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" Brûleur transformable à combustible, " La présente invention concerne des perfectionnements à la combustion individuelle et à, la combustion simultanée de combustibles liquides, gazeux, ou solides et elle concerne dans les deux cas des brûleurs transformables, indépendants, à basse pression, s'adaptant à des chambres de combustion et qui, sans avoir recours à la pulvérisation ou atomisation dynamique, consomment l'huile de façon à la fois sure et efficace, ces brû- leurs étant agencés pour un service intermittent mais pouvant fonctionner de préférence de façon continue en brûlant de grandes aussi bien que de petites quantités de combustibles,
Les brûleurs qui font l'objet de la présente invention ont des grandeurs et des constructions qui-les rendent propres à de nombreux usages divers et en particulier à leur application dans et sur les portes de foyers, fourneaux, fours et autres boites à feu existants, sans nécessitée de changements empêchant d'y brûler des combustibles ordinaires et permettant de brûler ces combustibles sans détériorer les brûleurs installés, ou de
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chauffer au moyen des brfileurs seuls oa simultanément. En ou- tre ces brûleurs à huile sont agencés pour fonctionner avec ou sans gaz; ils ont un fonctionnement d'une sûreté régulière, ils sont robustes, durables et à l'abri des températures des- tructrices.
A l'exception de leurs soupapes ils ne comportent pas de pièces mobiles, ils exigent peu d'attention, ils ont un rendement élevé, sont silencieux et sensiblement à nettoya- ge automatique et sans fumée en marche; ils sont de construc tion compacte et ont un aspect agréable et ils sont si faciles à mettre en marche, à entretenir, et à régler, et leur prix est tellement peu élevé qu'ils remplissent les conditions et répondent aux besoins de toutes les classes de consommateurs, ET, ce qui est important, ces brûleurs se règlent automatique- ment d'après des températures déterminées d'avance pour la bôite à feu et ils s'arrêtent automatiquement lorsque la tem- pérature de la boite à feu atteint une température dangereuse, haute ou basse.
D'autres caractéristiques et buts de l'inven= tion seront indiqués plus loin. Quant aux moyens par lesquels ces buts sont atteints en pratique, on les comprendra mieux, ainsi que l'ensemble de l'invention, par la description détail- lée qui va suivre.
Les dessina annexés représentent un mode de réalisation préféré de l'invention, qui se prête à de nombreux usages dif- férents. La fig. 1 est une coupe longitudinale du brûleur sen- siblement par la ligne 1-1 de la fig.4;
La fig. la est, à plus grande échelle, un détail du raccord de réglage de l'huile au sommet du brûleur;
La fig. 2 est une coupe transversale par la ligne 2-2 de la fig.l;
La fig. 3 est une coupe de détail des pièces du régu lateur d'alimentation d'huile, telles qu'elles se présentent lorsqu'elles sont en partie démontées;
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La fig. 4 est.une vue de face du brûleur, vu dans le sens de la flèche 4 de la fig, 1;
La fig, 5 estun plan du brûleur, partie en coupe par la ligne irrégulière 5-5 de la fig.4;
La fige 6 montre le brûleur lui-même tel qu'il se pré- sente avant d'être monté sur une porte de fourneau ou sur un autre support, et elle montre aussi certaines modifications u- tiles apportées à l'extrémité du brûleur où se trouve l'admission d'air;
La fig. 7 est une coupe transversale par la ligne 7-7 de la fig. 6, et
La fig. 8 est une élévation d'extrémité, vue dans le sens de la flèche 8 de la fig. 6.
Le brûleur en question permet d'obtenir d'importants ré sultats, ainsi que de nombreux effets et cependant sa construc- tion est remarquablement Simple* Il n'exige pas de pièces com- pliquées pour l'arrivée du combustible et de l'air et ses ca- naux ainsi que ses chambres, bien qu'étant de petites dimensions sont judicieusement utilisés et agencés de façon à ne pouvoir s'obstruer.
Comme le montrent les dessins, le brûleur ne comporte que deux parties principales, de préférence les deux pièces en fonte A et B ayant lssformes avantageuses et agréables à l'oeil qui sont représentées. En desserant et en ouvrant deux joints 2 et 3 étanches à l'huile, on découvre tous les canaux et tou- tes les chambres en vue du nettoyage et de l'inspection*
La partie principale du brûleur est la botte A qui porte le raccord à huile A' et le raccord à gaz A". Comme le montre le dessin, la botte peut être rapportée ou fixée sur la porte de foyer pivotante C d'une chambre de combustion quelconque D.
La deuxième pièce est le tube de combustion B relié de façon étanche à la botte A par le joint boulonné 2, qui se trouve de préférence sur la face intérieure de la porte C, face qui
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regarde le feu. Les pièces A et B ainsi reliées constituent un brûleur qui traverse la porte du four et forme naturellement un canal d'air et un canal de flamme pénétrant dans la chambre D. Des tuyaux souples (non représentés) amènent l'huile et le gaz et si on le désire on peut ouvrir la porte en la faisant pivoter sur ses gonds C pour permettre de jeter du combusti- ble directement sur la grille du foyer (non représentée). Ceci permet donc de brûler séparément ou simultanément des combus- tibles solides, liquides ou gazeux..
La botte A comporte un rebord 4 dune seule pièce avec elle et elle est fixée à la porte au moyen de boulons 5; le porte a été préalablement percée d'un trou de forme et de gran deur appropriées pour servir de logement aux pièces du brûleur qui s'étendent vers l'intérieur. Il est évident que le tube de combustion ou la botte peuvent être d'une seule pièce avec la porte. En outre il n'est pas nécessaire que le brûleur soit monté sur une porte pivotante etil peut être installé aussi dans toute autre position convenable. En effet, si l'on dis- pose d'air auxiliaire de combustion sous une légère pression, le brûleur peut projeter sa flamme dans un espace contenant le brûleur en entier ou à l'air libre lorsque le brûleur doit servir de torche.
L'extrémité extérieure de la botte A comporte l'orifi- ce d'entrée d'air 7 qui a de préférence une forme telle qu'il puisse contenir un élément produisant un tourbillonnement. Bien que cet élément soit fixe et non tournant, sa présence oblige l'air. et par suite la flamme, à tourner à l'intérieur du brû leur et passer à travers l'orifice de 0 sortie du brûleur et dans la chambre de combustion D en tourbillonnant. Ceci assure l'uniformité et la continuité de la combustion. Deux modes de réalisation de l'appareil à tourbillons d'air sont représentés à titre d'exemple.
En se reportant aux Figs. 1, 2 et 4 on verra que
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Isolément producteur de tourbillons est constitué par une tuyère tangentielle comportant des lames radiales et logées dans l'orifice d'entrée d'air T. Cette tuyère est constituée par une partie centrale 8 et par de nombreuses lames radiales minces 9 montées toutes suivant un angle et ayant toutes la même direction. Ces lames font dévier une partie de l'air entrant et impriment ainsi un mouvement de rotation à la co- lonne d'air, L'appareil à tourbillons constitue de préférence une pièce distincte, de façon à pouvoir être enlevé. Il est maintenu normalement entre l'épaulement 10 de la botte et un anneau à échappement 11 logé dans la gorge annulaire 12 qui comporte une encoche 13 pour faciliter l'enlèvement de l'an- neau.
La partie centrale de l'appareil à tourbillon constitue également de préférence,le canal d'admission du gaz et porte la soupape à gaz 15. Le tuyau souple à gaz mentionné plus haut est accouplé avec cette soupape. Le gaz sortant du canal 14 passe dans plusieurs canaux radiaux 14', dont il sort pour se mélanger directement aveo l'air entrant par l'appareil à tour- billons, On assure ainsi la combustion correcte du gaz une fois allumé. Il suffit de faire entrer une quantité de gaz servant de "veilleuse" par la soupape 15. D'autre part la soupape peut être grande ouverte pour fournir assez de gaz pour obtenir une flamme pleine comme celle qui est nécessaire pour le chauffage.
Les figs. 6, 7 et 8 représentent une tuyère à tourbillons à lames disposées tangentiellement, Cette tuyère, qui est du type longitudinal est faite avantageusement d'une seule pièce avec la botte A, Le diamètre inférieur de cet appareil à tourbillon est déterminé par celui de l'orifice d'admission d'air 7' et cet appareil est constitué par l'extrémité 16 de la botte ainsi que par les nombreuses lames longitudinales 9' inclinées vers l'intérieur et par l'extrémité proprement dite 17, Comme précédemment les lames fixes font,-dévier latéralement l'air qui entre etlui impriment ainsi un mouvement de rotation
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à trubulence à l'intérieur du brûleur.
La partie d'extrémité 17 contient de préférence une pièce centrale 8' servant de pièce d'admission du gaz, portant la soupape à gaz 15' et con- tenant le canal d'admission 14" et les canaux ra/diaux 14"' qui sont caractéristiques, Pour permettre une alimentation longitudinale directe d'air au brûleur, l'extrémité 17 de ce- lui-ci comporte un certain nombre d'ouvertures 17' ainsi qu'un nodérateur 18 du type rotatif. Ce modérateur est maintenu de préférence par la bride 15" de la soupape à gaz 15' (voir les fig. 6 et 8). Cette forme de l'extrémité du brûleur où se fait l'entrée de l'air a divers avantages, en particulier ceux de la stabilité et du prix réduit. Elle a également un aspect agréable à l'oeil.
Il n'est pas nécessaire que la surface effective d'ad- mission d'air de l'appareil à tourbillons soit plus grande que la surface de l'orifice d'échappement 6 du brûleur, mais la section transversale du corps du brûleur (telle qu'elle est indiquée par l'épaulement intérieur 6') est plus grande, l'un des buts de cette différence étant de réduire la vitesse lon- gitudinale des gaz, de permettre un mouvement tourbillonnant plus intense des gaz et d'augmenter la durée de la combustion à l'intérieur du brûleur comparativement à la combustion to- tale qui a lieu dans le brûleur et dans la chambre de combus- tion, Un autre but consiste à mieux assurer le chauffage du tu- be de combustion dont dépend la vaporisation de l'huile qui entre, comme on l'a vu plus haut*
La partie 19 de la pièce B qui est dirigée vers l'inté- rieur est constituée,
comme le montre le dessin, par un prolone gement intérieur de la boîte A. La partie 20 qui s'étend vers l'extérieur et qui porte l'épaulement 6' à son extrémité infé- rieure est plus étroite que la botte enveloppante A, bien qu'elle soit plus grande que l'orifice de sortie 6 de la flamme Il se forme ainsi entre les pièces A et B un espace de section limitée servant à la vaporisation de l'huile.
Cet espace est ,le¯
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d'abord fermé à l'extrémité Intérieure da brûloar et il s'ouvre dans la botte près de son extrémité ettérieare, où se fait l'On- tréo de l'aile De oette façon la vapeur d'hllile produite ainsi qu'on va la décrire peut sortir rapidement de la ohambre de vapo- risation pour se mélanger avec l'air en un point relativement distant de l'orifice de sortie 6 de la flamme. Ainsi qu'on le
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verra plus loin, le mélange est renforcé à 1 f intérieur de 1' " trémité d'admission da brftlellr et l'allumage ainsi que la combas- tionnont lien directement à cet endroit. L'arrivée de chaleur nécessaire pour la vaporisation de l'huile est assurée de façon constane et bien déterminée.
Le combustible vaporisable, ordinairement de l'halle de pé. trole de qualité Inférieure, est introduit dans la chambre de vaporisation, de préférence à la partie Intérieure de cette cham- bre et par un trou d'aimantation d'huile 21 qui se trouve di-
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reotement au.dassa. da tube de combustion Zoo Ce tube est mainte- nu normalement au rouge par la flanuqàe l'1nt'rieu.r da brfnettr et libhaile qui tombe dessas est transformée continuellement et presque instantanément en ane vapeur d'huile très chante et très inflammable.. Cotte vapeut se détend dans l'extrémité extérieare
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da br.T.ear, où elle se diffuse et se mélange I1D1formémsnt avec l'air qui entre.
La combastion se fait sans bruit et la hante qualité du mélange, lorsque l'air arrive en convenable, produit une combustion stable et calme, sans famée, qui est com- plétée dans la chambre de combustion* On remarquera particulière- ment le rétrécissement mentionné plus haut de la chambre de vapo- risation, ainsi qué l'ouverture libre et la dilatation de la va.. peur dans cette chambre. Grâce à ces mesures les substances non vaporisées contenues dans l'huile et dans la vapeur d'huile sont d'abord libérées, pa.is .rapidement balayées hors de la chambre de vaporisation pour tre brûlées avec la vapeur de transport.
Après
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on long usage on remarquera que les conduits do vapeur 8a brtnel1l"
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sont pratiquement entièrement exempts de tous résidus d'accumu- lation.
En réduisant l'arrivée de l'air auxiliaire de combustion (par exemple en réduisant le tirage forcé ou par aspiration) tout en continuant à faire arriver l'huile, on peut produire une flamme "réductrice" dans la chambre de combustion, contrai rement à une combustion complète* La chaleur engendrée de la fae çon décrite à l'intérieur du brûleur est suffisante pour trans- former l'huile en vapeur chaude qui se diffuse dans l'air et se combine sans turbulence avec l'oxygène qui arrive quelle que soit sa quantité relative. Cette souplesse est susceptible d'être très importante dans les arts industriels qui exigent des atmos- phères non oxydantes à haute température.
La chambre de vaporisation réduite décrite peut avoir différentes formes et elle peut communiquer avec l'intérieur du tube de combustion 20 de différentes façons mais le plus avantage geusement elle aura la forme représentée par les fig, 1 et 2 et elle sera subdivisée comme le montrent ces figures. Cette sub- division est obtenue au moyen d'une nervure 22, de préférence d'une seule pièce avec la paroi intérieure de la botte, perpen- dieulaire à cette paroi et placée près de l'extrémité extérieu- re du tube de combustion 20. L'intérieur de la partie externe du brûleur est ainsi divisée en deux chambres 23 et 24 nettement distinctes, l'une de vaporisation et l'autre de mélange.
La nervure 22, est, sur son pourtour, plus large que l'extrémité du tube 20, de faon à ménager une fente ou un conduit étroit de distribution de vapeur 25 entre les chambres 23 et 24. Bien que le conduit 25 soit étroit, sa surface de passage dépasse de beauooup cett de l'orifice d'alimentation d'huile 21, ce qui permet à la vapeur qui se détend d'occuper pn volume plus grand et bien que la vitesse de sortie de la vapeur qui se détend (hors de la chambre 23) soit suffisante pour maintenir le conduit 25 propre, la vapeur est dégagée si librement qu'il ne se
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produit qu'une pression minime ou même nulle dans la chambre 23
Cette absence de pression dans la chambre de vaporisation a l'avantage de permettre de faire arriver l'huile au brûleur uniformément sous une pression très faible.
Il est ainsi utile d'éviter de hautes pressions et très utile d'éviter la nécessité de pulvériser l'huile* Dans le cas présent on ne cherche pas à brûler l'huile ou à la mé,. langer a@ec de l'air jusque ce qu'elle ait d'abord été trans-. formée en vapeur chaude, en grande partie comme de l'eau est transformée en vapeur dans une chaudière à vaporisation rapide et, comme on évite les grandes pressions de vapeur, on obtient la vaporisation de l'huile, suivant l'invention, sensiblement à la pression atmosphérique et on éviter ainsi les grandes vi- tesses de sortie et les hautes températures dans de grandes proportions, ainsi que la dissociation violente ou "oracking" de l'huile ;
tout cela aboutità un brûleur qui fonctionne sensiblement sans suie, sans bruit et en se nettoyant automa tiquement.
A l'aide des dispositifs utilisés, et de préférence sans pression mesurable, l'huile est transformée en vapeur chaude et la capacité de détente de la vapeur est utilisée pour assurer la distribution uniforme de celle-ci, son mélange ulté- rieur uniforme avec de l'air chaud et turbulent, On pourrait naturellement utiliser avantageusement de l'air préalablement chauffé, mais en général aucune source de chaleur étrangère n'estt néoessaire pour l'air. L'air est par contre fortement chauffédès qu'il entre dans le brûleur allumé etavantde ren- contrer la vapeur chaude.
La force de l'air chauffé et tour, billonnant est utilisée pour la projeter d'abord vers l'ex.. térieur à l'intérieur de la chambre de mélange ou de combustion préalable 24, d'où elle doit retourner vers l'axe du brûleur.
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Par suite de ce mouvement le jet annulaire de vapeur d'huile chaude sortant du canal 25 est entouré par un tourbillon d'air chaud et il est entraîne à l'intérieur de la masse d'air tour-, billonnante. Les combustibles sont ainsi mélangés de façon idéale et la combustion a lieu sans bruit. En même temps une flamme initiale est maintenue en avant de la tuyère d'ad- mission d'air de façon à assurer parfaitement le chauffage rapide de l'air qui se précipite à l'intérieur. Les flammes entrent en tourbillonnant dans le tube 20 et bien que ce tube soit avantageusement court, on gagne ainsi un temps largement suffisant pour la propagation d'une flamme pleine.
Il est évident que la grandeur et la densité de la flamme dépendent de la quantité d'huile entrant dans sa composition,
Ce qui précède suppose qu'il est bien entendu que l'opération est amorcée par le chauffage de l'intérieur du brûleur, par exemple par la chaleur d'un feu sur la grille du foyer ou par des déchets / huileux allumés à l'intérieur du foyer ou par injection et combustion, dans la chambre 24, d'une petite quantité de combustible très volatile et de préférence par la combustion de gaz sortant du raccord A". Pour commen- cer la volatilisation de l'huile il suffit de chauffer le tube 20 et il est nettement avantageux que le corps de métal qui constitue l'ensemble du brûleur soittellement petitetcompact que presque n'importe quelle chaleur d'amorçage mette rapide, ment le brûleur en état de fonctionner normalement.
Lorsque le brûleur esten marche le tube de combustion peut être porté rapidement au rouge et il ne peut y avoir aucun défaut dans la vaporisation de l'huile qui entre. Toutefois, bien que le tube puisse devenir très chaud, la présence de la masse de vapeur dans la chambre 23 empêche la destruction des parties de la pièce B .qui sont exposées au feu, Et comme la chaleur existant à l'intérieur de la pièce B doit toujours correspondre au volume de vapeur sortant de la chambre 23, cette
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caractéristique utile de protection automatique est maintenue à tous les degrés de combustion.
Chose importante, la boite extérieure n'atteint pas une haute température, parce que sa température est limitée automatiquement par l'effet réfrigérant de l'atmosphère extérieure ainsi que par la température qui est normale par rapport à la vapeur d'huile dans la chambre 23.
Il est évident que celle-ci peut monter jusqu'au degré le plus - élevé nécessaire pour compléter la vaporisation des huiles les plus difficiles à vaporiser et que la vapeur peut atteindre un certaine excès de chaleur, mais la botte n'atteint aucune température dangereuse ou nuisible. Cela est tellement vrai que des matières telles que des émaux ouits au feu peuvent être utilisés pour protéger et décorer les surfaces de la botte ex- posées à la vue. En outre il n'est pas nécessaire d'isoler la botte exposée; cependant la perte de chaleur par rayonnement sur la botte est négligeable.
Quant aux nervures 26, 26 et 27 qui se trouvent au som- met du tube 20, bien quelles ne soient pas absolument essentiel les pour l'objet de l'invention, elles sont utiles lorsque le brûleur est horizontal en ce qu'elles constituent un bassin à retardement utile 28 retenant l'huile qui tombe goutte à goutte de l'ouverture d'alimentation 21. L'extrémité de la chambre où se produit la flamme est caractérisée de préférence par le creux annulaire 29 pratiqué dans l'extrémité rétrécie du tube de combustion B et les nervures 26, 26 s'étendent en travers de ce creux de façon à constituer en 28' une partie agrandie du bas- sin de retardement 28; en pratique il semble que la majeure partie de l'huile soit vaporisée aussitôt qu'elle tombe sur la partie supérieure chaude du tube de combustion et que très peu d'huile tombe au fond de la chmebre 23.
C'est avec intention qu'on a fait en sorte que l'extrémité intérieure du tube de combustion s'étende au delà de la porte et de là dans la chambre de combustion D. En conséquence, pendant le fonctionnement, cette extrémité du brûleur est très chaude et tout petit excès
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d'halle recueilli à la partie inférieure .de la chambre 23 sera vaporisé en venant en contact avec la partie extérieure 19 du tube de combustion;
La cavité ou chambre 23 sert non seulement à isoler ou a protéger le botte qui sert d'enveloppe, comme on l'a dit plus haut, elle constitue aussi un réservoir de secours lors- que la vaporisation a lieu trop lentement. L'arrivée d'huile est réglée par exemple par l'obturateur à main et qui fait partie du raccord à huile A'.
Lorsque la soupape est grande ouverte après une période pendant laquelle l'huile a brûlé lentement, la chaleur du tube 20 n'est pas suffisante pour va- poriser immédiatement la plus grande arrivée d'huile. En pa- reil cas ou dans des cas analogues l'excès d'huile déborde du bassin 28 et s'accumule dans la partie inférieure de la cham bre 23 qui retient l'excès d'huile jusqu'à ce que la chaleur intérieure du brûleur soit suffisante pour vaporiser l'huile aussi vite qu'elle entre dans la chambre. En outre les change- ments de température produits à l'intérieur du brûleur par une arrivée d'air plus ou moins réglée sont compensés automatique- ment par cette utilisation d'un simple réservoir de secours, dont la paroi intérieure est constituée par le tube de combus- tion chaud.
Ce rapport entre le réservoir et le tube est utilisé ici pour augmenter l'effet d'évaporation du tube chaud lorsque l'huile s'accumule de la façon indiquée, Si on laiesait simple- ment l'huile s'accumuler au fond de la chambre 23 jusqu'à ce qu'elle ait atteint le niveau du fond du conduit de vapeur 25, cela aurait pour résultat de noyer la partie inférieure de la chambre 24 sans aucun profit et cela augmenterait sensiblement le contactentre l'huile etla surface chaude du tube de combus- tion. En conséquence la chambre 23 est divisée en partie au moyen d'une deuxième nervure 29 faite d'une seule pièce avec elle, s'étendant sous le tube 20 et s'élevant sur les côtés de celui-ci, comme le montrent les fige. 1 et 2.
La partie 20t
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du tube et la nervure 29 sont adaptés de façon tellement exac- te que la partie inférieure de la chambre 23 est sensiblement étanche à l'huile au niveau des parties supérieures 29' de la nervure 29. L'huile qui s'accumule peut ainsi remplir la partie inférieure de la chambre 23 et s'élever sur les côtés du tube 20, ce qui fait que la surface de chauffage effeotive du tube chaud 20 est augmentée en proportion du volume d'huile accumulé. On accélère ainsi la vaporisation aux moments où. il faut tenir oompte d'une augmentation de l'arrivée de l'huile et, ce qui est important, on évite de noyer le brûleur*
On décrira maintenant un dispositif de sûreté spécial de trop-plein (voir la pièce 46) qui se trouve au fond du brûleur.
Il est utile que la fente ou l'ouverture 30 qui se trouve au-dessus de la cloison ou nervure 29 ait une surface assez grande pour permettre l'échappement libre de la vapeur et cette surface peut être supérieure à celle du conduit d'échappée ment de vapeur de vapeur 25. L'un des buts de cette disposition est de permettre à la vapeur de se dilater librement dans la chambre 31 entre les nervures 29 et 32.
On obtient ainsi deux résultats importants, La vapeur peut sortir de la chambre assez rapidement pour maintenir celle-ci propre, comme cela est expli- qué plus haut, et elle est exposée aux surfaces extérieures sèches 20" du tube, surfaces qui lui apportent une quantité de chaleur supplémentaire; en outre la vapeur qui se détend est répartie uniformément sur toutes les parties du conduit d'ad- mission annulaire 25.
La nervure 27 du tube de combustion, nervure mentionnée plus haut et constituant le bassin, est de préférence entière- ment circulaire et comme elle se trouve sur le côté de la ner- vure 29 de la botte, elle contribue à fermer le joint entre la nervure et le tube de combustion. Cependant elle n'empêche pas le tube de se dilater etde se contracter librement à l'inté- rieure de la botte*
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Le mieux est d'utiliser un seul conduit annulaire de vapeur 25 comme celui qui est représenté, mais il est évident que la construction peut être modifiée facilement si l'on dé- sire pratiquer d'autres conduite.
Ceux-ci peuvent être ra- diaux et se trouver à l'intérieur ou à l'extrémité extérieure du tube de combustion, ou mieux encore ils peuvent être consti- tués par de nombreux trous percés dans la nervure 22. L'intro'- duction longitudinale dans la chambre 24 assure les meilleurs résultats relativement au mélange de la vapeur et de l'air. La contruction représentée est de beaucoup la meilleure et l'usina- ge ainsi que le finissage sont faciles. Cependant les modifi- cations indiquées ci-dessus peuvent être utiles et se compren- dront sans autres dessina.
Un cadran indicateur d'huile 32 est fixé sur la boîte et la tige de la soupape a' porte un index 33. On peut utili- ser toute autre disposition convenable pour ouvrir et fermer les soupapes à gaz et à huile et si on le désire la soupape à gaz peut également être munie d'un cadran et d'un index.
Pour des raisons de sécurité, lorsque le gaz sert prin- cipalement de combustible, le mieux est de faire arriver simul- tanément au brûleur une petite quantité d'huile combustible par la raccord A' de façon à laisser persister une flamme d'huile servant de veilleuse si l'arrivée de gaz était interrompue, et dans le même but, lorsuq'on utilise principalement de l'huile, le mieux est d'entretenir 1 une petite veilleuse à gaz partant du raccord A". Il est évident qu'on peut supprimer ces veilleu- ses lorsqu'on brûle de l'huile ou du gaz et qu'un feu de charbon brûle également sur la grille (non représentée)du foyer'.
Le ou les petits orifices 20a percés au sommet du tube de combustion 20 permettent à une partie de la vapeur inflamma-' ble de pénétrer directement dans le tube 20. Le ou les jets de vapeur s'enflamment alors et servent de veilleuse sur lesquels les on peut compter. Toutefois, plus particulièrement, la
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partie supérieure du tube présente ainsi une flamme plus riche et très persistante qui fournit au sommet du tube une partie de la chaleur nécessaire pour vaporiser l'huile, Ceci estparti- culièrement important lorsque le 'brûleur fonctionne avec une petite arrivée d'huile, tandis que l'arrivée de l'air n'est pas limitée, Bien que cela ne soit pas généralement nécessaire, ce qui fait que cela n'est pas' représenté,
on peut utiliser un modérateur d'entrée d'air approprié quelconque à l'extrémité d'entrée ou extrémité extérieure du brûleur.
D'autres considérations de sécurité conduisent à un au tre élément important de la présente invention ; élément est constitué par un raccord à huile par lequel l'arrivée de l'huile est coupée automatiquement lorsque, pour une @@ raison quelcon.. que, la flamme est éteinte dans la-chambre de combustion ou supprimée de façon pouvant constituer un danger;
ce raccord, à huile est également agencé de préférence de façon à réduire forcément l'arrivée de l'huile lorsque la température qui règne dans le foyer se rapproche d'un degré déterminé d'avance ou dangereux, et de couper complètement l'arrivée de l'huile lors- que ce degré de température est dépassée
Comme le montre le dessin, ce dispositif de sûreté ou de réglage de l'arrivée d'huile constitue une partie du rac- cord à huile A' et il est fait d'une seule pièce avec le brû- leur, étant fixé sur celui-ci et se déplaçant avec lui, de sorte que tout dérangement est absolument impossible ;
le pis qui puisse arriver, cest que les canaux d'huile, quoique li- bras. et assez larges, s'encrassent et que la flamme s'éteigne, Dans tout autre cas exceptionnel l'arrivée de l'huile est coupée par le dispositif de sûreté: on évite ainsi tout danger d'incendie.
Ce qui est également important, c'est que le régulateut d'huile est agenoé de telle sorte qu'il est très facile à ouvrir et à nettoyer lorsqu'il s'encrasse. Lorsque le dispos
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-aitif est du type préféré, il n'est pas nécessaire d'ouvrir la porte du foyer ou de détacher de la soupape a' le tuyau souple (non représenté) par lequel arrive l'huile. Ce dispositif de sûreté peut 'être construit et appliqué de différentes façons.
Le type préféré est représenté par les dessins et servira d'exem- ple pour tous les autres.
Au sommet de la boite, et d'une seule pièce avec elle et avec sa bride 4, se trouve un épanouissement en forme d'o- reille 34 percé d'un petit canal longitudinal 35 et comportant la boite du régulateur et le système de fixation de la soupape à huile et qui fait également partie de ce dispositif. L'ouver- turc 35' pratiquée dans la bride proprement dite est plus peti- te que l'ouverture 35 et permet l'introduction de l'élément themique E.
Le corps ou organe extérieur de cet élément comprend la partie 36 en forme de tige et uns partie 37 en forme de tête plus larges dont la grandeur est telle qu'elle entre libre- ment dans l'ouverture 35, mais cette partie comporte à son ex- trémité des épaulements usinés de façon à former des joints étanches à l'huile aveo les extrémités du canal 35 et avec la partie centrale de soupape qui sera décrite plus loin. Le tige 36 entre à frottement doux dans l'ouverture 35' et il est fa, cile d'y introduire l'élément E et de le retirer (voir fig.3).
Cela s'applique également à la pièce cylindrique a2 qui entre dans le canal 35. Cette pièce part du corps de la soupape a' et contient l'orifice a3 de cette soupape, La pièce centrale a2 est creuse (pour servir de logement à une pièce de soupape ou tête 39 de la partie intérieure de l'élément E) et, comme le montre le dessin, elle comporte un bord taillé en biseau vers l'extérieur et vers la paroi intérieure du canal 35 ainsi que l'extrémité en biseau de la tête plus grande 37. La soupape a1 est fixée de façon réglable à l'oreille 34 au moyen de boulons a4 et il est évident que, lorsque ces boulons sont serrée, la pièce cylindrique et la tête 37 sont serrée l'une sur l'autre
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et dans le canal 35, de façon à former des joints étanches à l'huile entre toutes les pièces.
Les figs; 1, la et 5 montrent les positions normales et relatives des différentes pièces,.
L'ensemble de la construction est très rigide et sûr; cepen,., dant, en enlevant simplement les boulons a4, on peut libérer complètement la soupape a1 et l'élément E et les retirer en vue de l'inspection ou du nettoyage (fig.3)
L'élément de soupape E comporte une partie du canal à huile partant de la soupape a1 et aboutissant à l'orifice d'allé. mentation 21 et il joue le rôle d'un thermostat par le fonc- tionnement duquel est effectué le réglage automatique décrit de l'arrivée de l'huile. Comme on l'a déjà vu, l'élément ex- térieur de la pièce E est constitué par les parties 36 et 37 qui sont respectivement en formate tige et de tête, et il est creux de façon à contenir la pièce intérieure dont fait partie la tête 39 mentionnée plus haut.
La pièce intérieure de lté- -lément E est constituée par la tige mince 38 et par la pièce de soupape ou tête 39 déjà mentionnée. La tête 39 comporte, ce qui est important, des portées de soupape 41 et eT , oppo sées et de préférence coniques, dont le rôle va être décrit.
La pièce extérieure 36, 37 contient la tige 38 de la pièce in- térieure. Comme le montre le dessin, la partie élargie 37 en forme de tête contient aussi la cavité d'extrémité 42 et cette cavité communique normalement avec l'orifice d'arrivée d'huile 21 à travers les canaux transversaux 43 et la gorge 44, qui sont pratiqués dans cette tête. Le diamètre du canal 42 est plus petit que la portée conique de soupape 41 de le tête 39 et l'extrémité extérieure du canal 42 se termine par un rebord annulaire relativement mince ou lèvre 37' partant de l'ex.tré.- mité de la. tête 37. La tête 37 est en métal relativement ten- dre et la lèvre 37 peut être obtenue facilement par pression de l'intérieur vers l'extérieur, de façon à former une sorte
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de cloche ou pièce évasée.
Comme le montre le dessin le bord extérieur de la lèvre 37; et la portée de soupape 41 sont sé- parés normalement par une fente ou un intervalle,ouvert. Tou- tefois cela n'est pas le cas lorsque les pièces sont d'abord assemblées. Le long canal pratiqué dans la tige est assez profond pour permettre à la portée de soupape 41 de la tête 39 de s'appuyer directement sur la lèvre 37' c'est-à-dire d'être pressée lorsque les deux pièces sont froides. Au début elles sont ainsi assemblées et les portées opposées 37' et 41 de la soupape étant ainsi en prise, l'autre extrémité de la tige 38 est fixée rigidement à l'extrémité de la pièce creuse 36. Cette fixation peut comporter un ou plusieurs goujons transversaux rivés 36' ou d'autres pièces de fixation.
Les deux parties de l'élément E sont faites en métaux ayant des coefficients de ditation différents. Par exemple la pièce intérieure, c'est- à-dire la plus petite, est en métal se dilatant très peu lors- qu'il est chauffé, tel que du fer, tandis que la pièce exté- rieure ou la plus grande est en métal tel que du cuivre se di- latant davantage lorsqu'il est chauffé au même degré. La condi- tion du succès pour cette partie de l'invention, c'est que les pièces de l'élément E soient assemblées au moyens de goujons lorsqu'elles sont froides, puis chauffées pour terminer l'as- semblage.
Comme la dilatation de la pièce extérieure est plus grande, la pièce la plus petite est tirée vers l'intérieur, et par suite la pièce conique 41 estengagée à force dans la lèvre élastique 37', de façon à évaser ou écarter légèrement cette lèvre. On obtient ainsi automatiquement un siège de soupape précis. Lorsque les pièces se refroidissent, comme la pièce extérieure 36 se contracte davantage, elles repoussent la tête 39 vers l'extérieur ou en avant, ce qui a pour effet d'ouvrir la fente entre les faces 37' et 41.
En pratique cet assemblage des pièces du thermostat est fait à une température qui, lors- qu'elle est atteinte plus tard dans la chambre de combustion D,
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ramènera la pièce la plus grande à sa position de dilatation et, en fermant la soupape 37' 41, coupera l'arrivée de l'huile à travers l'élément et arrêtera ainsi le brûleur. 0'est ce qui se produit lorsque la chambre D du foyer devient trop chau- de.
Lorsque les pièces se sont refroidies, des températures inférieures servent à fermer partiellement seulement le passa ge ou la fente existant entre les sièges 27' et 41 et on peut profiter de cette action pour fixer l'allure de la combustion dans l'appareil à une moyenne bien définie déterminée par la température qu'on désire maintenir dans une chambre de co mbus- tion donnée.
Comme on l'a déjà dit. la cavité ou chambre 40 qui se trouve à l'intérieur de la pièce a2 en forme de manchon de la soupape à main a' contrient la partie 39 en forme de tête de l'élément E. L'orifice a3, qui débouche dans la cavité 40, se termine également par une lèvremince et élastique a qui sert directement de siège à la face de soupape ou pointeau e'. Le corps du brûleur, l'élément E (construit de la façon décrite) et la soupape a sont assemblés à froid.
Les proportions de la tête 37 la pièce cylindrique a2 et la position à froid de la pointe d'aiguille e' sont telles que lorsque la pièce a2 et chassée vers l'intérieur pour assurer l'étanchéité des joints d'huile de la façon décrite ci-desus, le pointeau e'est en foncé dans la lèvre a5 servant de siège: cette lèvre étant plus faible que le bord en biseau plus grand de la pièce cylindrique de la soupape, elle se dilate ou cède devant le pointeau e' de l'élément E et permet ainsi à la pièce a2 et à la tête 37 de s'appliquer sur leur siège dans le canal 35 avec un joint étanche* La soupape e', a5 est ainsi complétée automa.. tiquement et simultanément.
Sans cette simple construction de l'élément E et l'utilisstion de la lèvre 37', a5 servant de soupape, il serait difficile et plus coûteux d'assembler et d'ajuster ces Pièces et ces joints qui sont dissimulés et très importants.
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Ainsi qu'on le voit, les pièces retournent, lorsqu'elles sont froides, aux positions indiquées dans la fig. l. Le moin- dre chauffage de la partie de l'élément thermostatique qui est découverte au-dessus de l'orifice de sortie du brûleur a pour effet de provoquer la dilatation de l tige 36 et d'écarter le pointeau e' de son siège a5 de sorte que l'orifice à huile a3 est rapidement ouvert lorsque le brûleur est allumé, et la sou- pape a' étant ouverte, l'huile coulera librement àtravers les différentes parties du conduit décrit et tombera goutte à goutte sur le tube de combustion du brûleur.
Le fonctionnement du brûleur continuera ensuite de la façon décrite ci-*dessus et sana interruption de l'écoulement de l'huile jusqu'à ce que la sou- pape a' soit fermée ou que l'élément E arêtre l'écoulement, de la façon décrite, parce que la chaleur est trop faible ou trop grande dans la chambre de combustion.
Il convient de faire remarquer que l'ensemble de ce raccord à huile est assemblé tellement fortement avec la botte du brûleur qu'il ne fait qu'un avec elle en ce qui concerne le fonctionnement, ce qui a poux résultat que l'huile sortant de la soupape et est rapidement portée à une température qui réduit de façon remarquable la viscosité de l'huile et l'huile chaude et fluide coule si faclement qu'il semble presque imposs8ible qu'elle puisse engorger l'un quelconque des petits canaux aboutissant à l'orifice d'ailmentation 21. un autre but de cette construction de l'élément E d'une seule pièce avec la boîte du brûleur c'est que la boîte à basse température doit servir d'organe de transpot pour la transmission rapide d'une partie de la chaleur que l'élément E reçoit de la chambre D.
Sans qu'il soit nécessaire de mdifier son action proportionnée ou relative, cette dissipation de la chaleur protège efficacement l'élément E de la destruction par la chaleur de la chambre de combustion. Il est évident toutefois que, la chaleur étant réglée de la façon décrite, l'élément E peut atteindre à tout moment une température de "coupure", comme on l'a expliqué plus haut,
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Il est évident que les métaux de l'élément termostatique peuvent être inversés de façon que la plus grande dilatation ait lieu sur la pièce intérieure de l'élément, Dans ce cas le fonctionnement de la soupape thermique sera renversé.
Toutefois ceci n'est pas recommandé à cause du peu de résistance d'un petit élement à grande dilatation et parce qu'il est un peu plus difficile de déterminer exactement les positions relatives ini. tiales (à froid) des différents sièges de soupape du dispositif essemblé,
On voit que le dispositif spécial de sûreté à trop-plein mentionné ci-dessus est fixé à la partie inférieure du brûleur,, Si. pour une raison quelconque, l'huile chaude déborde de la chambre 24, elle est éliminée par le dispositif 46 qui, ce qui est important, l'envoie sur la face intérieure de la porte du foyer; autrement dit, tout excès d'huile est envoyé automatique. ment et directement dans la chambre de combustion D en un point qui se trouve au-dessous de l'extrémité intérieure B du brûleur.
Grâce à l'obturateur thermostatique monté sur le tuyau d'alimen- tation en huile, l'huile ne peut déborder de cette façon que lorsque le brûleur est chaud et qu'il envoie par suite des flam- mes dans la chambre du foyer. En conséquence l'huile chaude sortant ainsi de l'orifice d'écoulement postérieur ou disposi- tif de trop-plein 46 est vaporisée immédiatement et brûlée sous l'extrémité intérieure ou extrémité chaude B du brûleur, extrémité qui surplombe les autres parties. On obtient ainsi un double résultat.
Toute huile fluide qui atteint la chambre de mélange 24 du brûleur ne peut le faire que par suite d'un man- que de chaleur dans le tube de combustion; or la sortie de l'ex cès d'huile en arrière par le canal de sûreté 46 et sa combustion ont d'abord pour effet d'ajouter de la chaleur au tube de combustion et de provoquer ainsi rapidement la vaporisation de toute la quantité d'huile introduits (par l'orifice d'alimen- tation 21), après quoi la chambre 24 cesse d'être noyée.
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Ensuite une quantité d'huile qui, autrement, serait perdue est brûlée avec profit ; enoutre, on évite complètement l'utilisation des siphons de sûreté et dispositifs de fermeture compliqués usuels. Il est extrêmement utile que la botte du brûleur cons- titue ainsi un ensemble complet indépendant de tous raccords ex térieurs de toutes sortes autres que les raccords à huile et à gaz avec les soupapes à huile et à gaz décrites.
Considéré en détail le raccord d'écoulement postérieur ou dispositif de sûreté 46 a de préférence la forme représentée par les dessins et il est utile qu'il comporte une coupelle peu pro- fonde 47 fixée à la face intérieure du rebord du brûleur ou de la porte de façon à recueillir l'huile tombant de l'extrémité intérieure de la pièce 46.
Cependant la coupelle 47 est rarement nécessaire, parce que la quantité d'huile qui déborde est petite et comme cette huile sortant du brûleur est très chaude, elle est généralement vaporisée dès qu'elle entre dans la chambre de combustion D, de sorte qu'elle brûle directement à l'extrémité @ intérieure ouverte de la pièce 46, La pièce 46 est constituée par un conduit à angle droit dont la partie verticale 46' dirigée vers le haut traverse le fond de la chambre de mélange 24. La partie horizontale du conduit est plus longue et son extrémité 46n passe à travers un trou ménagé dans le rebord', 4 du brûleur, Des bras latéraux 46@ faisant corps avec la pièce 46, entre les extrémités, portent des boulons 46x par lesquels le dispositif estfixé à la face inférieure du brûleur.
Ces boulons serrent fortement l'extrémité en forme d'épaulement de la pièce 46t dans sa position et un jont étanche à l'huile est assuré entre cette pièce et le fond du brûleur. L'extrémité libre de la pièce 46. monte de préférence un peu plus haut que le fond de la chambre 24 et elle est accessible à cet endroit, en vue du nettoyage, après que l'appareil à tourbillon a été enlevé de l'extrémité du brûleur. Dans le même but le dispositif comporte des bouchons de nettoyage amovibles 46e et 46d aux extrémités des conduits verticaux et des conduits-
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horizontaux de ce dispositif.
Bien qu'elle soit avantageuse au point de vue du fonc- tionnement et qu'elle plaise à l'oeil, la forme ronde du brû- leur représenté n'est pas essentielle pour l'invention et il est évident qu'elle peut être remplacée par diverses autres for mes. Toutefois on adoptera toujours de préférence des formes en 'bonite ou tubulaires pour assurer les nombreuses fonctions décrites. D'autre part, et au moins pour certains usages, on peut supprimer quelques-unes de ces pièces et fonctions. Si l'on désire utiliser le brûleur sans augmenter son diamètre et avec une arrivée d'air forcée capable de chasser les vapeurs trop vite dans la chambre D, il faut augmenter la longueur du tube de combustion, ce qui assure le dégagement et le maintien -d'une chaleur suffisante pour vaporiser, même dans des condi- tions extrêmes, la quantité d'huile proportionnellement plus grande.
Des brûleurs construite suivant la présente invention peuvent être allumés par intermittences sous l'action de régu- lateurs thermostatiques montés à une certaine distance, mais dans la plupart des cas on constatera qu'il est utile de ré- gler simplement l'arrivée de l'huile au brûleur et de mainte- nir celui-ci continuellement allumé, Ce mode de fonctionnement qui est le plus économique de tous pour les brûleurs domesti- ques et autres, est maintenant possible parce qu'il est évident que ce brûleur vaporisera et brûlera une quantité d'huile très minime pendant une période et brûlera effectivement une quanti- té d'huile plusieurs fois plus grande pendant une période suie vante.
Il suffit d'ouvrir la soupape a' davantage ou d'aug- menter la pression de l'huile sur la soupape!' et le brûleur réagit immédiatement. Lorsqu'on désire faire varier la flamme dans de grandes porportions et que l'arrivée d'huile exige un grand volume d'air de combustion, il convient d'utiliser et on utilise en effet, aux grandes allures un dispositif as- pirateur d'air ou intensificateur de tirage pour compléter le tirage naturel de la cheminée (non représentée) par laquelle
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s'échappent les gaz de la chambre de combustion. Ordinairement toutefois et pour des brûleurs des dimensions convenant pour le chauffage domestique, on verra que le tirage naturel de la cheminée suffit complètement pour fournir l'air nécessaire à une combustion sensiblement parfaite.
En raison de 1 sa simplicité, la présente invention a de nombreux avantagea que les usagers reconnaîtront immédiate-. ment et qu'il n'est pas nécessaire de faire ressortir ici; en outre bien que le mode de réalisation préféré de l'invention soit représenté dans les dessins annexés, il est évident que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la cons- truction sans qu'on sorte pour cela du cadre de l'invention; en outre ces brûleure peuvent être construits pour être utilisée dans des positions verticales ou inclinées et l'invention n'est pas limitée à la construction de brûleur fonctionnant dans la position horizontale représentée.