BE473284A - - Google Patents

Description

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  "Brûleur à combustible liquide et dispositifs d'alimentation, de contrôle et de réglage". 



   L'invention a pour principal objet un brûleur à combustible liquide, plus généralement au mazout, complété par des dispositifs d'alimentation,de contrôle et de réglage. 



   L'ensemble se caractérise essentiellement par une disposition compacte et par des moyens capables d'assurer un fonctionnement souple et régulier du brûleur lequel appartient à la catégorie des brûleurs dits semi-automatiques. 



   Les caractéristiques essentielles de l'invention ressortiront davantage d'une description détaillée d'une forme préférée d'exécution d'un appareillage conforme à l'invention mais ne présentant néanmoins aucun caractère limitatif de cette dernière, toute exécution   équivalente ou   tout organe de fonction 

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 équivalente pouvant être substitué aux éléments décrits à titre d'exemple. 



   Dans les dessins annexés la figure 1 est une coupe radiale longitudinale du brûleur. 



   La figure 2 est une coupe transversale partielle par la ligne II-II de la figure 1. 



   La figure 3 est une coupe verticale schématisant les dispositifs d'alimentation en combustible liquide. 



   La figure 4 schématise le dispositif d'enclenchement thermique contrôlant le débit du dispositif d'alimentation. 



   La figure 5 schématise le dispositif électro- ma- gnétique contrôlant la vitesse du moteur. 



   Les figures 6,   7,   8, 9 et 10 représentent les schémas électriques des différentes phases de marche et d'arrêt du brûleur. 



   La figure 11 schématise en vue photographique l'ap- plication de l'appareillage de l'invention à une chaudière com- mune. 



   Le brûleur (figures 1 et 2) est constitué substan- tiellement par un moteur 1 de faible puissance, par exemple-de l'ordre 1/100 CV, sur l'axe 2 duquel est calé un ventilateur 3. 



  Ce dernier est caractéristique en ce qu'il comporte deux flasques 4-5 légèrement espacés l'un de l'autre, le flasque 4 étant direc- tement calé sur l'axe 2 du moteur et le flasque 2 étant calé sur l'un des bouts d'un axe 6. placé en prolongement de l'axe 2 du moteur et dont l'autre bout est terminé par un diffuseur formé par une coupelle conique 2 périphériquement prolongée par des ailettes 8. Ce diffuseur est préférablement exécuté en acier ré- fractaire. 



   Le corps servant de volute au ventilateur 2 est fixé sur une porte spéciale 10 capable de se substituer à la porte 

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 de la chaudière à équiper et, à cette fin, elle est aussi mon- tée sur charnières 11. Dans le carter 9 sont prévues des ner- vures 12 venues de fonderie et l'une d'elles   1a   se prolonge plus avant vers le centre du carter. Cette nervure spéciale est placée juste au-delà d'une fenêtre   il+   pratiquée dans le carter et contrôlée par un léger clapet oscillant 15 capable, sous la pression de l'air, de tourner autour du pivot 16. Là position maximum d'ouverture est limitée par un écrou 18 immobilisé en position correcte par exemple, par un ressort 17 ou tout autre moyen équivalent. 



   Le diffuseur 7-8 tourne dans un gueulard 19, géné- ralement en fonte réfractaire fixé sur la face antérieure de la porte spéciale 10. Ce gueulard.est coiffé d'un mouffle 20 en terre réfractaire. Le brûleur est complété par un conduit 21 d'adduction du mazout issu d'une tête orientable 22, l'extrémité libre dudit conduit étant disposée en sorte que le mazout soit déversé dans la partie conique 7 du diffuseur. Enfin, à l'ar- rière, l'appareil est terminé par une coiffe 23 fixée sur le bord postérieur du   carter 9.   et formant elle-même un carter lar- gement ouvert par une ouverture 24 pratiquée dans son fond. Un godet d'allumage 25 est prévu dans la-volute 9 et ce godet est constamment balayé par une petite tige 26 fixée sur l'axe 6. 



   Ce brûleur est alimenté préférablement par un dis- positif spécial groupant, dans l'ordre d'acheminement du com- bustible liquide, un réservoir pourvu d'un filtre, un dispositif à niveau constant, un réchauffeur, une vanme contrôlée à triple occlusion et enfin une vanne doseuse raccordée au conduit d'ali- mentation du brûleur par la tête orientable 22 prénommée. 



   Le réservoir 27 est préférablement pourvu d'un filtre 28 et le mazout y contenu s'écoule par gravité dans le vase à niveau constant. Celui'ci est constitué en l'occurrence par un vase proprement dit 29 dans lequel nage un flotteur 30, par exemple en liège. Ce flotteur est solidaire d'une tige cen- 

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   traie 3.1   dont l'extrémité supérieure se place sous la bille de fermeture 32 dont la fonction est d'étrangler le débit en obstru- ant plus ou moins l'orifice de passage 33. Le vase 29 est   -sur-   d'un monté/évent 35 et il est inférieurement prolongé par un robinet de fermeture formé par un joint d'étanchéité 36 et par une vis 
37 capable de refouler la tige 31 et,par conséquent, aussi la bille 32, sur son siège, en position de fermeture totale. 



   Entre le vase à niveau constant 29 et la chaudière 
38 est interposé le réchauffeur formé par un simple passage tubulaire 39 traversé par une tige   40   d'un diamètre suffisamment réduit pour réserver dans le tube 39 un passage annulaire   41.   



   La tige 40, préférablement en cuivre rouge, se prolonge à un bout jusque dans le foyer en sorte d'y être'chauffée et, par conductibilité calorifique, introduire dans le tube 39 les caloris nécessaires au préchauffage du combustible liquide pas- sant par la chambre annulaire 41. Le tube 39 présente une buselure latérale   de ccord   42 sur laquelle se fixe la vanne contrôlée à triple occlusion. Celle-ci est formée par la super- position de trois obturateurs contrôlés simultanément par le même dispositif électro-magnétique. Les deux orifices supérieurs sont contrôlés par une bille individuelle respectivement 
45-46 et ces deux billes sont rendues solidaires dans leur mou- vement par une tige intercalaire 47. Le troisième orifice 48 est contrôlé par le bout inférieur du noyau mobile 49 d'une bo- bine 50.

   Ce noyau 49 se prolonge supérieurement par une tige 
51 dont le bout libre vient se placer sous la bille inférieure 
46 en sorte que l'excitation de la bobine 50 entraînant un mouvement axial de son noyau 49 provoque l'ouverture simultanée des trois orifices,respectivement 48, 44 et 43 et inversément.leur -fermeture. 



  / Cette vanne triple est en relation directe avec la vanne doseuse      par le canal d'écoulement 52. Cette vanne doseuse est simple- ment constituée par un électro-aimant 53 dont le noyau mobile 54 est, à son extrémité inférieure, taillé en sorte de présenter 

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 un biseau 55 coopérant avec le bord incliné correspondant de l'orifice 56 en vue d'assurer un réglage extrêmement souple du débit. Cette vanne doseuse est complétée par une vis de réglage 57 capable de contrôler la position initiale ou de ralenti du   noyau 54,   le déplacement maximum d'ouverture de ce'dernier étant contrôlé par une butée supérieure 58 coopérant avec un joint d'étanchéité 59 et dont la position initiale est réglable par la vis de réglage 60.

   Il en résulte que l'espace libre entre l'ex- trémité supérieure du   noyau µ+   et la butée 58 est dûment pré- réglable et, par conséquent aussi, les déplacements en hauteur   dudt   noyau 54, c'est-à-dire enfin la quantité d'ouverture de l'orifice de départ 56. Le combustible liquide ainsi dûment dosé est débité vers le brûleur par le flexible 61 venant se rac- corder à la tête orientable 22 du brûleur. La position d'ouver- ture ou de fermeture de ces deux vannes accouplées dépendra donc essentiellement de la mise en ou hors circuit des bobines 50-53 lesquelles participent des circuits de contrôle et de ré- glage de l'installation. 



   Pour assurer un fonctionnement normal de l'instal- lation il faut que le brûleur soit conditionné en sorte de rem- plir exactement sa fonction dans les différents cas de la prati- que et ces différents cas peuvent se résumer par l'état de repos, la phase de démarrage, la   .marche   normale, la marche au ralenti et enfin, l'état accidentel provenant soit d'une extinction intempestive du brûleur soit d'une rupture du courant électrique soit pour toute autre raison analogue. 



   Comme le fonctionnement du brûleur requièrt l'ad- mission du combustible liquide et l'admission du comburant, en l'occurrencede l'air, il faut que ces deux admissions soient dûment conditionnées pour satisfaire à chacun des états possi- bles du brûleur. 

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   Ces conditions sont éminemment remplies, selon l'invention, par la coopération de deux interrupteurs à mercure dont l'un est momentanément actionné à la main pour la mise en marche et dont l'autre est momentanément enclenché par un dispo- sitif thermique influencé par la température dans le brûleur en sorte que le circuit général du fonctionnement automatique ne soit fermé que lorsque le brûleur a atteint une température déterminée, après quoi le premier interrupteur à mercure est ramené manuellement dans sa position initiale. Ceci contrôle donc l'admission opportune et automatique du combustible liquide au brûleur. L'admission d'air est contrôlée par le contrôle de la vitesse du moteur,   c 'est-à-dire   donc aussi du ventila- teur. 



   .Le dispositif de contrôle thermique du circuit géné- ral (figure 4) est substantiellement constitué par un tube de grande longueur 62 venant du brûleur par exemple à proximité de la sortie de la volute 9 contournant le brûleur et venant se raccorder à la partie postérieure de ce dernier à une chambre de dilatation 63. Cette dernière porte un bout d'axe 64 supérieu- rement terminé par une rondelle d'enclenchement 65. Le tube 62 est rempli d'un liquide   et,préférablement   à partir d'une certaine distance de son extrémité introduite dans le brûleur, ce tube est partiellement étranglé par une tige axiale qui a notamment pour fonction d'empêcher que la chaleur du brûleur ne se propage, par conductibilité de la matière à la chambre de dilatation 63. 



  Celle-ci ne doit être influencée que par la dilatation du fluide chauffé au prorata de l'élévation de la température dans le brû- leur. La rondelle 65, avant échauffement du liquide compris dans le tube 62,forme butée empêchant le basculement de l'armature 66 de l'électro-aimant 67 commandant l'interrupteur à mercure 68 contrôlant le circuit général du dispositif d'alimentation. 

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  Automatiquement donc lorsque la température prédéterminée sera atteinte dans le brûleur la rondelle 65 sera déplacée vers le haut et dégagera l'armature 66. La bobine 67 étant excitée cette armature basculera en entraînant l'interrupteur à mercure 68 fermant le circuit général. 



   Le dispositif de contrôle de la vitesse du moteur (figure 5) est extrêmement simple. Il est constitué d'un élec- tro-aimant 69 à double armature oscillante 70-71 capable de      tourner respectivement autour des pivots 72-73. Le bout libre de ces deux armatures   est.terminé   par un sabot respectivement 74-75 et ces deux sabots sont en contact avec une bague 76, préférablement en cuivre rouge, montée sur l'axe 2 du moteur à l'intervention d'une bague isolante 77. Le collecteur 76 est préférablement légèrement ovalisé. Lors de la mise en marche de l'installation le circuit du moteur est fermé par les arma- tures 70-71 et le collecteur 76 en sorte que le contact électri- que entre ces éléments étant défectueux il en résulte une ali- mentation déficiente du moteur d'où résulte une rotation de celui-ci à vitesse réduite.

   D'ailleurs toute tendance à une accélération de vitesse serait systématiquement annihilée par suite de la légère ovelisation du collecteur 76, laquelle entraî- nerait une rupture de circuit en cas d'accélération et ramène- fait ainsi la vitesse dans les limites réduites prévues. Néan- moins la bobine 69 entrant dans le circuit général de l'instal- lation sera excitée au moment de la fermeture dudit circuit gé- néral par le fonctionnement du dispositif de contrôle thermique susdécrit et à ce moment les armatures 70-71 étant attirées pro- voquent la séparation entre le collecteur et les patins 74-75. 



  Mais simultanément le circuit du moteur se ferme directement par le fait du contact entre l'une des armatures 70 et une borne 78 . 



   Moyennant ces dispositifs simples en soi il est possible de garantir un fonctionnement absolument rationnel du 

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 brûleur. 



   Les phaees essentielles des circuits électriques sont schématisées aux figurés 6 à 10 annexées. La figure 6 présente le circuit à l'état de repos. L'interrupteur à mercure 
79 est pourvu d'une manette de manoeuvre manuelle 80. Dans cet état les deux interrupteurs à mercure 68- et 79 soit abaissés   c'est-à-dire   qu'ils sont tous deux à l'état de repos. Les cir- cuits, respectivement de la vanne triple, de la vanne doseuse et du moteur sont ouverts. 



   Pour le démarrage (figure 7) il suffit de relever momentanément l'interrupteur à mercure 79 en agissant en sens convenable sur la manette 80 et en maintenant celle-ci dans cette nouvelle position jusqu'au moment de la fermeture des circuits automatiques. De cette nouvelle position de l'interrupteur 79 il résulte que le circuit du moteur 1 est fermé au travers de   làquastat   81 des patins 74-75 et du collecteur 76, d'où résulte que le moteur tourne au ralenti et comme on a tout d'abord in- troduit une certaine quantité d'alcool ou d'un combustible fa- cilement inf-lammable dans le godet de démarrage 25 et que de plus le moteur tourne à faible vitesse, il en résulte un allumage rationnel et une élévation relativement rapide de la température dans le brûleur.

   Lorsque la température suffisante est atteinte l'interrupteur à mercure 68 est automatiquement dégagé de l'en- clenchement du dispositif thermique et plus   partiulièrement   de la rondelle butée 65 de ce dispositif. L'électro-aimant 67 opère et l'interrupteur à mercure se place automatiquement dans la position de la marche normale (figure 8) . A ce moment, on peut abaisser l'interrupteur à mercure 79 lequel est donc ramené dans sa position initiale de repos. La fermeture du circuit général entraîne l'excitation simultanée des bobines 50-53 et 69 en sorte que les trois orifices de la vanne triple s'ouvrent com- plètement, l'orifice de la vanne doseuse est également dégagé et le moteur est mis en circuit direct.

   La conséquence en est que le débit de combustible est normal, de même que la vitesse du moteur et le brûleur est donc ainsi normalement alimenté. 

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  Lorsque la température dans le brûleur atteint le maximum prévu, d'ailleurs contrôlable en tout endroit désiré à l'intérieur ou à l'extérieur du brûleur, ou même dans le local chauffé, laquastat opère et ouvre le circuit direct du moteur lequel est à nou- veau alimenté au travers du collecteur 76 et tourne au ralenti.      



  Simultanément est ouvert le circuit de la vanne doseuse dont le noyau chute automatiquement   à   la position de ralenti assurant donc un débit limité (-figure 9). Enfin, au cas où le courant élec- trique vient à faire défaut il en résulte seulement que l'électro- aimant 67 de l'interrupteur à mercure 68 n'étant plus excité relâche son armature 66, ce qui entraîne automatiquement l'ou-      verture du circuit général. Instantanément la vanne triple se      ,,ferme et le moteur s'arrête.

   Semblablement si le brûleur   vient   s'éteindre accidentellement on obtient que le liquide dans le tube 62 se contracte et que le disque butée 65   n'é.tant   plus   qoutenu   revient vers sa position initiale entraînant l'armature 66 et l'interrupteur à mercure 68 qui bascule et coupe le circuit général fermant ainsi la vanne triple et arrêtant simultanément le moteur. 



   Comme on le constate donc l'installation conforme à l'invention assure une sécurité pratiplement totale dans les différentes phases et dans les différents états possibles du brûleur. Les expériences ont d'ailleurs confirmé cette sécurité totale de la manière la   plus/complète.   



   Comme il a été dit précédemment les différents or- ganes décrits ne doivent être considérés qu'à simple titre d'exem- ple. Il est possible d'en modifier la forme constructive et la position relative dans l'installation. 



   Par exemple le gueulard pourra être conditionné au prorata des combustibles liquides employés étant connu que le local duquel est issue la flamme influence fortement les conditions 

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 d'une bonne combustion. Dès lors ce gueulard pourra affecter le profil illustré aux dessins annexés ou bien encore être cylindri- que ou affecter toute autre forme jugée convenable. 



   Le brûleur conforme à l'invention se caractérise surtout par sa grande simplicité, sa compacité et également par le fait qu'on atteint une combustion idéale par le fait du brassage intense des gaz combustibles par le diffuseur, ce qui est essentiel et contribue en principal-à l'obtention d'une flam- me de haute qualité. Comme ce brassage énergique résulte de la disposition même du diffaseur, ce dernier réalise l'un des élé- ments essentiels du brûleur en coopération avec les parois du gueulard. Et de cette coopération résulte que la combustion tota- le est favorisée par un triple effet de caléfaction, de pul-   véri.sation   et de gazéification du combustible liquide, la dis- tillation se pratiquant sur des parois relativement très chaudes et dans une zône riche en oxygène, ce qui assure la combustion du coke. 



   Le brûleur ainsi que les autres organes, objets de l'invention, peuvent être exécutés sous des formes et en des dimensions différentes en sorte de pouvoir être appropriés à tous appareils de chauffage que l'on désire équiper. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS. l.- Brûleur à combustible liquide caractérisé en ce qu'il comporte, sur un même axe directement entraîné par un moteur de faible puissance, un ventilateur et un diffuseur, ce dernier tournant dans un espace formant gueulard dont les parois sont conditionnées en sorte que la combustion totalesoit favori- sée par un tri-ple effet de caléfaction, de pulvérisation et de gazéification du combustible liquide et que la distillation se fasse sur parois chaudes et en zône riche en oxygène afin d'as- surer la combustion du coke. <Desc/Clms Page number 11>

   2. - Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur est substantiellement formé de deux flasques légèrement écartés l'un de l'autre,solidarisés périphé- riquement par des ailettes et solidaires, chacun de l'une des extrémités d'un axe dont l'un, est l'axe du moteur' et dont l'autre est l'axe du diffuseur, cette disposition, tout en étant compacte, protège l'axe du moteur d'une élévation exagérée de température.

   3. - Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diffuseur est substantiellement formé par une coupelle conique vers l'intérieur de laquelle se déverse le mazout, cette coupelle étant extérieurement prolongée par des ailettes de dif- , fusion.

   4.- Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gueulard comporte substantiellement deux parois tron- coniques opposées, l'une d'elles étant extérieurement enveloppée d'un. mouffle en une matière réfractaire et prolongeant la sortie du brûleur.

   5.- Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur tourne dans une volute pourvue de nervures internes formant chicanes, l'une.de ces nervures étant plus longue que les autres et placée au-delà d'une ouverture dûment contrôlée par un clapet de dégagement d'air se soulevant sous la pression de l'air et retombant par son propre poids.

   6.- Brûleur selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de contrôle ther- mique formé substantiellement par un tube plongeant dans le brû- leur d'une part et raccordé à une chambre dilatable d'autre part, . ce tube comportant un liquide dilatable et ladite membrane étant solidaire d'une tige portant un disque d'enclenchement de l'arma- ture d'un électro-aimant d'un relai à mercure contrôlant le circuit général de l'installation.

   7.- Dispositif d'alimentation des brûleurs à combus- tible liquide caractérisé par la/combinaison d'un réservoir avec <Desc/Clms Page number 12> filtre, d'un vase à niveau constant, d'un réchauffeur, d'une vanne magnétique à triple occlusion, d'une vanne doseuse et des circuits électriques contrôlant le bon fonctionnement de ces appareils.

   8. - Dispositif d'alimentation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le vase à niveau constant comporte un flotteur en liège solidaire d'une tige sollicitant d'une part une bille obturatrice et sollicitée d'autre part par une vis de fermeture combinée avec un joint d'étanchéité.

   9.- Dispositif d'alimentation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réchauffeur est constitué par un tube dans lequel est logée une tige, préférablement en cuivre rouge, prolongée dans le foyer et limitant une chambre annulaire dans laquelle peut circuler le mazout se chauffant au contact de ladite tige axiale.

   10. - Dispositif d'alimentation selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vanne triple comporte substantiellement deux orifices superposés contrôlés chacun par une bille indivi- duelle, les deux billes étant solidarisées dans leurs mouvements par une tige intermédiaire et un troisième orifice, inférieur, contrôlé par le noyau mobile d'un électro-aimant.

   11.- Dispositif d'alimentation selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vanne doseuse est substantiellement formée d'un électro-aimant à noyau mobile, le bout inférieur de ce dernier étant taillé en biseau et ce biseau coopérant avec le profil correspondait de l'ouverture contrôlée, la position initiale de ce pointeau spécial étant contrôlée par une vis de réglage et les déplacements en hauteur du noyau mobile étant contrôlés par une butée réglable par une vis.de réglage et combinée avec un joint d'étanchéité.

   12.- Dispositif de contrôle de la. vitesse du moteur caractérisé en ce qu'il comporte, substantiellement, un électro- <Desc/Clms Page number 13> aimant à deux armatures oscillantes dont les extrémités libres peuvent frotter sur un disque isolé monté sur l'axe du moteur, fermant ainsi le circuit du moteur mais en raison de leur frotte- ment doux,réglable par un dispositif approprié,le circuit se trou- ve mal établi, ce qui détermine une rotation du moteur à vitesse réduite, l'une des armatures pouvant, lors de l'excitation de la bobine, fermer le circuit direct du moteur lequel tourne alors à sa vitesse normale de régime.

   13.- Dispositif général de contrôle et de réglage de l'alimentation du brûleur, caractérisé en ce que, pour le démarrage, le circuit est momentanément fermé par un dispositif manuel jusqu'au moment où le circuit général est fermé automa- tiqueront à l'intervention d'un dispositif thermique et électrique d'une telle manière qu'en cas d'extinction accidentelle du brû- leur ou de rupture du circuit général par manque de courant, le brûleur se trouve automatiquement placé en position de blocage.

   14.- Dispositif thermique et électrique pour la fermeture respectivement pour l'ouverture du circuit général de l'installation, caractérisé en ce qu'il comporte un tube de lon- gueur relativement grande pénétrant d'une part dans le brûleur et aboutissant d'autre part dans une chambre dilatable de laquelle est solidaire une butée de calage de l'interrupteur à mercure contrôlant le circuit général, ledit tube comportant un liquide et étant conditionné en sorte que la chambre dilatable soit in- fluencée seulement par l'augmentation de volume du liquide due à l'élévation de la température du liquide par le brûleur.

   15.- Brûleur à combustible liquide et dispositifs d'alimentation, de contrôle et de réglage, substantiellement tels que décrits et illustrés aux dessins annexés. @