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à l'appui d'une demande de
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BREVET D t I N Y E N T ï 0 N " Générateurs pour lampes à incandescence "
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la Société dite J T1JE MAN!W!1 LAMP COMPAN3C 01 AMERIOA, 23 West Jackson Boulevard, CHIOAGO,W.,Bta%s-Unis d'Amérique.
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Faisant l'objet d'une première demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique, le 13 décembre 1943 (N 514.063), au nom de C.W.Davis. dont la susdite Société est l'ayant droit*
La présente invention est relative à un système perfectionné de générateur pour lampes à manchon incandescent, y compris des lanternes, pour fonctionner à l'essenoe, grâce auquel on évite les difficultés que l'on rencontre lorsque l'on utilise des types courants d'essence. Plus spécifiquement,
l'invention est relative à un système de générateur et à un brûleur perfec- tionnés et à un montage du générateur grâce auquel le bouchage du générateur que l'on constate jusqu'ici en utilisant l'essence à moteur est si réduit que la durée du générateur, avant qu'il -se bouohe à un point tel qu'il ne puisse plus servir, est suffisante pour satisfaire aux besoins pratiques de fonctionne- ment de lampes à incandescence de ce genre-
Bien qu'il y ait sur le marché différents types de lampes à incandescence fonctionnant à lessence,
il était inévitablement nécessaire jusqu'ici de les faire fonctionner avec de "l'essence blanche" de façon à éviter le bouchage du générateur qui se
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produisait lorsque l'on essayait de faire fonctionner ces lampes à incandescence avec de "l'essence à moteur".
Dans la fabrication de l'essence à partir de pétrole, le procédé d'abord utilisé consiste à fractionner par distil- lation, le distillat particulier obtenu à chaque opération étant déterminé par la température utilisée comme température d'ébullition du pétrole dans la cornue. En utilisant des températures de plus en plus élevées dans la cornue, on obtient différents distillats ayant des qualités caractéristiques, qui sont connus comme fractions de pétrole de formule type caractéristique On H2n+2. L'essence obtenue de cette façon est de l'essence de premier jet et est celle mentionnée plus haut comme appelée "essence blanche". L'essence obtenue de cette façon est un hydrocarbure saturé, stable, comme la sont toutes les fractions du pétrole ayant une composition représentée par la formule type indiquée.
Avec de l'essence de premier jet, les difficultés que l'on rencontre dans les générateurs des lampes à incandescence du type en question ne sont pas sérieu- ses-bien que ces générateurs finissent à la longue par se boucher et ceci est la raison des instructions données relatif cernent aux lampes à incandescence utilisées jusqu'ici pour fonctionner à l'essence et qui sont que l'on doit utiliser de l'essence blanche comme de l'eau (c'est-à-dire de l'essence de premier jet).
Avec le grand développement des -véhicules automobiles, la demande en essence pour moteurs est devenue si grande qu'elle ne peut être satisfaite économiquement avec de l'essence de premier jet oar les fractions de pétrole res- tantes seraient en quantité telle que l'on ne pourrait pas les utiliser économiquement.
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Etant donné cette condition économique, certaines des frac- tions lourdes de pétrole de premier jet sont transformées par différents procédés dits de carcking, en donnant de ce lait des hydrocarbures plus légers et convenant comme essence pour moteurs à combustion interne'. * Toutefois, l'essence obtenue par cracking contient en général des hydrocarbures non saturés. Ceux-oi sont plus 'satisfaisants comme essences pour moteurs que leur contre- partie correspondante en hydrocarbures saturés car les hydrocarbures non saturés donnent un taux d'octane élevé.
Les hydrocarbures non saturée ne sont pas stables et l'essen- ce contenant des'hydrocarbures craokés n'est également pas stable et sous l'effet de la pression, de la chaleur et/ou d'une action oatalytique; ils se transforment en hydrocarbures plus lourds dont certains sont de nature gommeuse.
En utilisant le carcking, la quantité totale d'essence à moteur résultant de la première distillation et du cracking pour une quantité donnée de pétrole est beaucoup plus grande @ que la seule essence de premier jet qu'il est possible d'obtenir par simple distilation à partir d'une quantité donnée de pétrole et de cette façon)' on obtient un meilleur équilibre économique entre l'essence pour moteur obtenue et les autres produits résul- tant du traitement d'une quantité donnée de pétrole brut.
Bien que dans beaucoup de cas il soit possible de se procurer de l'essence blanche ou. de premier jet pour l'utiliser dans des lampes à indandescence à essence, il n'en est pas moins vrai que dans beaucoup de cas on ne peut se procurer cette essence alors qu'en même temps on peut toujours avoir en abondance de l'essence à moteur là où roulent des automobiles. Le résultat de ceci est que l'on a fait de nombreux essais pour faire fonction- ner des lampes à incandescence à essence avec de l'essence à mo teur et le résultat invariable a été que le générateur de la lampe se bouche si rapidement qu'il devient inutilisable en très peu de temps.
Des essais répétés faits sur des lanternes à
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incandescence à essence de différents types commerciaux, en utilisant de l'essence à moteur comme combustible, ont donné comme résultat que les générateurs de ces lanternes se bouchent de façon à devenir inutilisables en un temps variant de trente minutes à quelques heures.
Le but de la présente invention est de réaliser un aystème de générateur et un ensemble de générateur et de brûleur utilisa- bles dans des lampes à incandescence à essence, tels qu'ils per- mettent d'utiliser de l'essence à moteur du type que l'on trouve couramment sur le marché, grâce auxquels le générateur a une durée suffisamment longue avant de se boucher, tels qu'il ne suit pas difficile d'effectuer l'enlèvement nécessaire du générateur bouché et d'en monter un nouveau. Avec des générateurs selon l'intention et en utilisant comme combustible de l'essence à moteur du commerce, des essais répétés ont montré que le généra- teur peut facilement avoir une durée de 150 à 200 heures ou plus, avant de se boucher à un point tel qu'il ne soit plus utilisable.
L'invention tient compte de la nature de l'essence à moteur du commerce telle qu'on la trouve sur le marché et de la présente dans l'essence à moteur d'hydraoarbures non saturés; en plaçant de façon améliorée le générateur par rapport au manchon incan- descent et grâce à une meilleure construction de ce générateur, on réduit, selon l'invention, le chauffage du générateur dans une mesure telle que les hydrocarbures non saturés résultant du cracking utilisé pour produire une partie de l'essence à moteur ne sont pas rapidement transformés en hydrocarbures saturés relativement lourds ayant tendance au.bouchage. En même temps, grâce à l'invention, on évite la transformation facile de ces hydrocarbures non saturés, par action oatalytique,
en hydrocarbures stables et relativement lourds ayant tendance au bouchage, en construisant les générateurs en une matière sans ou presque sans action oatalytique sur ces hydrocarbures non saturés et, en faisant cette sélection, on a soin en même temps d'utiliser une matière ayant une conductibilité ccalori-
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fiqu.e élevée de façon qu'il ne se produise pas dans le générateur de zones fortement chauffées,
la conductibilité oalorifique élevée assurant une distribution de la chaleur telle qu'une longueur sensible du générateur au voisinage et au-dessus du manchon ne soit que modérément ohauffée. L'effet dû à l'augmentation de la distance comprise entre le générateur et le manchon réalisée par la présente invention et celui dû à l'utilisation d'une matière à conductibilité calorifique élevée pour faire le générateur se combinent pour assurer au générateur un ohauffage réparti;
suffisamment faible pour éviter une transformation rapide des hydrocarbures non saturés provenant du. cracking en hydrocarbures plus lourds, tout en maintenant dans le générateur une tempéra- ture suffisamment élevée pour vaporiser effectivement l'essence et produire un mélange efficace d'essenoe et d'air brûlant dans le manchon.
Comme cela est bien oonnu lorsque l'on utilise toutes les lampes à incandescence fonctionnant avec un combustible liquide et en particulier de l'essence, le générateur doit être garni d'une matière résistant à la chaleur, de préférence de nature fibreuse, empêchant J'arrivée par à-coups au manchon pendant le fonctionnement de la lampe, sans gêner l'écoulement du liquide dans le garnissage,en quantité voulue pour maintenir la combustion convenable dans le manchon.
En combinaison avec la présente invention, on a constaté que la matière de remplissage utilisée pour empêcher les à-coups doit être non conductrice de la chaleur à un degré élevé et ceci ainsi que d'autres condi- tions requises pour le fonctionnement effectif et efficace du générateur montrent la supériorité des filaments de verre de très faible diamètre comme matière de garnissage, lesquels oon- viennent le mieux pour être utilisés dans la générateur pour em- pêcher les à-coups.
Les résultats désirables indiqués sont obtenue, non seulement en disposant de façon appropriée le géné- rateur par rapport au manchon et en faisant le générateur en une matière non-catalytique$ mais encore en faisant le tube généra...
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leur avec un diamètre et une épaisseur de paroi telles que l'on obtient au mieux les résultats désirables ci-dessus mentionnés.
Dans ce but, le tube générateur a un diamètre extérieur assez grand, par exemple 6.3mm et une épaisseur de paroi assez grande, par exemple 0,8mm, de sorte qu'en coopération avec la matière de garnissage non conductrice qui se trouve dans le tube géné- rateur, il n'y a qu'une faible partie de. courant de combustible, s'écoutant dans le tube générateur qui soit directement soumise à la chaleur de la surface intérieure du tube générateur, l'épaisseur de ce tube et la conductibilité calorifique relati- vement élevée de la. matière dont il est fait contribuant à transférer rapidement la chaleur des surfaces de chauffage le plus intense dû au mahchon aux autres parties du générateur, de telle sorte que l'intérieur du tube générateur est maintenu.
à une température sensiblement uniforme sur de grandes surfaces,, évitant ainsi l'application d'une température élevée à n'importe quelle partie du courant de combustible s'écoulant dans le tube générateur.
Lorsque l'on utilise de l'essence à moteur comme combustible, il est inévitable qu'il y ait, dais une faible mesure, trana- formation des hydrocarbures non saturés produits par le oraoking, le long de la surface intérieure du tube. Toutefois, en mime temps, en faisant le générateur de la façon indiquée, on constate que ce dépôt augmente si lentement qu'un générateur fait selon 1'invention a une durée de 150 à 200 heures avant de se boucher à un point tel qu'il gène sensiblement l'éclairage propre du manchon par le combustible qui brûle.
On a constaté que l'aluminium convient particulièrement comme matière pour le tube générateur du fait de sa conductibilité calorifique relativement élevée, de la facilité avec laquelle on peut le mettre sous la forme voulue pour faire les générateurs selon l'invention et du fait qu'il a une faible action catalytique, si même il en a une, sur les hydrocarbures non saturés provenant du cracking.
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D'autre part, on a constaté que le laiton qui a été utilisé couramment dans ce but ne oonvient pas comme matière pour faire les tubes générateurs selon l'invention car il a une action cata- lytique nette sur les hydrocarbures non saturés provenant du. cracking d'où. il résulte que des tubes générateurs en laiton qui par ailleurs sont identiques à ceux selon l'invention se bouchent et deviennent inutilisables en un temps beaucoup plus court que les tubes générateurs en aluminium.
On a constaté que le fer est uns matière absolument impra- ticable pour faire des tubes générateurs du fait de sa faible conductibilité calorifique donnant lieu à des zones fortement chauffées qui favorisent la transformation des hydrocarbures non natures provenant du oraoking ce qui produit, de façon correspondante, dans lé tube générateur, des dépôts provoquant un bouchage.
Avec l'essence à moteur, il est de pratique courante actuelle- ment d'incorporer à l'essence à moteur un agent chimique ayant des caractéristiques anti-détonantes, la plus courante de ces matières étant le plomb tétraéthyle. Alors que cette matière contenue dans l'essence à moteur n'a que peu d'effet nuisible, si elle en a, en ce qui concerne le bouchage des générateurs du genre indiqué, il est inévitable que le plomb tétraéthyle ou autre composé du plomb utilisé comme antidétonant passe à travers le manchon et brûle avec le reste du combustible et cette combustion produit un on des oxydes de plomb corrosifs, entraînés en particu- lier par la flamme de mise en route de telle sorte qu'ils viennent au contact de la partie du générateur qui peut être sur le par- cours de cette flamme.
Etant donné que beaucoup d'essences à moteur du commerce contiennent du plomb tétraéthyle pour la raison que l'on a Indiquée; il est important que le générateur selon l'invention soit sensible aussi peu que possible à l'action corresive du. ou des oxydes de plomb qui se trouvent dans la flamme due à la combustion du combustible. On a constaté que les fumées
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corrosives du ou des oxydes de plomb attaquent facilement le plomb et qu'elles attaquent si peu l'aluminium que l'on peut dire que celui-ci n'est pas sensible à leur action pour une durée raisonnable du générateur, par exemple de 150 à 200 heures ou plus.
Selon la présente invention, la partie du tube générateur voisine du manchon en est à une distance sensible de façon à éviter un chauffage excessif du tube générateur par action directe de la chaleur dégagée sur le manchon. On a constaté qu'avec des manchons standard, une distance de centre à centre de 38 à 50mm entre le manchon et le tube générateur est efficace avec le type générateur ci-dessus décrit.
En même temps, avec le mode de construction représenté, la partie supérieure du tube générateur est sur le trajet de la flamme de mise en route produite sur le manchon par le mélange de mise en route et, quoique cette flamme n'ait pas l'intensité de la flamme de fonctionnement produite dans le manchon pour la marche courante, elle est suffisante, même après âtre montée à une distance considérable du manchon, pour réohauffer la partie supérieure du tube générateur de sorte que l'essence se vaporise pendant le commencement de la marche courante.
Lorsque l'obturateur est en position pour la marche courante et que la flamme incandescente se produit sur le manchon, la chaleur fournie par ce dernier est beaucoup plus intense et est suffisante pour chauffer le tube générateur de façon à vaporiser de façon adéquate le combustible pour n'importe quelles conditions de marche courante de la lampe
Le mode de générateur selon l'invention est applicable de façon générale à n'importe quel type de lampe utilisant des manchons inversés, dans lequel le tube générateur reçoit le combustible en provenance d'un réservoir situé sous le manchon et conduit le combustible si près du manchon qu'il se vaporise pour la marche courante de la lampe,
après quoi le tube générateur
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envoie le combustible par le bec d'une tuyère pour le mélanger avec l'air voulu et pour brûler le mélange dans le manchon iversé lorsque le combustible utilisé contient des hydrocarbures non saturés qui sont facilement transformés sous l'action de la pem- pérature élevée en hydrocarbures plus lourds d'une nature telle qu'il y ait tendance au bouchage.
A titre d'exemple,on a représen- té ici l'invention dans son application à une lanterne du type à pression comportant un manchon inversé alimenté en mélange combustible tel que mentionné, dans laquelle le combustible est refoulé dans le tube générateur sous l'action de la pression qui râgne dans le réservoir de la lanterne,
à la fois pour la mise en route et pour la marche courante de la lanterne- ' La présente invention a pour buts la fabrication de généra- teurs du type et ayant le rapport de montage indiqués et le procédé permettant d'obtenir le fonctionnement du générateur indiqué lorsque l'on utilise de l'essence à moteur comme combus- tible dans des lampes à manchon incandescent*
On comprendra mieux les buts ci-dessus de l'invention et d'autres en se référant aux dessins annexés qui représentent une forme de réalisation préférée et dans lesquels :
La figure 1 est une coupe verticale, centrale, de la lan- terne, faite sensiblement par le plan contenant le tube générateuro
La figure 2 est une coupe vertioale analogue de la partie supérieure de cette lanterne, faite suivant un plan sensiblement perpendiculaire à celui de la figure 1.
La figure 3 est une coupe -verticale à plus grande échelle, analogue à celle de la figure 1, de l'extrémité supérieure du tube générateur et des parties qui y sont directement associées, faite suivant la ligne 3-3 de la fig.2.
La figure 4 est une vue analogue à la figure 5 montrant une variante du dispositif de support du bec de la tuyère et de li- aison avec l'extrémité supérieure du tube générateux et
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La figure 5 est une coupe du tube générateur faite suivant la ligne 5-5 de la figure 1.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la lanterne comporte un réservoir métallique 10 à partir de la paroi supérieure du. quel monte, au centre, un bottier d'obturateur 11 entouré par une douille en tôle 12 supportant la plaque de base 13 de la lanterne en position horizontale, plaque qui est maintenue en place par une -via ou houlon 14 traversant au centre la plaque de base et pénétrant dans le bottier de l'obturateur 11.
La plaque de base 13 comporte une bride marginale relevée 13a formant siège pour l'extrémité inférieure de la cheminée 15 de la lanterne. Sur la plaque de base 13 sont rigidement fixées les extrémités inférieures de deux tubes à air 16 et 17 qui débouchent librement à travers la plaque de base.
Les extrémités supérieures des tubes à air 16 et 17 sont incurvées de façon à venir horizontalement l'une vers l'autre et, de préférence, de telle sorte que leurs extrémités supérieures aient un axe horizontal commun, ces extrémités étant fixées dans cette position sur un bloc métallique 20, par exemple par brasure. Un étrier métallique 21 est ajouré à ses extrémités inférieures de façon à recevoir les extrémités supérieures des tubes à air 16 et 17,la distance entre les côtés de l'étrier étant égale à la largeur du bloc 20. L'étrier 21 est rigidement fixé dans sa position au-dessus du bloc 20 grâce à ce que ses extrémités inférieures sont fixées aux extrémités supérieures des tubes 16 et 17 et au. bloc 20, par exemple par brasure.
La partie horizontale supérieure de l'é. trier 21 est suffisamment écartée du dessus du bloc 20 pour que l'on puisse facilement introduire une tuyère à combustible dans le bloc 20 et l'en enlever pour le montage et le démontage.
Sur la partie horizontale supérieure de l'étrier 21, est rigidement fixée une via montante 23 traversant les chapeaux
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annulaires intérieur et extérieur 24 et 85, servant à supporter rigidement ces chapeaux et à les maintenir en place par rapport au bâti mécanique de la lanterne au moyen d'un éorou 26 se vissant sur la vis 23,au-dessus du chapeau.
25,.De préférence, les chapeaux 24 et 25 sont rigidement fixés l'un à l'autre, par exemple par brasure ou soudure, de façon à constituer une seule pièce*
Comme on le voit sur les figures 3 et 4, l'extrémité supérieur< d'une chambre ou tube mélangeur 'vertical 27 est fixée, par exem- ple par vissage, sur le bloc métallique 20, ce tube 27 ayant de préférence sensiblement le même axe que la cheminée 15.
L'extrémité inférieure du tube mélangeur 27 est de préférence filetée de façon à venir en prise avec un porte-manchon 28 qui, à son tour, porte un manchon à incandescence 29 ayant même axe que le tube mélangeur 27, de sorte que le mélange combustible amené au tube 27 est projeté 'vers le bas, dans le manchon 29.
Comme on le voit sur la figure l,le réservoir 10 comporte une pompe à main 30 servant à produire dans la partie supérieure du réservoir la pression d'air nécessaire pour refouler le com- buetible contenu dans le réservoir à travers l'obturateur 11 et dans le tube générateur 35 lequel est fixé à l'extrémité ou*. périeure d'un prolongement tubulaire lia du boîtier d'obturateur 11 au moyen d'un collier à vis 34.
Le bottier 11 comporte une tige d'dturateur 36 qui, lorsqu'on la fait tourner d'une petite quan- tité, établit l'état de mise en route de la lanterne et qui, lorsqu'on la fait tourner davantage, établit l'état de marche courante de la lanterne, de la façon qui sera décrite ci-dessous*
Comme on le voit sur la figure 1, le bottier d'obturateur 11 comporte un prolongement llb dirigé vers le bas, se vissant dans un collier 37 solidaire du réservoir 10. La tige d'obturateur se visse dans le bottier 11 et son extrémité intérieure forme un élément d'obturateur 36a servant à régler l'écoulement du combua- tible et du mélange combustible dans un passage 38 allant par
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le prolongement lla jusqu'au, tube générateur 35.
Le prolongement llb est alésé de façon à recevoir un plongeur 39 dont l'extré- mité supérieure est arrondie pour venir en prise avec l'élément conique 36a et la partie cylindrique voisine de la tige 36.
Dans l'extrémité inférieure de l'alésage, un bouchon fileté 40 se visse dans le prolongement llb et le plongaur 39 est muni d'un collier entre lequel et l'extrémité supérieure du bouchon 40 se trouve un ressort 42 entourant le plongeur 39 et tendant à soulever celui-ci. De préférence, le collier 41 est $ côtés plats et la partie supérieure du plongeur 39 s'adapte dans l'alésage avec un jeu suffisant pour permettre au mélange cômbus- tible ou au combustible liquide de passer librement dans le prolongement 11b pour aller au passage 38 lorsque l'élément d'ob- turateux 36a est écarté de son siège à l'extrémité du passage 38 suivant la distance dont cet élément 36a est écarté de son siège.
Le bouchon 40 est relié aux extrémités supérieures de tubes verticaux concentriques 43 et 44,le tube extérieur 43 étant relié à son extrémité inférieure à un collier 45 lequel porte à son tour un bouchon ajouré 46 situé juste au-dessus du fond du réservoir 10.
L'extrémité inférieure du tube 44 est placée à une petite distance su-dessus du collier 45, de façon à constituer un compartiment de mélange dans ce collier pour la mise en route. Une tige de commande 47 est reliée à l'extrémité inférieure du plongeur 39 et passe à travers le bouchon 40 et le tube 44 et à travers l'ou- verture du bouchon 46 dans la position la plus basse de ce plon- geur, ce qui arrive lorsque l'élément 36a est appliqué sur son siège,
L'alésage du tube 44 et celui de la partie supérieure du bouchon 40 sont suffisamment plus grands que le diamètre de la tige 47 pour permettre le libre écoulement du mélange combus- tible ou du combustible liquide suivant le cas par le tube 44 et le bouchon 40 dans l'alésage du prolongement llb. L'ouverture du bouchon 46 n'est que légèrement plus grande que le diamètre de la tige 47 de sorte que, lorsque cette tige est dans cette ouverture, ce qui est l'état de mise en route, du combustible liquide s'écoule très lentement sous l'action de la pression
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du réservoir parlée petit jeu de cette ouverture et est pulvérisé et vaporisé dans le compartiment du collier 45.
Le tube 43 a un alésage suffisamment plus grand que le diamètre extérieur du tube 44 pour permettre à l'air de s'écouler librement entre ces tubes; et le tube 43 comporte dans son extrémité supérieure une ouverture 45a située au-dessus du niveau du combustible dans le réservoir et par laquelle, pour la mise en route, de l'air vcanand du réservoir 10, sous l'action de la pression produite dans celui- ci par la pompe 30, descend entre les tubes 43 et 4 pour venir dans le compartiment du collier 45 et s'y mélanger avec le com- bustible pulvérisé et vaporisé qui se trouve dans ce compartiment.
Le mélange d'air et de vapeur de combustible monte alors par le tube 44, entre l'élément d'obturateur 36a légèrement ouvert et son siège et par le passage 38, pour aller au tube générateur.
L'état de mise en route que l'on vient de décrire s'obtient en écartant l'élément 36a de son siège seulement d'une faible quan- tité telle que l'extrémité inférieure de la tige 47 soit toujours dans l'ouverture du bouchon 46, la position de l'extrémité de cette tige dans cette ouverture déterminant la quantité de combustible passant dans le compartiment du bouchon 45 pour la mise en route.
Lorsque le mélange combustible de mise en route ainsi fourni au tube générateur 35 a été amené au manchon 29 et y a brûlé pendant le temps nécessaire pour réchauffer convenablement le tube générateur 35, en éoarte l'élément 36a davantage de son siège en faisant tourner la tige 36, d'une quantité suffisante pour que le plongeur 39 soit assez soulevé par le ressort 42 pour faire monter l'extrémité inférieure de la tige 47 au-dessus de l'ouverture du bouchon 46.
Ceci permet au combustible liquide de s'écouler librement par cette ouver. ture qui n'est plus maintenant obstruée, par le tube 44 et le passage 38 pour aller au tube générateur 35 où le combustible est Vaporisé et d'où. il est amené au tube mélangeur 27 avec l'air aspiré dans les tubes 16 et 17 pour venir brûler sur le manchon pour la marche courante de la lanterne.On remarquera que pour
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la marche courante, le combustible liquide qui se trouve dans le tube 43 monte au-dessus de l'extrémité inférieure du tube 44 ce qui empêche l'air de passer par l'ouverture 43a en venant du réservoir 10.
Comme on le voit sur la figure 4, l'extrémité supérieure du tube générateur 35 est recourbée de la position verticale à la position horizontale suivant laquelle il vient en prise et est rigidement fixé, par exemple par brasure, à l'extrémité supérieure d'une tuyère 22 de surface extérieure cylindrique et comportant un alésage axial et longitddinal 22a dont l'axe est maintenu en position verticale par un tube de guidage et de support 59 porté lui-même par le bloc 20.
L'alésage 22a est fermé à son extrémité supérieure et l'extré. mité inférieure est taraudée de façon à recevoir le bec de tuyère 22b fileté de façon correspondante et comportant à son extrémité inférieure une ouverture de sortie minuscule 22c ayant même axe que la tuyère 22. Celle-ci s'ajuste dans le tube de support 59 dans lequel elle peut se déplacer librement dans le sens vertical, de façon à faciliter le montage du généra- teur 35 et le remplacement de celui-ci quand et si cela devient désirable. Sur la figure 3, la tuyère 22 eat remplacée par l'extrémité reoourbée vers le bas du tube 35 s'ajustant à glisse- ment dans le tube 59 et le bec de tuyère 22b est vissé dans l'extrémité du tube 35.
Comme on le voit sur les figures 3 et 4, le bloc 20 comporte un alésage central axial 20a dont le diamètre est sensiblement plus grand que le diamètre extérieur du tube 59, lequel a même axe que cet alésage. L'alésage 20a est fermé à son extrémité supérieure et le tube 59 est porté dais cet alésage du fait qu'il se visse dans la paroi supérieure du bloc 20. cette liaison pouvant être davantage assujettie si on le désire, par exemple par brasure, Les tubes à air 16 et 17 débouchent dans les cotés opposés de l'alésage 20a, au-dessus de l'extrémité inférieure
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du tube 59, ce qui fait que le mélange combustible ou la vapeur suivant le cas descend rapidement du bec de tuyère 22b, suivant l'axe de l'alésage 20a,
ce qui produit un effet d'aspiration sur l'air amené dans l'alésage 20a par les tubes à air 16 et 17; cet effet d'aspiration ou de bunsen est déterminé et réglé exacte- ment par la position de l'extrémité inférieure du tube 59 par rap- port aux extrémités de 'sortie des tubes à air 16 et 17.
Il arrive fréquemment, dans la fabrication des dispositifs tels que les générateurs 35, qu'il est difficile de les faire semblables les uns aux autres à tous points de vue et le mode de montage du bec 22a dans le tube 59 de la façon indiquée permet des inexactitudes avec des tolérances raisonnables dans la position du bec de tuyère par rapport à l'extrémité inférieure du générateur 35 car le bec de tuyère peut avoir une position verticale ou une autre dans le tube 59tant qu'il ne fait pas saillie en dessous de ce tube et pour l'une quelconque de ces positions, l'effet d'aspiration efficace et optimum exercé par la sortie de vapeur de combustible sur l'air arrivant par les tubes 16 et 17 est maintenu.*
Le fonctionnement efficace du dispositif selon l'invention dépend du diamètre d du tube générateur 35,
de l'épaisseur de paroi d-1 de ce tube générateur, de la matière dont celui-ci est fait et de la distance D du tube générateur au manchon 29.
La lanterne représentée utilise un manchon 29 ayant un diamètre d'environ 25 mm qui est ine dimension type avec des lanternes du genre représenté. Avec un manchon de ce genre, on a constaté que la distance D du centre du manchon au centre du tube généra- teur 35 doit être sensiblement de 38 à 50 mm de façon à empêcher un chauffage excessif du tube générateur 35, cette distance étant en même temps assez faible pour chauffer suffisamment le tube générateur afin de vaporiser effectivement le combustible qui y est amené, de sorte que ce combustible brûle de façon satisfaisante après projeotion, avec l'air arrivant par les
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tubes 16 et 17, par le tube mélangeur 27, dans le manchon 29 de manière à porter celui-ci à 1'incandescence de façon appropriée.
Comme on l'a dit plus haut, le combustible avec lequel le tube générateur 35 doit être particulièrement utilisé est de l'essence à moteurs du commerce contenant plus du moins des produits de craoking ou d'opérations ayant pour effet de produire dans le combustible utilisé et de contribu- er à fournir à celui-ci une quantité plus ou moine grande d'hydrocarbures non saturés facilement susceptibles sous l'action de la chaleur et/ou d'une action catalytique, de se transformer en hydrocarbures plus lourde tendant à boucher rapidement le tube générateur à moins que des mesures spécia- les ne soient utilisées pour empêcher cette transformation.
La distance D ci-dessus mentionnée est l'un des facteurs importants selon la présente invention, empêehant cette trans- formation indésirable. On remarquera qu'en donnant à la distance D sensiblement de 38 à 50 mm du centre du manchon au centre du tube générateur 35, le manchon 29 ayant un diamètre d'environ 25mm, il en résulte, entre la surface extérieure du manchon 29 et le tube générateur 35,une distance d'environ 25 à 38 mm qui, pour des manchons de diamètres différents de celui indiqué pour le manchon 29,doit être sensiblement maintenue pour empê- cher un chauffage excessif du tube générateur 35.
Le diamètre d du tube générateur 35 peut varier pourvu que ce diamètre ne soit pas trop faible pour obtenir les résultats indiqués; pour le dispositif représenté, un diamètre convenable est environ 6,3 mm. Il est bien entendu que plus le diamétre d est faible, plus le tube générateur se bouche rapidement par les produite résultant du chauffage du com- bustible dans le tube générateur.
En même temps, il ne fait pas oublier que lorsque l'on cherche à donner au générateur une durée relativement longue, en faisant le diamètre d relativement grand par exemple de 7,lmm à 8,9mm, le tube générateur fonctionne plus lentement pendant la mise en route
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et étant donné que l'on ne peut éviter une certaine qum tité de fumée du fait de la mise en route, il est bon que celle-ci ne soit pas de durée plus longue que cela n'est nécessaire en tenant compte des autres faoteura en jeu.
On comprendra mieux l'effet des différente diamètres d sur la durée utile du tube générateur en tenant compte de ce que, avec un diamètre de 6,3mm, la durée utile du générateur est de 150 à 200 heures tandis qu'avec de plus grande diamètres, tels que 7,1 mm et 7,9mm, la durée utile du générateur peut atteindre facilement 200 à 250 heures.
On a constaté que le diamètre préféré de 6,3 mm donne une durée utile ma. générateur avant qu'il soit bouché de façon à devenir sans action, ce qui est pratique, en particulier étant donné le faible coût de remplacement des générateurs et la faci- lité avec laquelle on peut les monter dans la lanterne, en parti- culier lorsque 1' on considère qu'en utilisant des tubes générateurs de plus petit diamètre, la quantité de fumée due à la mise en route est réduite au minimum et que la durée de la mise en route est sensiblement plus courte qu'avec des tubes générateurs de plus grand diamètre.
L'épais saur de paroi d-l du tube générateur 35 et la matière dont le tube est fait coopèrent pour assurer la conductibilité nécessaire pour éviter les zones localisées de chauffage dangereux du tube générateur près du manchon29.Dans ce but, la matière du tube doit avoir une conductibilité calorifique élevée, par exemple celle que l'on rencontre dans des tubes en ouivre et en aluminium On a constaté toutefois que le cuivre a une action catalytique prononcée sur les hydrocarbures non saturés qui se trouvent dans l'essence à moteur ce qui fait que, lorsque le. combustible est chauffé en présence de ce métal, il se forme des hydrocarbures plus lourds d'un genre bouchant rapidement le tube générateur.
On a constaté également que des tubes en laiton ne sont pas à souhaiter car le laiton a une action catalytique analogue à celle indiquée pour le cuivre. Etant donné
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cela, ni le cuivre ni le laiton ne sont des matières intéressantes pour le tube générateur 35 bien que ces deux matières aient une conductibilité calorifique élevée par comparaison par exemple avec des tubes en fer. D'autre part, on a constaté que l'alumi. nium n'a que peu d'action catalytique du genre indiqué, si même il en a une, et étaht donné que l'aluminium a une conductibilité calorifique élevée, on a constaté que o'était une matière inté- ressante pour faire le tube générateur 35.
On a également constaté qu'en utilisant l'aluminium comme matière pour le tube générateur 35, une épaisseur de paroi de 0,8 mm est suffisante pour conduire si rapidement la chaleur d'une partie du tube générateur à une autre que l'on évite des zones localisées fortement chauffées au voisinage du manchon et le chauffage produit par le manchon se communique si rapidement à des parties relativement éloignées du tube générateur qûûil se produit une vaporisation de combustible sur une longueur sensible du tube générateur.
Ceci donne un double résultat :en premier lieu, la température dans le tube générateur ne peut monter assez haut, en aucun point, pour qu'il se produise plus qu'une petite quantité de transformation des hydrocarbures non saturés contenus dans le combustible en hydrocarbures plus lourds provoquant un bouchage, par unité de temps, d'où. il résulte que le tube générateur a une durée utile satisfaisante pour les besoins pratiques et, en second lieu, l'intérieur du tube 35 du générateur est chauffé à un degré suffisant sur une longueur considérable du tube générateur pour vaposiser effectivement tout le combustible requis pour porter convenablement à l'in- candescence le manchon pendant la marche courante de la lanterne.
Il n'y a évidemment pas d'objeotion à ce que l'épaisseur de la paroi d-1 soit un peu plus grande que 0,8 mm sauf qu'il faut plus de matière et qu'il est un peu plus difficile de monter convenablement un nouveau générateur dans la lanterne. Cette augmentation d'épaisseur de la paroi d-l n'est cependant pas
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accompagnée par un avantage ou une supériorité appréciable au point de Vue des résultats obtenus; un autre inconvénient est que, avec une dimension particulière d pour le diamètre extérieur du tube générateur 35, une augmentation de l'épaisseur de la paroi réduit le diamètre intérieur du. tube qui contient la matière de garnissage 35a.et demande un temps plus lomg pour réchauffer le générateur.
De préférence, la matière de garnissage 35a s'étend sur toute la longueur du tube générateur 35 et est utilisée dans le but bien oonnu d'empêcher les à-coups de la flamme dans le manchon 29. Cette matière de garnissage doit être suffisamment dense pour empêcher les à-coups et, en même temps, elle doit être à l'état suffisamment lâche dans le tube 35 pour permettre au combustible de passer librement dans ce tube, à la fois pour la mise en route et pour la marche courante de la lanterne. Pour le but de la pré- sente invention, cette matière de garnissage doit avoir une faible conductibilité calorifique.
Quoique l'on puisse utiliser des ma- tières de garnissage telles que l'amiante et produits analogues pour la matière de garnissage 35a, on a constaté qu'il était bon d'utiliser dans ce but des filaments de verre de très petit diamètre, à l'état lisse ou tordu., étant donné que les filaments de verre ont des surfaces lisses, sans saillies fibreuses tendant à prendre et retenir la matière produisant le bouchage et l'on peut facilement obtenir et utiliser ces filements en longueara ininterrompues s'étendant sur toute la matière de garnissage contenue dana le tube 35. De plus,ils ont peu tendance à se briser et à produire de faibles particules tendant à boucher le bec 22b de la tuyère.
Par mesure de précaution, pour empêcher de petites particules de matière de garnissage de pénétrer dans le bec 22b et de le boucher, on met de préférence un tamis 22d en métal Monel dans l'extrémité supérieure du tube 35 au voisinage du bec de la tuyère.
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Sur la figure 5, on a clairement représenté l'importance de la relation ci-dessus indiquée entre le diamètre intétieur du tube 35 et l'épaisseur de paroi d-1 de ce tube pour tout diamètre extérieur d de ce tube. Avec les dimensions indiquées comme préférables, on voit immédiatement que la surface de la section transversale de l'intérieur du tube 35 est importante par rapport à la surface interne du tube; la transformation des hydrocarbures dont il a été fait mention se produit, dans la- faible mesure où cela a lieu avec la construction selon l'inven- tion, sur la surface intérieure du tube 35 étant donné que la matière de garnissage 35a a une très faible conductibilité calo- rifique.
En conséquence, quoique le tube lui-même puisse être relativement chaud, la masse du. oourant de combustible passant dans le tube n'est pas fortement chauffée malgré qu'elle soit suffisamment chauffée pour vaporiser le combustible de façon effective. Ceci réduit l'accumulation de la matière de bouchage sur la surface intérieure du tube et, comme cette accumulation est relativement lente, la section transversale effective du tube pour l'écoulement du combustible n'est pas rapidement limitée et est suffisante pendant un temps sensible pour fournie au manchon le combustible requis malgré que oependant le dépô d'hydrocarbures transformé puisse se produire lentement et s'accumuler sur la surface intérieure du tube..
Dans le cas de l'essence à moteur, il arrive fréquemment que l'on ajoute à l'essence des substances servant à rendre le combustible "anti-détonant", la plus courante de ces substances ajoutée étant le plomb tétraéthyle. Lorsque l'essence à moteur contient un composé de ce genre, la combustion du combustible fait que le composé de plomb se transforme en oxyde de plomb et, dans le cas actuel cet oxyde sort du manohon avec les gaz de la combustion et vient au contact de la partie supérieure du tube générateur 35, en particulier pendant la mise en route de la lanterne. Les fumées de l'oxyde de plomb sont très corrosives
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vis-à-vis de certains métaux et alliages, par exemple du cuivre et du laiton, et si l'on esssayait d'utiliser des tubes généra.
teurs 35, faits en cuivre ou en laiton, l'action corrosive ren- drait rapidement inutilisables ces tubes générateurs. Le fer ne convient pas comme matière pour faire les tubes générateurs parce que, parmi d'autres raisons, il a une faible conductibilité calorifique. D'autre part l'aluminium ne se corrode que dans une très faible mesure sous l'action des fumées d'oxyde de plomb et cette action corrosive est si limitée que le tube générateur reste à l'état utilisable pendant toute son existence, ce qui est une autre raison pour laquelle l'aluminium est considéré comme étant une matière supérieure pour la fabrication des tubes générateurs selon l'invention.
En ce qui concerne les procédés de cracking dont il a été fait mention ci-dessus, on utilise deux procédés généraux qui sont les procédés en "phase liquide" et en "phase vapeur".
Dans les procédés en phase liquide, on utilise des températures de 455 à 510 tand s que dans les procédés en phase vapeur, on utilise des températures de 565 à 650 . Dans le cas de la présente invention, le mode de construction du générateur et sa position relative par rapport au manchon, indiqués ci-dessus, font que la température du générateur se maintient en dessous de 4250 ce qui permet de vaporiser le combustible très efficacement, étant donné que l'essence à moteur a une gamme de température d'ébullition e,llant de 30 à 210 , En même temps, cette tempé- rature du générateur n'est que suffisamment élevée pour trans- former très lentement les hydrocarbures non saturés résultant du-cracking en hydrocarbures saturés, relativement lourds, ayant tendance à boucher le générateur,
car ces hydrocarbures non saturés ont été produits à des températures supérieures à celles du générateur et,car ces hydrocarbures non saturés nécessitent des températures plus élevées que celles auxquelles ils ont été obtenus pour effectuer leur transformation rapide en hydrocarbures saturés plus lourds.
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Etant donné ce qui précède, le procédé selon l'invention consiste à faire le générateur et à l'écarter du manchon utilisé ou du tube mélangeur servant à porter le manchon de façon telle que le générateur soit maintenu à une température suffisamment élevée pour vaporiser effectivement l'essence à moteur, température qui est en même tempe assez basse pour empêcher la transformation rapide des hydrocarbures non saturés provenant du cracking en hydrocarbures stables et plus lourde ayant %en- dance à boucher le générateur, Le fait de savoir ai cette trans- formation est lente ou rapide pour ce qui concerne la présente invention, peut âtre indiqué de façon générale gaz la durée utile du générateur pour différentes distances du manchon et des tem- pératures correspondantes du générateur;
si la durée du généra- teur est sensiblement plus courte que celle indiquée ci-dessus comme obtenue selon l'invention, on peut considérer cette trans- formation comme étant relativement rapide et si la durée du géné- rateur est au moins aussi longue que celle obtenue selon l'in- vention, on peut considérer cette transformation comme étant relativement lente.
Il y a lieu de noter que la présente invention est relative aux lampes à manchon incandescent dans lesquelles des manchons inversés sont portés sensiblement dans l'axe de la partie d'ex- trémité inférieure de tubes mélangeurs appropriés et à l'extré- mité inférieure de ces tubes,, Avec une disposition de ce genre, il est évident que la distance de centre à centre du tube géné- rateur au manchon est sensiblement la même que la distance de centre à centre du tube générateur à la partie inférieure d'extré- mité du tube mélangeur.
Dans la présente description, l'expression "lampe à manchon incandescent" est utilisée dans son sens générique et s'étend à tous les types de systèmes de ce genre dans !,lesquels un mélange combustible est refoulé vers le bas, en sortant d'un tube mélangeur dans un manchon destiné à être porté à l'incandescence en y
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brûlant le' mélangeombuatible et dans lesquels un tube générateur est disposé dans une situation telle par rapport au manchon qu'il soit suffisamment chauffé pour vaporiser effectivement le com- bustible liquide fourni sous pression, en provenance d'un réser- voir,
à ce tube générateur pour en sortir à l'état vaporisé et constituer le mélange combustible- L'invention donne un mode de construction particulier et une disposition du tube générateur utilisables avec n'importe quelle lampe de ce genre, pour porter à l'incandescence de façon effective et efficace le manchon de celle-ci, lorsque l'on utilise comme combustible de l'essence à moteur.
Des essais effectifs effectués avec des tubes générateurs selon l'invention en aluminium et ayant des diamètres extérieurs de 6,3 mm et des épaisseurs de parois de 0,8 mm et avec différents espacements D, on a obtenu les résultats moyens suivants avec un type de lanterne du genre indiqué, en utilisant, comme combustible, pendant tous les essais, le même type d'essence à moteur.
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<tb>
D <SEP> Durée <SEP> du-générateur <SEP> Temps <SEP> de <SEP> mise <SEP> en <SEP> route
<tb>
<tb> 25,4 <SEP> mm <SEP> 25-50 <SEP> heures <SEP> 10-15 <SEP> secondes
<tb> 31,7 <SEP> mm <SEP> 50-100 <SEP> heures <SEP> 15-20 <SEP> secondes
<tb> 38 <SEP> mm <SEP> 100-200 <SEP> heures <SEP> 20-25 <SEP> "
<tb> 44,4 <SEP> mm <SEP> 200-225 <SEP> heures <SEP> 25-30 <SEP> "
<tb> 50,8 <SEP> mm <SEP> 225-250 <SEP> heures <SEP> 30-35 <SEP> "
<tb>
Il est bien entendu que les résultats obtenus par ces essais sont susceptibles de modifications sous l'action de différents facteurs dont on peut citer les exemples suivants :
nature de l'essence à moteur utilisée, diamètre extérieur des tubes géné- rateurs, métal dont les tubes sont faits, épaisseur de paroi des tubes, nature de la matière de remplissage mise dans les tubes et sa densité et durée d'utilisation des tubes avant de faire les essai avec ceux-ci.
De l'essence à moteur de différents types contient des quantités et des genres différents de substances transformables par la chaleur en substances bouchant le générateur
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l'augmentation du diamètre des tubes augmente leur durée utiles la durée utile des tubes varie avec leur conductibilité aalori- fique; l'augmentation de l'épaisseur 4e la paroi des tubes aug- mente leur conductibilité calorifique et en conséquence augmente leur durée utile; plus est grande la conductibilité calorifique de la matière de garnissage utilisée dans les tubes, plus se forment rapidement des substances de bouchage sous l'action de la chaleur, lesquelles pénètrent rapidement jusque dans les parties centrales des tubes et plus courte sera la durée utile des tubes;
plus sera dense la matière de garnissage dans les tubes, moins librement s'écoulera le combustible dans les tubes, moins sera grand l'effet de refroidissement du combustible et plus courte sera la durée utile des tubes. Evidemment si une partie de la durée utile des tubes a déjà été utilisée avant de faire des essais de durée avec ces tubes; ces essais montre- ront de façon correspondante une durée utile plus courte pour les tubes.
En faisant les essais de durée ci-dessus mentionnés, la matière de garnissage utilisée a consisté en filaments de verre de diamètre très faible, ayant une faible conductibilité calo- rifique, qui étaient placés aussi librement dans les tubes que le permettait l'empêchement positif des à-coups.
Les essais ci-dessus indiqués ont été faits avec des man- chons ayant un diamètre sensiblement de 25,4 mm et ces essais ont montré une augmentation nette de la durée moyenne utile des tubes générateurs pour un déplacement des tubes d'au voisinage des manchons (D = 25,4mm) à une position sensiblement plus éloi- gnée des manchons (D = 38 mm) avec une augmentation sensiblement uniforme de la période de mise en route pour chaque augmentation de 6 mm de la distance D;
ils ont également montré une augmentation relativement faible de la durée moyenne utile des tubes pour des valeurs de la distance D supérieure à 38 mm
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Ceci donne une indication certaine que la valeur optimum de la distance D est sensiblement de 38mm pour des manchons ayant sensiblement 25,4 mm de diamètre et avec des tubes générateurs selon l'invention ayant les dimensions et faite en des matières utilisées pour faire les essais indiqués.