started by means of the igniter 46. When the combustion is no longer desired, the valve 90 is closed and the igniter 46 is deactivated. During this, the flow of fuel continues through the feed pipes 30 and the flow of air through the atomization chamber 12. This continued supply of fuel and air is intended to reduce the temperature of the components placed inside the atomization chamber. In this way, the risk of blowback to the pre-spraying chamber as well as the risk of build-up of coating is reduced.

En forstøver for flytende brensel utført i samsvar med de viste utførelseseksempler vil gi en varierbar forstøvnings-mengde på fra ca. 0,5678 til 3,785 liter/time, basert på brenseltllføringsmengder på ca. 11,36 til 30,28 liter/time gjennom de to materør. Forstøvere for flytende brensel utformet og drevet i samsvar med foreliggende oppfinnelse vil gi disse forbedrede driftsbetingelser når tverrsnittsarealet til utløpsåpningen 24 er ca. 10,97xl0-<4> til 12,26xl0_<4>cm<2>, trykket i det indre av forstøvningslegemet 20 ligger i området på ca. 1,02 til 1,6 bar, den totale luftstrømnings-mengde gjennom begge forstøverlegemer ligger i området ca. 0,0056 til 0,007 m<3>/minutt og det flytende brensel har en viskositet i området 2,0 til 10,0 centistokes. An atomizer for liquid fuel made in accordance with the examples shown will provide a variable amount of atomization of from approx. 0.5678 to 3.785 litres/hour, based on fuel delivery quantities of approx. 11.36 to 30.28 litres/hour through the two feeding tubes. Atomizers for liquid fuel designed and operated in accordance with the present invention will provide these improved operating conditions when the cross-sectional area of the outlet opening 24 is approx. 10.97xl0-<4> to 12.26xl0_<4>cm<2>, the pressure in the interior of the atomizing body 20 is in the range of approx. 1.02 to 1.6 bar, the total air flow rate through both atomizer bodies is in the range approx. 0.0056 to 0.007 m<3>/minute and the liquid fuel has a viscosity in the range of 2.0 to 10.0 centistokes.

Foreliggende oppfinnelse er vist og beskrevet i forbindelse med brennere for flytende brensel og væske-forstøvere, men fagmannen vil forstå at den tekniske lære også kan anvendes i forbindelse med andre anvendelser hvor Babington-prinsippet benyttes og hvor det er ønskelig å få bedre styring av de karakteristiske strømningsverdier for den forstøvede væske. The present invention is shown and described in connection with burners for liquid fuel and liquid atomizers, but the person skilled in the art will understand that the technical teachings can also be used in connection with other applications where the Babington principle is used and where it is desirable to have better control of the characteristic flow values for the atomized liquid.

Claims

1. Device for burning liquid fuel, including at least one closed plenum chamber (20) having a smooth, convex outer surface (22) with an opening (24) from the plenum chamber and through the surface, a housing (10) which at least partially surrounds the plenum chamber (20). an outlet opening (16) in a wall (14) of the housing (10) and flush with the plenum chamber opening (24), means (30) for directing a stream of fuel towards said outer surface (22), so that a thin fuel film is formed on the surface and at the plenum chamber opening (24), another arrangement (28) for directing a stream of compressed air into the plenum chamber (20) and through its opening (24) to thereby atomize fuel flowing over the opening (24) and form a shower (44) of fuel droplets, another arrangement (46) on the outside of said wall (14) for igniting the atomized fuel coming out through the outlet opening (16), means (50) for providing a further flow of compressed air into the housing (10), the housing (10) acting to direct at least a part of this further flow of compressed air through the outlet opening (16) to thereby prevent backflow of the ignited atomized fuel through the inlet opening (16), characterized by a shield device (54) which at least partially surrounds the plenum chamber (20) to protect the thin fuel film against the air flow from the part of the said additional flow of compressed air which of the housing (10) is directed through the outlet opening (16), which screen device (54) is spaced from said outer surface (22) to allow a free flow of the thin film over the surface, the screen device including a first opening (64) flush with the plenum chamber opening (24) and the outlet opening (16) in the wall (14).

2. Device according to claim 1, characterized in that the screen device (54) includes a second opening (30) through which the flow of fuel is directed, and a third opening (68) through which fuel that is not atomized can flow from the space between the screen device (54) and the aforementioned outer surface (22).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet opening (16) converges through the wall (14) from a larger diameter closest to the screen device (54) and to a smaller diameter furthest from the screen device, and in that the screen device (54) converges from a larger diameter at a distance from the said first opening (64) to a smaller diameter at the said first opening, so that an annular passage is thereby formed between the outlet opening (16) and the screen device (54) through which the said part of the said further flow of compressed air must pass.

4. Device according to claim 3, characterized in that the outlet opening (16) and the screen device (54) each have a conical surface (62) between their respective larger and smaller diameters.

5. Device according to claim 4, characterized in that the said larger diameter of the screen device (54) is equal to the said smaller diameter of the outlet opening (16).

6. Device according to claim 1, characterized in that the screen device (54) converges from a larger diameter at a distance from the first opening (64) and to a smaller diameter at said first opening, so that thereby an annular passage is formed between the outlet opening (16) and the screen device (54) through which the said part of the said further flow of compressed air must pass.