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Perfectionnements au débit en air et en combustible pour foyers.
Cette invention se rapporte au débit en air et en combustible de foyers, et est conçue, au premier chef, en vue de son application au contrôle du débit en air et en combustible de foyers à combustible solide, y compris les foyers pour chaudières, sècheurs, cubilots et ;hauts-four- neaux.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif grâce auquel le débit d'air est contrôlé auto- matiquement pour assurer le passage d'un volume déterminé un d'air au foyer, en/temps donné, et pour que ce volume soit toujours dans la proportion désirée par rapport au débit en combustible.
Ayant ce but en vue, conformément à la présente in- vention, on prévoiera un appareil pour ajuster automati- quement la valeur du débit d'air d'un foyer, de façon à obtenir une proportion donnée entre un tel débit et la
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valeur du débit en combustible, cet appareil comprenant une vanne contrôlant le passage d'air vers le foyer, et un dispositif pour déterminer l'amplitude d'ouverture de ladite vanne y compris un mécanisme dont un organe soit adapté pour se mouvoir sous l'effet d'un changement dans la valeur du débit d'air de façon à corriger partiellement l'effet du mouvement du premier organe,
le mécanisme étant associé mécaniquement à la vanne de telle sorte que l'ampli tude d'ouverture de celle-ci soit déterminée par les posi- tions relatives des organes grâce à quoi une valeur pré- déterminée du débit d'air est obtenue pour chaque position du premier organe et par suite, pour chaque valeur du débit d'alimentation en combustible.
Dans une disposition préférée d'un tel appareil, la vanne est actionnée par un flotteur en cloche primaire, dans une chambre contenant du liquide, la cloche étant actionnée de façon à ouvrir et à fermer la vanne sous l'effet des variations de la pression d'air reçue à travers un tuyau d'air connecté à la canalisation amenant l'air d'un ventilateur- principal au foyer ou un tuyau d'air re- prenant l'air fourni par un ventilateur supplémentaire, la pression d'air à laquelle la cloche primaire est soumise étant déterminée par la position d'une vanne d'évacuation reliée mécaniquement au tuyau d'air ,
la vanne d'évacuât.!. étant conçue pour être ouverte ou fermée en concordance avec le mouvement du dispositif de contrôle du débit d'ali- mentation en combustible, et par un mécanisme mené compor- tant un flotteur en cloche secondaire actionné par la dif- férence entre les pressions statique et totale dans la canalisation.
Conformément à un autre caractère de l'invention, on a prévu un dispositif de réglage du rapport entre les valeurs des débits en combustible et en air, de telle sorte @
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qu'un tel rapport demeure en substance constant alors que la valeur du débit en combustible varie, jusqu'à ce que lesdispositifs de réglage soient règles à nouveau.
La vanne contrôlant le passage d'air vers le foyer peut être placée dans la canalisation d'air, ou elle peut être placée de façon à contrôler l'arrivée d'air au ven- tilateur principal.
Dans le premier cas., la vanne peut être une vanne glissante ayant un mouvement rectiligne, et dans ce dernier cas, la vanne peut se présenter sous la forme d'un certain nombre d'éléments de forme sectorale, qui peuvent être mils, soit de façon à se présenter transversalement par rapport à l'orifice d'entrée de l'air du ventilateur principal, soit de fagon à être inclinés par rapport à lui, ou pa- rallèles à l'axe de ladite admission, les éléments de forme sectorale étant montés de façon à pouvoir pivoter.
La vanne d'évacuation contrôlant la fuite d'air du tuyau d'air peut être du type à disque oscillant, compre- nant un organe de fermeture pourvu de lumières,qui peut être déplacé de façon à découvrir ou à obturer des lumiè- res dans le.disque formant le siège de la vanne d'évacua- tion; l'organe de fermeture et le disque formant le siège de la vanne d'évacuation étant montés concentriquement avec leurs faces adjacentes, en contact, et un dispositif étant prévu, grâce auquel la position du disque formant le siège de la vanne peut être réglée autour de l'axe, et l'organe de fermeture peut osciller au moyen d'un levier relié à la cloche secondaire.
La réalisation.peut être telle que le disque formant le siège de la vanne d'évacuation soit fixé sur un arbre ayant un levier pourvu d'une connexion mécanique compre- nant un mouvement à articulation réglables au contrôle du
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combustible, tandis que l'organe de fermeture est monté sur l'arbre de telle sorte qu'il puisse tourner par rapport à celui-ci.
L'organe de fermeture peut être pourvu d'ure aiguille indicatrice et une articulation associée au dispositif de con trôle du débit de combustible peut actionner une deuxième ai- guille indicatrice, et ces deux aiguilles peuvent se déplacer devant une même échelle ou devant deux échelles distinctes.
La réalisation peut être telle que l'arbre soit bloqué dans une position déterminée, dans laquelle l'aiguille actionnée par le dispositif de contrôle du débit de combusti- ble indique la valeur du débit d'air requis pour la valeur donnée du débit de combustible existant au moment considéré et l'aiguille de l'organe de fermeture indique la quantité (ou une quantité proportionnelle) d'air qui est admise à ce moment par unité de temps,ainsi que cela sera expliqué plus complètement dans ce qui suit.
En pratique, le dispositif de contrôle du combusti- ble est réglé de façon à donner le débit voulu d'alimentation en combustible:par exemple, le débit peut être augmenté lorsque le mouvement résultant du disque formant le siège de la vanne d'évacuation diminue la surface de passage entre les lumières de ce disque et celles de l'organe de fermeture.
Le flux d'air à travers la vanne d'évacuation est ainsi réduit, d'où il résulte uns augmentation de la pression dans le tuyau d'air conduisant l'air au flotteur primaire en forme de cloche, et le mouvement résultant de cette cloche pour ouvrir la vanne contrôlant le passage d'air vers le foyer.
Par suite de l'augmentation de la vitesse résultante de l'air dans la canalisation, une pression plus élevée est apliquée à la seconde cloche,de telle sorte que l'organe
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de fermeture suit le mouvement du disque formant le siège de la. vanne, et corrige partiellement mais non complètement la réduction de la surface de passage entre les lumières .
De la sorte, la valeur du débit d'air est réglée au- tomatiquement par le réglage du débit du combustible, tandis que le fonctionnement de la cloche secondaire et de l'organe de fermeture qui lui est associé sert à stabiliser le débit d'air à sa nouvelle valeur.
On remarquera que l'un des caractères de l'invention est que la position assumée par l'organe de fermeture dé- pend de la pression appliquée à la cloche secondaire, et par suite, de la vitesse de l'air dans la conduite, de telle sorte que, comme cela a été rappelé précédemment, une aiguil- le actionnée par l'élément de fermeture peut être utilisée pour indiquer la valeur du débit d'air sur l'échelle devant laquelle il se meut, au moment considéré .
Le mouvement par articulation reliant le contrôle du débit de combustible au siège de la vanne d'évacuation peut comprendre un levier pivotant à proximité de l'une de ses extrémités, et ayant un câble ou une autre connexion à proximité de l'autre extrémité, vers le contrôle du débit de combustible.
Ce levier est pourvu d'une fente, approximativement parallèle à sa longueur, et une extrémité d'une articulation est reliée par une broche à cette fente, le dispositif étant tel que cette extrémité de l'articulation peut se mouvoir le long de la fente jusqu'à n'importe quelle position dési- rée, et fixée dans cette position, de telle sorte que la dis- tance entre cette'extrémité de l'articulation et le pivot du levier peut être modifiée. L'extrémité apposée de l'arti- culation en question est reliée à un second levier qui peut
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être pprox.me.tïvementps.:Llèie au- levier fendu, et ce second levier est relié par une articulation pivotante à un levier relié au siège de la vanne d'évacuation.
Une autre articu- lation peut être reliée par l'une de ses extrémités au le- vier fendu et par l'extrémité opposée à un levier pouvant pivoter coaxialement au siège de la vanne d'évacuation et de l'organe de fermeture, ce levier portant l'aiguille qui se meut devant l'échelle, de façon à fournir une indication de la valeur du débit de combustible ou de la valeur- du débit d'air requis pour la valeur du débit de combustible pour lequel le dispositif de contrôle est réglé.
L'invention est illustrée dans les dessins ci-an- nexés, dans lesquels :
La figure 1 es t une vue générale en élévation laté- rale d'une construction.
La figure 2 est une vue en coupe en regardant vers l'extrémité de l'appareil indiquée à la figure 1.
La figure 3 est une vue générale en élévation laté- rale montrant une autre disposition.
La figure 4 est une vue en regardant vers l'extrémité de la construction indiquée à la figure 3.
La figure 5 es t une vue en coupe montrant la cloche primaire, et la vanne convenant pour l'application, à la canalisation.
La figure 6 est une vue en coupe montrant la cloche secondaire et le mouvement de l'articulation.
La figure 7 es t une vue en coupe montrant une vanne appliquée sur l'entrée du ventilateur principal.
La figure 8 est une vue latérale.
La figure 9 es t une vue en plan,fragmentaire, mon- trant comment fonctionnent les éléments en forme de secteur -
La figure 10 est une vue en coupe montrant la vanne d'évacuation et les organes qui lui sont associés.
La figure 11 est une vue terminale de la vanne d'é- vacuation, montrant son siège et l'organe de fermeture.
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La figure 12 est une vue en coupe donnant des détails'
La figure 13 est une vue en coupe montrant une dispo- sition des ventilateurs principal et supplémentaire.
Dans les figures, deux réalisations différentes sont représentées: Une réalisation est indiquée aux figures 1 et 2, et une autre réalisation est indiquée aux figures 3 et 4. Dans les deux dispositions, l'air nécessaire à la combustion passe à un foyer ou cornue 10 à travers une condui te d'air ou canalisation 11, et dans les deux constructions l'air est envoyé sous pression à travers la conduite d'air 11 par un ventilateur principal consistant en un rotor 13 disposé à l'intérieur d'une enceinte 14.
Dans la disposition indiquée aux figures 1 et 2, le passage de l'air vers la cornue ou le foyer est contrôlé par une vanne 12 placée à travers l'ouverture d'admission 15 de l'enceinte 14 du ventilateur principal.
La vanne 12 est actionnée par un flotteur primaire en cloche 16 fonctionnant dans une enceinte 17.
Un ventilateur supplémentaire 18 est prévu et fonc- tionna dans sa propre enceinte 19, ce ventilateur supplémentai- re étant monté sur l'axe du rotor 13 du ventilateur princi- pal.
L'air brassé par le ventilateur supplémentaire 18 passe à travers un tuyau 20 vers un corps de vanne 21, où son flux peut être réglé par une vanne 22 (figure 12) qui peut être actionnée à la main.
L'air passe du corps de vanne 2l à travers un tuyau 23, dans l'espace 24, sous le floteur primaire en cloche 16 . Cette cloche flotte dans le liquide en 25. Le flotteur primaire en cloche 16 porte une tige 26 qui est reliée à un levier 27 (figures'-8 et 9) attaché à un collier oscillant 28 monté sur une portée réduite 29 (figure 7) d'un bloc 30.
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La tige 26 se prolonge à travers un tube 41 faisant saillie vers le haut hors de la base de l'enceinte 17, la partie su- périeure du tube 14 étant au-dessous du niveau du liquide .
Le collier 28 est pourvu d'un certain nombre de fen- tes 31, à sa périphérie et dans chaque fente s'engage une tète sphérique 32 reliée par une tige 33 au pivot 34 d'une plaque 35 en forme de secteur.
La vanne 'contrôlant l'admission d'air au ventilateur principal consiste en un certain nombre de ces plaques de forme sectorale 35, chacune d'elles pouvant osciller dans une enceinte 36 autour d'un axe radial.Lorsque toutes les plaques 35 sont tournées de façon qu'elles se trouvent dans un plan commun,la vanne est en substance close. Chacune des plaques 35 peut décrire un angle de 60 environ comme l'indique la figure 9, et lorsque les plaques ont tourné autour de leur axe pour atteindre la direction appropriée, l'air peut passer en- tre elles vers le ventilateur principal.
On peut prévoir une plaque perforée 37 du coté de l'admission d'air de l'enceinte 36. L'enceinte 36 sert de support à des broches 38 disposées radialement pour les pla- ques de forme sectorale 35; tandis qu'à leurs extrémités intérieures chacune des plaques de forme. sectorale est pour- vue d'une broche formant pivot 34 portant un levier 33.
L'enceinte 36 est également pourvue de trois bras ou davantage dirigés vers l'intérieur et reliés au centre à un bossage 39 dans lequel se trouve un goujon 40 attaché au bloc 30.
On notera par conséquent que des variations de la pression d'air dans l'espace 24 provoqueront des mouvements d'ouverture ou de fermeture de la vanne 12 par suite de la montée ou de la descente de la cloche 16.
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Le tuyau 20 conduit l'air, à une pression constante à partir du ventilateur auxiliaire 18,niais les variations de la pression d'air dans l'espace 24 sont obtenues eu égard au fait qu'un embranchement 42 est relié au corps de vanne 21, et qu'une quantité variable d'air peut s'échapper à tra- vers une vanne d'évacuation 43. (figures 10, il) .
Le tuyau 42 est relié à un corps de vanne 44 dans lequel se trouve un arbre 45, sur lequel est fixé un siège
47 de vanne 46 s'engageant dans une rainure/ménagée dans le corps .
L'arbre 45 est pour.vu d'une partie réduite 48, à son extrémité, sur laquelle est monté, avec possibilité de rotation, l'organe de fermeture 43.
Cet organe de fermeture 43 est pourvu de deux lumiè- res en forme de secteur 49, tandis que le siège de vanne 46 est pourvu de deux lumières 50.
Tant l'organe de fermeture que le siège de la soupape peuvent osciller, et la surface de l'ouverture pour l'échap- pement de l'air dépend de la position relative de l'organe de fermeture et du siège de vanne. A l'arbre 45 est fixé un levier 51 portant une fente 52 (figure 6) dans laquelle se trouve une broche 53 portée par une articulation 54 en forme de L.
L'organe de fermeture 43 est formé d'un bras de levier 55, relié par une articulation 56 à une cloche renversée 57, appelée dans le présent texte "cloche secondaire". Cette cloche fonctionne dans le liquide 58 contenu dans une enceinte 59, dans laquelle se trouvent deux raccords pour tuyaux 60, 61
Le raccord pour tuyau 60 comporte un tuyau intérieur 62 qui est incurvé vers le haut et dont l'extrémité ouverte est située en-dessous de la cloche 57, mais au-dessus du niveau du liquide. Ce tuyau 62 est relié par un tuyau 63
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à un tube de Pitot 64 monté dans la conduite d'air 11, et dirigé vers le ventilateur principal.
Le 2e raccord pour tuyau 61 est relié à un tuyau 65 de sorte qu'il conduit à une ouverture dans la paroi de la conduite Il. Le tuyau 65 est par conséquent soumis à la pression statique dans la conduite, tandis que le tuyau 63 est soumis à la pression totale dans la conduite.
La cloche secondaire 57 est par conséquent soumise à la différence entre ces deux pressions.
Toute forme convenable d'alimentation en combustible peut être utilisée.
Dans le cas de combustible solide, celui-ci peut être approvisionné par unconvoyeur hélicoïdal mû par un cli- quet oscillant attaquant une roue dentée et le débit peut être modifié en prévoyant une plaque de réglage qui peut être réglée de façon à produire une variation de la longueur effec tive d'oscillation du cliquet. Cette plaque de réglage peut être réglée manuellement en agissant sur le levier indiqué . en 66 à la figure 2, le levier tournant autour d'un centre
67, et si nécessaire parcourant un série de plots. Ce levier est appliqué à une boîte de vitesse 68.
La levier est relié par un Bowden ou un câble similaire 69 à un levier 71, pivotant en 72 sur une plaque 73.
Le levier 72 est pourvu d'une fente 74 dans laquelle est montée une broche 75, reliée à une extrémité d'une ar- ticulation 76 dont l'extrémité opposée pivote en 77 dans un levier 78 pivotant lui-même en 79 dans la plaque 73.
L'extrémité opposée du levier 78 pivote en 80 dans l'arti- culation 54.
Le levier 71 peut être pourvu d'une échelle 81, de- vant laquelle se meut une aiguille 82 sur l'articulation 76,
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et la broche 75 peut être pourvue d'un écrou à oreilles 83, la disposition étant telle que l'écrou peut être desserré, et que cette extrémité du levier peut être déplacée le long dela fente 74 pour régler le point de connexion au levier 71.
En le déplaçant vers le pivot 72, ou en l'écartant on peut régler la course du levier 78.
Le levier 71 est pourvu d'une seconde fente 84, dans laquelle pivote en 85 une extrémité d'une articulation 86, dont l'extrémité opposée pivote en 87 dans un levier 88 pi- votant coaxialement à l'arbre 45.
Les articulations 54 et 86 sont guidées dans des plaques de support 89 et l'articulation 86 est reliée par une connexion par "broche et fente" au levier 88, relié à un arbre qui est coaxial à l'arbre 45, et qui porte un bras indicateur 91, se déplaçant devant une échelle représentée en 92, pour indiquer la valeur du débit d'air requis, ou la valeur du débit de combustible.
L'échelle est de forme arquée, et est enfermée derrière une glace 93, dans un boîtier 94.
Un deuxième bras indicateur 95 se déplaçant devant une seconde échelle de forme arquée, indique la valeur à l'instant considéré du débit d'air vers le foyer. Le poids de chacune des deux cloches, primaire et secondaire, peut être contrebalancé ou partiellement contrebalancé par des ressorts, dont l'un est représenté en 96.
Dans la disposition représentée aux figures 3, 4 et 5, au lieu de contrôler le passage de l'air vers la cornue ou le foyer par une vanne disposée à travers l'admission d'air vers le ventilateur principal, le passage de l'air est contrt lé au moyen d'une vanne à coulisseau ou vanne glissante 97 et dans ce cas, la cloche primaire 16 peut être montée di- rectement sur la conduite d'air et peut actionner la vanne
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97 en y étant directement reliée. Cette construction peut être employée concurremment avec le ventilateur auxiliaire 18, et dans ce cas., l'air fourni au tuyau 20 peut être pré- levé dans la conduite principale 11, en un point intermé- diaire entre le ventilateur principal et la vanne 97.
En fonctionnement, le débit de combustible est réglé à la main par la manoeuvre du levier 66, et chaque fois que l'on procède à un réglage de ce levier, il se produit auto- matiquement un réglage du débit d'air, ce réglage se faisant grâce au mouvement de l'articulation représentée à la figure 6 pour maintenir dans un rapport constant les proportions d'air et de combustible.
En outre, si l'articulation 76 est réglée le long de la fente 74, lesproportions de combustible par rapport à l'air peuvent être modifiées, ce qui peut être nécessaire si. L'on utilise des qualités différentes de combustibles, et, après que l'articulation 76 a été réglée, les proportions de combustible et d'air resteront constantes jusqu' à ce que l'on procède à un nouveau réglage de l'articulation 76.
REVENDICATIONS.
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