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B R E V E T D' I N V E N T I O N
La présente invention se rapporte à des vaporiseurs pour trai- ter les mélanges mécaniques d'air et de combustibles liquides. tels qu'hydrocarbures ou autres liquides combustibles volatils.
Le vaporiseur de -cette invention se distingue par une amélio- ration générale du fonctionnemetn et par une production économique.
Ces avantages sont -obtenus au moyen d'une nouvelle construction ayant pour effet d'augmentenr la surface de contact sous forme de plaques étroites à surface droite, arquée ou ondulée; un fond coni- que chauffé rétréci vers le bas augmente la transmission de la cha- leur à la surface de contact et sert à entraîner le combustible li- quide non vaporisé vers le'courant du mélange entrante pour être redistribué à la surface de contact; un noyau central facilite l'assemblage et, la mise en place des plaques de surface radiale ; ce noyau comprend aussi, à son extrémité inférieure, en alignement avec l'admission du combustible un cane renversé qui sert à accé- lérer le mouvement centrifuge du mélange, admise ainsi qu'à diri- ,gel' et à dévier ce mélange'sur la surface de contact.
D'autres per- fectionnements de détail ont encors -été apportés par 1'invention, comme on le verra au cours¯de la description ci-après.
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A cette description sont annexés des dessins qui indiquent: fig.l, une coupe par un plan vertical longitudinal d'une forme de vaporiseur perfectionne- suivant le principe de 1''invention; fig.2, une coupe horizontale suivant la ligne 2-2'de la fi- gure 1 ; fig.3, une coupe horizontale suivant la ligne 3-3 de la figure 1; fig.4 une vue perspective d'une forme de plaque radiale servant de surface de contact; fig.5, une vue fragmentaire par côté, avec partie en coupe verti- cale, du vaporiseur., avec une autre forme de plaque radiale pour former la surface de contact, fig.6. une coupe horizontale fragmentaire suivant la ligne 6-6 de la figure 5; fig.7, une vue perspective d'une.des plaques radiales ;
fig.8, une coupe fragmentaire horizontale d'une autre variante de la plaque radiale; fig.9, une autre variante encore de cette même plaque.
Sur les dessins, 1 désigne une boite au un récipient dont l'ouverture supérieure ' est fermée: par un couvercle 2 fixé d'une manière quelconque, par exemple au moyen de boulons ou vis 3 assem- blant les rebords 4 et 5 formés sur le pourtour de la boîte et du couvercle, lequel est muni d'un ou. de plusieurs conduits d'évacua- tion 6 (figure 1)
LI intérieur de la boîte 1 est divisé par une cloison conique 7 en une chambre supérieure de vaporisation 8 et une chambre infé- rieure de chauffe 9. Le conduit d'admission 10 du- mélange combusti- ble, qui aboutit au milieu de lt extrémité inférieure de la cham- bre de vaporisation 8, est formé par une pièce cylindrique centra- le 11 dressée à l'intérieur de la chambre de chauffe 9, entre le fond de la boite et la cloison 7.
Des saillies tubulaires 12 formées sur les cotés opposés de la boîte 1 forment les passages d'entrée et de sortie 13 et 14 communiquant avec la chambre de chauffe 9; par ces passages.. reliés
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à des conduits d'admission et de décharge non représentés, un fluide réchauffeur (par exemple .dès gaz d'échappement d'un mo- teur à combustion, interne) entre et circule dans la chambre de chauffe 9 en transmettant la -chaleur à la' paroi inférieure de la chambre de vaporisation 8 munie de la cloison inférieure co- nique 7.
pour augmenter la surface de chauffe, et par conséquent faire passer une plus grande quantité de chaleur par la cloison 7, celle-ci est munie d'ailerons courbes 15 dirigés vers le bas, à l'intérieur de la chambre de chauffe, entre les conduits d'entrée et de sortie et entre les cotés opposés de l'étranglement 11 et les parois extérieures de la boite 1.
Les gaz de chauffage entrant dans la chambre 9 y circulent en passant le long des ailerons et sous la cloison 7. Ces ailerons formés sur le passage du fluide de chauffe constituent un perfectionnement par rapport aux doigts ou boutons existant sur les vaporiseurs du même genre construits jusqu'à ce jo-ur,, non seulement parce qu'ils offrent une surface de chauffe plus grande, mais encore parce que le courant déterminé par le contour de ces ailerons, est plus favorable à l'écoulement des gaz et à leur circulation rapide sans contre-pression.
Le fend conique renversé formé par la cloison 7 est dirigé en bas vers le passage d'admission 10 suivant un angle de 30 à
45 degrés. A 1'intérieur de la chambre de vaporisatiun 8 est dispos- sé pour être ajusté et resterengagé avec la cloison 7, un réseau de plaques radiales espacées de manière à former de nombreux pas- sages radiaux 16 dirigés latéralement au-dessus du conduit d'ad- mission 10 du mélange.
Combe on le voit sur les figures 1 à 4, le réseau de plaques comprendf un certain nombre de plaques radiales 17 droites, dont le bordsupérieur interne pénètre: en queue d'aronde dans des fentes radiales correspondantes avec noyau par- teur central 18; au moyen de cet agencement, non seulement les extrémités intérieures des 'plaques sont supportées par le noyau 18, mais encore elles servent à. espacer entre elles ces extrémités.
Les bords inférieurs 17' des plaques 17 sont inclinés suivant un angle correspondant à l'angle d'inclinaison de la cloison 7, de ma-
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niera à assurer le contact avec celle-ci. Le noyau central 18 est engagé seulement avec les parties supérieures des plaques, et il a une -longueur moindre que la hauteur totale des plaques à leur extrémité intérieure, ce qui assure, aux extrémités inférieures internes des plaques espacées, 'l'accès aux passages intermédiai- res 16 avec lesquels communique le conduit d'admission 10. L'ex- trémité inférieure du noyau- 18 qui est dans l'alignement du con- duit 16 est munie d'un cône renversé 19 qui agit comme déflecteur sur les charges du mélange introduit,
et sert non seulement à di- riger et à distribuer-ce mélange dans les passages 16 formés entre les plaques 17 mais encore à augmenter Inaction centrifuge du mé- lange en contact avec les parois qui unissent ces passages. Le dé- flecteur peut avoir d'ailleurs une forme autre que celle d'un cô- ne. Les parties marginales extérieures des plaques présentent des courbures latérales 17" pour ménager des espaces entre les extré- mités extérieures des plaques; elles sont de préférence établies de manière à s'ajuster contre la paroi de la chambre de vaporisa- tion domme le montre le dessin, ma is elles peuvent aussi être un peu écartées de cette paroi pour ménager un espace collecteur an- nulaire pour les gaz.
Au-dessus de l'extrémité supérieure du ré- s eau de plaques se trouve une plaque 20 qui ferme la plus grande partie des extrémités supérieures des -passages 16 formés entre elles, et qui tient à l'extrémité supérieurer du noyau central 18 par une vis 21 on un autre moyen d'attache. Cette plaque 2Q a un demètre que le diamètre mondre intérieru de la chambre de vaporisation 8 de sorte que les extrémités supérieures des passages 16 restent à. découvert et comportent des issues de décharge 22 communiquant à travers 1'in- térieur du couvercle avec les conduits de sortie 6,
Sur les figures 5,6 et 7, on voit une forme un peu différen- te des plaques radiales et de la Structure du noyau servant de sup- port central.
Dans ces variantes, qui constituent un meilleur agencement des parties, les passages radiaux 16 sont limités par des plaques radiales'23 arquées latéralement pour produire des passages courbes 16, Le noyan central est constitué par un déflec-
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teur 24 en forme de cône retourné surmonté d'une tige centrale 25 le pourtour supérieur du déflecteur 24 forme un .épaulement annu- laire 26 dressé verticalement dont le côté arrière est incliné vers le bas du coté de 1'intérieur comme on le voit sur la figu- re 5.La tige 35 glisse dans un manchon 27 dont la surface exté- rieure présente des -rainures longitudinales dans lesquelles sont en- gagées les parties supérieures internes de certaines des plaques 23 Entre les plaques ainsi engagées dans le manchon 27 sont dis- posées des plaques
intermédiaires de longueur un peu moindre, leur partie supérieure interne finissant à la surface externe du man- chon, au lieu d y pénétrer. Les plaques, 23 présentent des enco - ches 23 (figure 7) permettant de les accrocher à l'épaulement 26 ' ' du déflecteur conique 24 pour assurer leur assemblage sur le ni-un- chon 27. Pour bien maintenir les plaques dans leur position, leurs extrémités supérieures présentent des encoches 23" (figure 7) per- mettant de les ranger suivant une ligne annulaire et de les fi- xer par une bague de serrage 28 Quand les plaques sont ainsi as- semblées aved le noyau centrale la plaque supérieure 20 est posée dessus,
l'extrémité supérieure de la tige 25 traversant cette pla- que sur laquelle elle est serrée au moyen d'un écrou 29. Les ex- trémités extérieures des plaques 23 présentent des plis latéraux 23"'permettant d'espacer également les dites extrémités. Les bords inférieurs de ces plaques sont inclinés suivant un angle qui cor- respond à l'angle d'inclinaison de la cloison inférieure 7, de ma- nière à rester en contact avec elle.
La structure qui vient d'être décrite facilite lès assemblages ; elle peut être obtenue rapide- ment et économiquement; quand 1'assemblage des parties est fait, il suffit de 1'introduire dans la chambre de vaporisation et de fixer ensuite le couvercle sur la boite 1 pour que l'appareil soit complet et prêt à servir,
Au lieu de plaqués droites,- comme les plaques 17, ou arquées, comme les plaques 23 on peut employer des plaques d'une autre for- me par exemple les plaques 30 à. courbures contraires de la figu- re 8 ou les plaques ondulées 31 de la figure 9.
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La nouvelle structure permet d'atiliser un très grand nom- bre de plaques afin d'obtenir la maximum de surface de contact.
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Dans l'exemple du dessinai-y a quatre-vingts plaques qui, vu leur longueur assez faible, comportent un nombre égal'de passa- ges interanédire 16 plus étroits 1#'-ès du centre et aug.ro.en1;an±;. de largeur vers l'extrémité extérieure, ce qui facilite l'expan- sion de chaque flot du mélange combustible arrivant au vaporiseur .
Les plaques radiales relativement courtes et les Bossages corres- podants, dont la longueur représente environ lecinquième du pourtour de la chambre de vaporisation, sont plus avantageuses gue de lon- gues plaques et de longs passages qui font; un au plusieurs tours en raison de ce que les longs passages courbes, dans ce dernier cas rétrécissent trop les courants du mélange combustible, surtout aux grandes vitesses, pour assurer une production suffisante d'énergie.
Des plaques radiales courtes et nombreuses donnent le maximum de surface de contact, tandis qu'à des passages radiaux courts cor- respond le minimum de resserrement.
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Dans la forme d'appareil à quatre-vingt$plaq#es, la surface des plaques combinée avec les parois et le fond de la chambre de vaporisation est à la section transversale du.passage d'admission
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du. combustible cornrae- 20Q est à 1; en faillie rapport doit être de référence de 40G à- 70- pour 'le auL même davantage, .la contenan- ce cubique tatale des passages 16 entre les plaques comparée à la contenance cubique du passage d'admission est de 4 à 1; en fait,
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le rapport doit de préférence être de 8 à l(lq]2-oUI' le ou même davan- tage.
Par exemple, si le diamètre' interne de la chambre de vapori- sation est de 14 centimètres avec un passage d'admission de 13 cen- timètres carrés de section, le réseau de quatre-vingts plaques re- présentera avec les cotés et le fond de- la chambre de vaporisation,
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une surface totale de contact 4e 60 à 9a--décimètres carrés.
Un grand perfectionnement est du. a. l'emploi de la plaque conique de chauffe ? de la chambre de va.pO!'isatiOl1; les avantages d'une telle plaque sont en effet les suivants: en premier lien,,
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les parties lourdes non vaporisées du mélange combustible, retournée!;
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dans le passage d'admission 10 et sont ramenées dans le courant d'entrée, réatomisées et redistribuées entre les passages 16 et mises en contact ,avec la surface bardant ces passages; en second lieu, la disposition angulaire de la plaque inférieure 7 augmen- te la surface qu'elle présente au fluide de chauffe, cette sur- face dépasse d'environ ICI pour cent celle d'une plaque plane ;
en troisième lieu) l'agencement angulaire de la plaqu.e de fond per- met an fluide de chauffe qui circule à travers la chambre chauf- fante située au-dessous, -d'arriver à environ moitié de la hauteur de la paroi extérieure de la boite du vaporiseur, ce qui échauf- fé davantage cette paroi extérieure et élimine les surfaces re- lativement froides sur le passage du courant gaz.eux produit.
Avec une plaque de fond plane' il a été constaté que, sur un véhicule automobile, le mateur marchant à plene charge, régulateur ouvert en grand, et à faible vitesse, comme il arrive par exemple dans les montées, toute l'essence au. le combustible volatil ne pou- vaient être complètement vaporise et' qu'il en résultait une sur- charge du moteun. Au contraire, avec là plaque de fond angulai- re ou. en pente du type de 1'invention, et l'augmentation de sur- face de chauffe qui en résulte, l'essence délivrée au moteur est entièrement vaporisée, et il n'y a pas de surcharge. Ces avanta- ges ont une très grande importance pour les transports de lourdes charges, surtout l'hiver.
Un autre avantage dè la forme de vaporiseur décrite, c'est que le cône déflecteur 19 du noyau, support 18 accélère le mouve- ment centrifuge du.. mélange'combustible entrant et le dévie aisé- ment et rapidement, de sorte que les parties lourdes sont rapide- ment mises.en contact avec les parties plus chaudes des plaques . et finalement avec la plaque du fond.