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L'invention est relative à des perfectionnements dans les brûleurs à huile. L'invention a pour objet un perfectionnement au type de brû- leur dans lequel de l'huile est envoyée sous forte pression,comme par exemple une pression de 5.62 Kg/cm2,à l'ajutage du brûleur par une pompe qui, antérieurement, se trouvait accouplée de façon permanente au moteur qui actionne le ventilateur fournissant l'air au brûleur.
Le perfection- nement consiste à interposer dans la commande entre le moteur et la.pom- pe un embrayage dont le fonctionnement dépend de la vitesse du moteur, et qui n'agit pour accoupler la pompe au moteur qu'après que ce dernier a acquis une vitesse considérable.Le perfectionnement permet au moteur de prendre très rapidement de la vitesse car le moteur est libéré de la forte charge de la pompe à huile à forte pression.Conformément,un écoule ment d'air normal est rapidement établi, et l'on a la certitude de la présence à ll'a'jutage d'air dans les conditions convenables de pression et de vitesse pour pulvériser l'huile avant que n'y passe une quantité quelconque d'huile.
Lorsque l'excitation du moteur est coupée, la pompe en est rapidement d.ésaccouplée,et comme cette pompe travaille sous for- te charge,elle s'arrêtera presque instantanément.àiais le moteur étant libéré de la majeure portion de sa charge,lorsque l'embrayage s'ouvre pour désaccoupler la pompe,continuera de tourner par l'inertie de son rotor pendant une période de temps beaucoup plus longue que ce n'aurait été le cas autrement, et le ventilateur poursuit donc son mouvement pen- dant un temps appréciable et balaye le brûleur. De même,l'écoulement d'huile est arrêté avant celui de l'air, ce qui fait qu'il n'y a aucune
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chance,comme précédemment,, que de l'huile soit distribuée à un moment où l'air est fourni en quantité insuffisante pour la pulvériser convenable- ment.
D'autres objets de l'invention ressortiront de la description détail- lée qui va suivre, les explications étant données en référence au des- sin annexé,dans lequel:
Fig.1 est une vue en élévation d'un brûleur à huile réalisant l'in- vention ;
Fig.2 est une vue en coupe,obtenue suivant la ligne 2-2 de la fig.l; Fig.3 est une vue en coupe,obtenue suivant la ligne 3-3 de la fig.2; Fig.4 est une vue en coupe,obtenue suivant la ligne 4-4 de la fig.3.
Dans la fig.l on a représenté un brûleur à huile du type général décrit dans le brevet des tats Unis 110 1.832.131,accordé le 17 Novembre 1931 à Hannibal.A.Kunitz.ll comprend un conduit d'air tubulaire 6 relié à la sortie d'une enveloppe de ventilateur 7,qui contient un ventilateur approprié 8 (fig.2)fixé à l'arbre 9 d'un moteur électrique 10 attaché à l'un des côtés de l'enveloppe du ventilateur. De l'autre côté de l'enve- loppe du ventilateur est figé un carter 11 comportant 'des ouvertures 12 à travors lesquelles de l'air est aspiré 'à l'intérieur de l'enveloppe par le ventilateur.
Dans le carter 11 est disposé un dispositif de ré- glage d'air approprié,13.Au carter 11 est fixée une pompe à huile 14 actionnée par le moteur 10. De l'huile est aspirée dans la pompe par un conduit 15,et refoulée par un conduit 16 vers une vanne de by-pass et de réglage de pression appropriée,17,qui empêche que l'huile ne passe à l'ajutage du brûleur avant d'avoir été amenée à une pression minimum prédéterminée,et qui permet à une certaine quantité de l'huile pompée d'être by-passée autour de la pompe,si et lorsque la pression de l'huile vient à excéder une pression maximum prédéterminée, ba sortie du by-pass est désignée par 18 et la sortie vers le brûleur est désignée par 19.
La sortie 19 est teliée par une canalisation désignée par 20 à l'ajuta- ge d'huile 21 du brûleur. -Le tube de brûleur 6 comporte une tête 22 dans son extrémité de sortie,tête dans laquelle sont aménagés des jets d'air. L'ajutage 21 qui a été représenté est du type à pulvérisation mécanique ou par pression. Les jets d'air sont ou peuvent être du type représenté dans le brevet Kunitz. Le tube 6 traverse la paroi 23 du
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four ou foyer et l'ajutage d'huile et jets d'air débitent dans la cham- bre de combustion 24.
Le brûleur qui vient d'être décrit est uniquement donné à titre d'ex- emple d'illustration d'un type de brûleur conjointement auquel l'inven- tion peut être utilisée.Toutefois l'invention est susceptible d'autres applications,et peut être généralement employée chaque fois qu'il est désirable de démarrer l'écoulement d'air avant l'écoulement d'huile,et d'arrêter l'écoulement d'huile avant d'arrêter l'écoulement d'air.
Dans le but qui vient précisément d'être indiqué,on prévoit un embray age approprié,actionné par la force centrifuge,dans la liaison d'entrai- nement entre l'arbre du moteur,9,et l'arbre commandé 25 de la pompe 14.
Par exemple un carter 26,ayant la forme générale d'un tambour de frein, est monté de manière à tourner librement sur l'arbre 9, étant maintenu à 1'encontre d'un déplacement axial entre un collier 27 et une plaque 28, tous deux fixés à l'arbre 9. La plaque 28 ferme l'extrémité sinon ouverte de du tambour 26 et comporte, y fixée,une séri,par exemple trois,chevilles 29 qui s'étendent dans l'intérieur du tambour 26. Dans le tambour sont montés,pour se déplacer librement en direction radiale.,trois patins 30, qui sont évidés comme représenté pour recevoir les chevilles 29 et qui présentent un évidement dans leurs deux faces pour recevoir des ressorts 31 de conformation circulaire.
Les ressorts 31 tendent à maintenir les trois patins 30 dans leurs positions les plus internes,représentées dans la fig.3,dans lesquelles les extrémités internes des patins portent sur un moyeu central 32 du tambour 26. bur sa face externe, le tambour est pourvu de chevilles d'entrainement 33 qui coopèrent avec des chevilles d'entraînement analogues. 34,mais placées à angle droit, fixées à l'arbre 25, et avec un'disque flexible 35,dans lequel les extrémités de toutes les chevilles sont engagées,afin de réaliser un accouplement flexible entre le tambour et l'arbre 25.
En fonctionnement,lors de l'excitation du moteur 10,le ventilateur 8 est mis immédiatement en rotation,mais la pompe ne sera pas mise en rotation jusqu'au moment où l'arbre 9 du moteur aura pris une vitesse considérable. L'arbre 9 entraine les patins 30 par les chevilles 29 et la plaque 28,et lorsqu'une vitesse prédéterminée a été atteinte,les pa- tins 30 seront déplacés vers l'extérieur dans le sens radial par la force centrifuge pour venir presser contre la périphérie interne du tambour et
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l'oblige à tourner,et avec lui l'arbre d'entraînement de la pomppe 14.
.Lorsque l'excita.tion du moteur 10 est coupée,et que la vitesse de son rotor diminue suffisamment,les ressorts 31 ramènent les. patins 30 vers l'intérieur et libèrent les tambour 26 et pompe 14. En fait,la pompe sera désaccouplée du moteur très rapidement après que l'excitation de ce dernier a été coupée car la pompe supporte une forte charge qui oblige le rotor du moteur à ralentir ra.pidement jusqu'au point où les éléments d'embrayage se dégagent. Ln fait,la pompe 14 s'arrête presque instanta- nément lorsqu'on coupe le courant du moteur 10.
Après que la pompe a été désaccouplée,le ventilateur continuera de tourner pendant une période de temps considérable à défaut de charge appréciable (telle que la pompe) et en raison de l'inertie du rotor relativement lourd du moteur.Par sui- te, l'écoulement d'air à travers le tube 6 et les jets d'air commence avant que ne commence l'écoulement de l'huile à travers l'ajutage 21.
De même après arrêt de l'écoulement d'huile 1'écoulement d'air se pour- suivra pendant une période de temps appréciable.
Plusieurs avantages résultent de l'agencement décrit plus haut, qui se traduisent par une amélioration sensible du fonctionnement du brûleur.
Dans des conditions normales,dans un brûleur du type décrit conduit en conformité de la pratique antérieure,l'huile commence d'être débitée à l'ajutage,sous forme pulvérisée,avant que l'air n'a atteint sa vitesse maximum.Bien que la pompe et le ventilateur démarrent simultanément sui vaut la pratique antérieure,la pompe engendre la pression convenable pour pulvériser l'huile bien plus rapidement que le ventilateur ne crée la.
pression d'air convenable,probablement parce que l'action de la pompe est positive tandis que celle du ventilateur ne l'est pas.e fait,comme mentionné plus haut,que de l'huile pulvérisée débouche de l'ajutage avant que l'air n'a atteint sa vitesse maximum,se traduit par l'établis- sement de conditions d'une combustion riche au démarrage,moment auquel des conditions de combustion pauvre sont désirées-inauffisamment d'air est fourni à ce moment pour brûler complètement l'huile.ette situation défavorable est en outre aggravée par le fait que le ventilateur,lors- qu'il commence à travailler,doit repousser une certaine quantité''d'air stationnaire ou mort qui remplit le tube 6 du brûleur,la chambre de com- bustion et la cheminée.
Ceci retarde l'écoulement d'air mais non celui de l'huile et accroit le décalage de temps entre le commencement de l'é-
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coulement d'huile et le début de l'écoulement d'air normal aux pression et vitesse convenables.Un mélange riche au moment du démarrage se tra- duit souvent par l'établissement de pulsations qui donnent naissance à du .bruit. Le mélange commence à brûler,mais est trop riche pour brûler complètement.Une sédie d'ondes de pression sont engendrées,antagonistes au ventilateurf,et sont transmises au ventilateur par le tube 6 et,par choc sur le ventilateur,tendent à retarder @@@@ plus encore l'écoule- ment normal de l'air aux vitesse et pression désirées.Ces ondes,une fois amorcées,
tendent à perdurer et le mouvement pulsatoire se maintient pen- dant un certain temps. Le mouvement pulsatoire se traduit par des mélan- ges alternativement pauvres et riches dans la chambre de combustion.
Grâce à l'agencement selon l'invention,le ventilateur est mis en marche en premier lieu et du temps lui est donné pour balayer tout l'air mort et établir l'écoulement d'air normal avant que l'huile pulvérisée ne débouche de l'ajutage. L'opposition à l'établissement de l'écoule- @ ment d'air convenable n'a aucune chance de s'amorcer et les difficultés antérieures sont surmontées en empêchant qu'elles ne puissent commencer car.une quantité suffisante.d'air est fournie dans des conditions correc- tes, au moment de l'amorçage de l'écoulement d'huile,pour réaliser les conditions désirées d'une combustion pauvre plutôt que celles d'une com- bustion trpp riche tendant à produire les pulsations qui se prolongent bien après que les conditions qui leurs donnent naissance ont disparu .
En permettant au ventilateur de démarrer et d'engendrer la pression désirée,cette pression est disponible à la manière d'une force pour s'op- poser à toute onde explosive qui pourrait être engendrée.'onde explosi- ve est repoussée et n'a aucune chance d'atteindre le ventilateur et de provoquer le '.mouvement pulsatoire indésirable mentionné. Les effets de souffle ou d'ondes explosives sont ainsi minimisés et ramenés à un degré négligeable par, l'agencement décrit.
Lorsque le brûleur est arrêté,il est très désirable que l'écoulement d'air se poursuive pendant un certain temps.Ainsi toute quantité d'huile gouttant de l'ajutage sera entrainée par le courant d'air dans la cham- bre de combustion,tandis qu'autrement,l'huile coulerait ou tomberait sur l'ajutage ou des parties voisines,qui à ce moment sont très chauds,et se carboniserait.
Un effet de refroidissement désirable résulte également de la continuation du fonctionnement du ventilateur pendant un certain
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temps après que l'écoulement de l'huile a ceasé.Non seulement l'air froid entrant tend à refroidir les organes du brûleur,mais ce qui est plus important encore, cet air empêche les gaz très chauds de la chambre de combustion de revenir dans le brûleur et de retarder le refroidisse- ment des organes de celui-ci.bn fonctionnement normal du brûleur, la flamme se maintient avec son extrémité interne quelque peu écartée de l'ajutage 21 et la, continuation de l'écoulement d'air après arrêt de la pompe empêche la flamme de rejoindre l'ajutage et de chauffer celui-ci comme elle le faisait antérieurement.
@a flamme est maintenue espacée de l'ajutage par la, continuation de l'écoulement d'air après que l'exci- tation du moteur a été coupée jusqu'à ce que la flamme soit éteinte.Ln- suite,naturellement,se produit un balayage du brûleur et de la chambre de combustion,c'est à dire l'expulsion de tous les gaz contenus dans cee parties,laissant celles-ci rafraîchies et propres, et en meilleure condition pour leur fonctionnement ultérieur.
@'agencement décrit assiste matériellement l'obtention d'un départ et d'un arrêt rapides etnets de l'écoulement d'nuile. La valve régula- trice de pression est destinée à procurer ce résultat et le fait dans une certaine mesure,mais l'action est sensiblement améliorée par l'agen- cement de l'embrayage centrifuge. Tandis que dans la pratique antérieure le moteur était lent à prendre de la, vitesse en raison de la charge no- table de la pompe,dans la disposition décrite le moteur démarre sans aucune charge sauf la faible charge du ventilateur, il prend très rapi- dement de la vitesse et,après que la vitesse désirée a été acquise, l'em- brayage fonctionne et démarre la pompe plus rapidement qu'antérieurement.
Lorsque le brûleur s'arrête,la pompe s'arrête presque instantanément avec l'ouverture du circuit du moteur. Il en résulte un arrêt pratique- ment instantané de l'écoulement d'huile.Au démarrage également,l'écoule- ment d'huile s'établit très rapidement.
L'agencement décrit offre également une certaine protection contre les chutes excessives de la tension fournie au moteur,pendant le cycle de fonctionnement du brûleur.Les contrôles électriques du brûleur com- prennent d'ordinaire des interrupteurs à action électro-magnétique- Ces interrupteurs,par exemple établis pour fonctionner sous 110 volts, ne se fermeront pas en cas d'une baisse excessive de tension,mais,une fois fermés,ils le resteront pour une tension bien moindre que celle néces-
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. saire pour..les fermer,tandis que,pendant le cycle de fonctionnement du brûleur ,peut 'se produire une chute de tension telle qu'elle réduise sen- siblement la ,vitesse du ventilateur sans provoquer l'arrêt du brûleur.
La quantité d'air fournie est ainsi réduite,mais le débit d'huile n'est pas réduit dans une mesure correspondante du fait que la pompe 14 pompe plus d'huile que nécessaire et qu'une portion considérable de l'huile pompée est by-passée par la valve 17.11 en résulte une combustion fumeuse mais aussi lôngtemps qu'il y a du feu le thermostat usuel du brûleur ne provoque pas'l'ouverture du circuit du moteur. Ainsi, avec le brûleur dé- crit,fonctionnant suivant la pratique antérieure,il n'y a aucune protec- tion adéquate contre une chute de tension excessive se produisant pen- dant que le brûleur est en fonctionnement.
L'agencement décrit résoud le problème car une chute de tension qui réduirait notablement la vitesse du ventilateur et provoquerait la condition décrite,se traduirait par l'ouverture de l'embrayage et l'arrêt de la pompe.La flamme est alors éteinte et le thermostat usuel du brûleur ouvrira le circuit du moteur.
Le moteur démarrant sous faible charge,il en résulte également l'a- vantage accessoire qu'un moteur plus faible qu'autrement peut être utili- sé.L'invention,toutefois,est plus spécialement caractérisée par les con- ditions améliorées affectant le fonctionnement du brûleur,comme défini.