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.PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L'AMENEE CONTINUE DU COMBUSTIBLE LIQUIDE AUX GAZEIFICATEURS DE POELES, FOURNEAUX, LAMPES A CORPS INCANDESCENT, ET ANALOGUES.
L'invention se rapporte à, un procédé et à un dispositif pour l'amenée continue de combustible liquida aux gazéifica- teurs de poêles, lampes à. corps incandescent, fourneaux et analogues, au moyen d'une pompe à combustible, et en utilisant les gaz perdus, comme source motrice.
Pour assurer le fonctionnement de tels gazéificateurs dans des lampes à corps incandescent,-on a déjà proposé un
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dispositif aspirant foulant rotatif, dont la rotation était produite par une roue à ailettes actionnée par la chaleur perdue de la lampe, et réunie rigidement au dit dispositif, de telle manière que ce dernier agissait, alternativement dans le sens de l'aspiration et du refoulement, sur une pompe à piston reliée à ce dispositif par un conduit et qui, lors de son fonctionnement, refoule le combustible vers le gazéi ficateur. Dans cette disposition connue, la lampe à coinbus- tible est commandée par une sorte de moteur à air chaud.
Or, il a été constaté que, en fonctionnement continu, il était impossible d'obtenir à chaque révolution un refroidissement suffisant de la quantité d'air contenue dans le moteur à air chaud, d'autant plus qu'en raison de la construction, forcément compacte, l'espace qui doit être maintenu froid est relativement rapproché de la source de chaleur. Pour cette raison, le rendement du moteur à air chaud n'est satisfaisant qu'au début, mais diminue, dans une telle mesure, lors du fonctionnement continu, qu'il est impossible de réaliser une pression suffisante. De plus, la construction connue est re- lativement compliquée et, par conséquent, d'un prix de revient élevé.
Le procédé suivant l'invention diffère des dispositions connues, par le fait que la pression ascensionnelle des gaz perdus chauds, provenant du poêle, du fourneau, de la lampe et analogues, imprime une rotation uniforme à un aéromoteur, lequel commande à son tour, directement et positivement, une pompe à piston qui refoule du combustible dans le gazéifica- teur, avec un débit uniforme et sous une pression suffisante pour le fonctionnement du brûleur du poêle, du fourneau ou de la lampe.
La disposition établie suivant la présente invention,
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en vue de la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, est caractérisée par la prévision d'un aéromoteur à l'extrémité de sortie supérieure du tube d'évacuation et par la commande directe et positive du piston de pompe, monté à mouvement vertical, commande assurée par l'arbre vertical du moteur, par l'intermédiaire, d'une manivelle, d'une bielle et d'un levier coudée On peut éventuellement faire usage de joints universels de construction simple.
Alors que, dans les poêles, lampes et fourneaux connus, on travaille avec une pression dans la gazéificateur de l'or- dre de 1 atm., on a réussi, suivant la présente invention, à établir une disposition grâce à laquelle une pression sensiblement inférieure, par exemple de 1/4 à. 1/5 atm. est suffisante, tout en réalisant les mêmes effets que ceux obtenus avec les gazéificateurs usuels à la pression élevée de 1 atm.
Le progrès technique réalisé grâce au procédé et au dispositif suivant l'invention consiste dans l'extrême sim- plicité de ceux-ci, dans l'emploi d'une force motrice très simple et dans le mode de commande directe, positif et simple, de la pompe, à l'aide de cette source motrice. La force motrice disponible étant très faible, le dispositif suivant l'invention a été construit de telle manière que les pertes par frottement soient très minimes, les moyens utilisés pour fournir et transmettre la force motrice étant des plus simples. Les autres avantages de l'invention con- sistent en une sécurité de fonctionnement du gazéificateur et en l'absence de tout danger dans l'éventualité d'une dé- faillance de celui-ci, car, dans ce cas, le four, la lampe ou le fourneau s'éteint de lui-même.
Un échappement non voulu du combustible liquide est tout à fait impossible.
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L'arrêt du fonctionnement du dispositif est obtenu, suivant la. présente invention, à l'aide d'un organe obtura- teur qui contrôle une sortie du gazéificateur vers le réser- voir. En outre, le mécanisme du dispositif suivant l'inven- tion se caractérise par une grande simplicité, en ce sens que le gazéificateur, l'ensemble du tube mélangeur, ainsi que tous les éléments de la pompe et le système de commande sont assemblés de manière à former un tout unique, pouvant être enlevé du réservoir. Suivant l'invention, l'arbre verti- cal de la roue de l'aéromoteur présente une partie coudée formant manivelle et est subdivisée au-dessus de cette par- tie, de sorte que la dite roue et son arbre peuvent être séparés de la partie inférieure de l'arbre, et être accouplés à celle-ci par simple enfoncement.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple un mode de réalisation de la présente invention, appliqué à un poêle de chauffage. Dans ce dessin :
Fig. 1 montre le dispositif en coupe verticale, et
Fig. 2 est une vue d'un détail de l'arbre de l'aéromoteur.
Sur le réservoir à combustible 1 du poêle de chauffage repose une plaque 2, sur laquelle sont agencés la pompe à combustible, le gazéificateur et le système de tube mélangeur, ces quatre derniers éléments étant assemblés de manière à former un tout pouvant être enlevé du dit réservoir. La pompe comporte une chambre d'aspiration 3 dont une extension tubulaire 4 de diamètre réduit est engagée dans un orifice de la plaque 2 et pénètre par au-dessus dans le réservoir, ainsi qu'un tube d'aspiration 6 pourvu d'une crépine 7 à son extrémité inférieure, le tube d'aspiration étant inséré dans un élément tubulaire 5 de la chambre d'aspiration. L'élé-
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ment 5 forme un siège pour la soupape d'aspiration sphérique 8.
Le piston 10, monté à mouvement vertical, est agencé à jeu dans un tube 9 inséré dans la chambre d'aspiration 3.
Sous l'action de ce piston, le combustible aspiré du tube 6 à travers la soupape à bille est refoulé par un canal 11, à travers la soupape de refoulement à bille 12, la chambre de refoulement 13, par le canal 14, vers le gazéificateur 15, d'où le combustible gazéifié se dirige, par le canal 16 et l'ajutage 17, à travers le tube mélangeur 18, 19, où il est mélangé à l'air, et d'où il parvient, en suivant le trajet indiqué par les flèches 20, jusqu'aux brûleurs individuels, et, à travers des plaques de tamisage inclinées et perforées 21, jusqu'aux tubes à incandescence 22 établis en matière céramique.
Une partie du mélange combustible se dirige vers le bas, comme indiqué par la flèche 24, et pénètre dans le tube 25, pour alimenter les ouvertures 26 d'une flamne auxi- liaire prévue à l'intérieur de la coquille de chauffage 27, et dont la chaleur a pour effet de réchauffer le tube ren- forcé et bon conducteur de chaleur 28, du gazéificateur.
Le mélange principal brûle aux innombrables ouvertures. 23 des tubes à incandescence. Au-dessous du tube renforcé 28 du gazéificateur se trouve située la cuvette de préchauf- fage 29. Un canal de communication 30, 31 prévu entra le gazéificateur et le réservoir est contrôlé par une soupape de réglage (32), laquelle est fermée pendant le fonctionne- ment normal du poêle, mais que l'on ouvre, en vue de rétablir la communication entre le gazéificateur et le réservoir, lorsqu'il s'agit de provoquer l'extinction instantanée du poêle, dans lequel cas le combustible contenu dans le gazéi- ficateur et soumis à une pression retourne immédiatement vers le réservoir.
Le tube d'évacuation ou enteloppe 33 pré- sente, à l'endroit occupé par les tubes à incandescence,
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une ouverture 34, à travers laquelle les tubes à incandescence 22 rayonnent de la chaleur dans l'espace à chauffer. L'air comburant pénètre par des ouvertures 35 uniformément réparties sur le pourtour inférieur de l'enveloppe, tandis que les gaz brûlés chauds venant des tubes à incandescence remontent dans le tube d'évacuation 33 et sont dirigés, par un décou- page annulaire 36 pratiqué dans une plaque déflectrice 37, contre la roue 38 de l'aéromoteur, de nanière à imprimer une rotation uniforme à la dite roue ainsi qu'à l'arbre vertical 39 de celle-ci.
L'arbre 39 présente dans sa partie inférieure un forage que l'on enfonce simplement sur une queue 40 du prolongement inférieur 41 de l'arbre, auquel la partie 39 est éventuellement accouplée, en faisant usage de moyens d'accouplement particuliers très simple. L'arbre 41 présente une partie coudée 42 en forme de manivelle, dont les dépla- cements sont transmis, par l'intermédiaire d'une bielle 43, à la cheville 44 d'un levier coudé 45 qui commande le piston de pompe 10 par l'entremise d'une bielle 46. La. tige inférieure 41 de l'arbre moteur est guidée à jeu dans un arbre 47 et repose par sa pointe sur un palier ou bloc de butée 48. Le combustible entraîné lors d'une course ascendante du piston arrive dans un espace circulaire 49 et retourne dans le ré- servoir par un tuyau 50.
Le levier coudé 45 est articulé à un bras 51 fixé au corps de la pompe. Le corps de pompe peut être constitué par des barrettes individuelles à section rectangulaire confectionnées à l'aide d'automates et assem- blées par soudure, par exemple.
Une lampe à corps incandescent ou un fourneau peuvent être établis d'une manière analogue, conformément au procédé suivant l'invention.
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.PROCESS AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS SUPPLY OF LIQUID FUEL TO GASIZERS OF STOVES, RANGES, LAMPS WITH INCANDESCENT BODY, AND THE LIKE.
The invention relates to a method and a device for the continuous supply of liquid fuel to gasifiers of stoves, lamps. incandescent bodies, furnaces and the like, by means of a fuel pump, and using the waste gases, as a motive source.
To ensure the operation of such gasifiers in incandescent body lamps, it has already been proposed a
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rotary suction device, the rotation of which was produced by a paddle wheel actuated by the waste heat of the lamp, and rigidly joined to said device, in such a way that the latter acted, alternately in the direction of the suction and the discharge , on a piston pump connected to this device by a conduit and which, during its operation, delivers the fuel to the gasifier. In this known arrangement, the bush lamp is controlled by a kind of hot air motor.
However, it has been found that, in continuous operation, it was impossible to obtain at each revolution sufficient cooling of the quantity of air contained in the hot-air engine, especially since due to the construction, necessarily compact, the space that must be kept cold is relatively close to the heat source. For this reason, the efficiency of the hot air engine is satisfactory only at the beginning, but decreases to such an extent during continuous operation that it is impossible to achieve sufficient pressure. In addition, the known construction is relatively complicated and therefore expensive.
The method according to the invention differs from known arrangements, in that the upward pressure of the hot waste gases, coming from the stove, the furnace, the lamp and the like, imparts a uniform rotation to an aeromotor, which in turn controls, directly and positively, a piston pump which delivers fuel into the gasifier, with a uniform flow rate and under sufficient pressure for the operation of the burner of the stove, the furnace or the lamp.
The arrangement established according to the present invention,
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with a view to implementing the method which has just been described, is characterized by the provision of an aeromotor at the upper outlet end of the discharge tube and by the direct and positive control of the pump piston, mounted with vertical movement, control ensured by the vertical shaft of the motor, by means of a crank, a connecting rod and an elbow lever. Universal joints of simple construction can optionally be used.
While in the known stoves, lamps and stoves, one works with a pressure in the gasifier of the order of 1 atm., It has been succeeded, according to the present invention, to establish an arrangement by which a pressure substantially lower, for example from 1/4 to. 1/5 atm. is sufficient, while achieving the same effects as those obtained with conventional gasifiers at the high pressure of 1 atm.
The technical progress achieved thanks to the method and the device according to the invention consists in the extreme simplicity of these, in the use of a very simple driving force and in the direct, positive and simple control mode, of the pump, using this motive source. The motive force available being very low, the device according to the invention has been constructed in such a way that the losses by friction are very minimal, the means used to supply and transmit the motive force being very simple. The other advantages of the invention consist in a safe operation of the gasifier and in the absence of any danger in the event of its failure, since, in this case, the furnace, the the lamp or the stove goes out by itself.
An unwanted escape of liquid fuel is quite impossible.
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The operation of the device is stopped, according to the. present invention, with the aid of a shutter member which controls an outlet from the gasifier to the reservoir. In addition, the mechanism of the device according to the invention is characterized by great simplicity, in that the gasifier, the assembly of the mixing tube, as well as all the elements of the pump and the control system are assembled from one side to the other. so as to form a single whole, which can be removed from the tank. According to the invention, the vertical shaft of the aeromotor wheel has a bent part forming a crank and is subdivided above this part, so that said wheel and its shaft can be separated from the crank. lower part of the shaft, and be coupled to it by simply pushing in.
The accompanying drawing shows by way of example an embodiment of the present invention, applied to a heating stove. In this drawing:
Fig. 1 shows the device in vertical section, and
Fig. 2 is a view of a detail of the shaft of the aeromotor.
On the fuel tank 1 of the heating stove rests a plate 2, on which are arranged the fuel pump, the gasifier and the mixing tube system, these last four elements being assembled so as to form a whole which can be removed from said tank. The pump comprises a suction chamber 3, a tubular extension 4 of which of reduced diameter is engaged in an orifice of the plate 2 and penetrates from above into the reservoir, as well as a suction tube 6 provided with a strainer. 7 at its lower end, the suction tube being inserted into a tubular element 5 of the suction chamber. The the-
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ment 5 forms a seat for the spherical suction valve 8.
The piston 10, mounted in vertical movement, is arranged in play in a tube 9 inserted in the suction chamber 3.
Under the action of this piston, the fuel sucked from the tube 6 through the ball valve is discharged through a channel 11, through the delivery ball valve 12, the delivery chamber 13, through the channel 14, towards the gasifier 15, from where the gasified fuel goes, through channel 16 and nozzle 17, through mixing tube 18, 19, where it is mixed with air, and from where it arrives, following the path indicated by arrows 20, to the individual burners, and, through inclined and perforated screen plates 21, to the incandescent tubes 22 made of ceramic material.
A portion of the combustible mixture runs downward, as indicated by arrow 24, and enters tube 25, to feed the openings 26 of an auxiliary flame provided within the heater shell 27, and the heat of which has the effect of reheating the reinforced and good heat conductor tube 28 of the gasifier.
The main mixture burns at the countless openings. 23 incandescent tubes. Below the reinforced tube 28 of the gasifier is located the preheating bowl 29. A communication channel 30, 31 provided enters the gasifier and the tank is controlled by a control valve (32), which is closed during heating. normal operation of the stove, but which is opened in order to re-establish communication between the gasifier and the tank, when it comes to causing the stove to go out instantaneously, in which case the fuel contained in the gasifier and pressurized immediately returns to the reservoir.
The evacuation tube or enteloppe 33 presents, in the place occupied by the incandescent tubes,
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an opening 34, through which the incandescent tubes 22 radiate heat into the space to be heated. The combustion air enters through openings 35 uniformly distributed around the lower periphery of the casing, while the hot burnt gases coming from the incandescent tubes rise up into the discharge tube 33 and are directed, through an annular cutout 36. formed in a deflector plate 37, against the wheel 38 of the aeromotor, so as to avoid imparting a uniform rotation to said wheel as well as to the vertical shaft 39 thereof.
The shaft 39 has in its lower part a borehole which is simply pushed onto a shank 40 of the lower extension 41 of the shaft, to which the part 39 is optionally coupled, by making use of very simple particular coupling means. The shaft 41 has a bent part 42 in the form of a crank, the movements of which are transmitted, by means of a connecting rod 43, to the pin 44 of an angled lever 45 which controls the pump piston 10 by through a connecting rod 46. The lower rod 41 of the motor shaft is guided with clearance in a shaft 47 and rests by its point on a bearing or thrust block 48. The fuel entrained during an upstroke of the piston arrives in a circular space 49 and returns to the reservoir via a pipe 50.
The elbow lever 45 is articulated to an arm 51 fixed to the body of the pump. The pump body can be formed by individual bars of rectangular cross section made with the aid of automatic devices and assembled by welding, for example.
An incandescent lamp or a stove can be set up in a similar manner, according to the method according to the invention.