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BRULEURS ET CHEMINEE POUR LAMPES. A: MANCHON INCANDESCENT.
L'invention se rapporte aux brûleurs pour lampes à manchon in- candescent, destinées à l'éclairage, et constituent un perfectionnement appor- té à la construction de la cheminée et au mode de fonctionnement, de tels brû- leurs
L'invention vise à établir une cheminée et ses organes connexes, agissant de façon à diriger l'air destiné à l'extérieur du manchon vers le haut et contre le manchon du brûleur, afin d'éviter des taches de carbone sur le manchon, un autre objet de l'invention consiste à établir la partie infé- rieure d'une cheminée de façon qu'elle présente une surface intérieure coni- que, convergeant vers le haut et qui, conjointement avec la galerie du brû- leur, dirige une colonne conique et tubulaire d'air vers le manchon extérieur vers le haut et contre le manchon du brûleur,
afin d'éviter des taches de car- bone sur le manchon; un autre objet de l'invention consiste à construire la surface extérieure de la galerie du brûleur sous une forme conique et paral- lèle à ladite surface conique de la cheminée; un autre objet de l'invention consiste à limiter l'espace compris entre lesdites surfaces respectives de 'la cheminée et de la galerie à une faible distance d'écartement, et à admet- tre de l'air à l'extrémité inférieure dudit espace depuis l'extérieur du brû- leur;
l'invention a en outre pour objet d'établir la.cheminée de façon que celle-ci présente à son extrémité inférieure une surface plane, perpendiculai- re à l'axe de la cheminée et à faire en sorte que ladite cheminée soit suppor- tée sur une surface horizontale de la galerie,surface présentant une premiè- re série de bossages espacés qui maintiennent ladite extrémité inférieure à une distance uniforme audessus de ladite surface horizontale ;
autre objet de l'invention consistant à établir l'extrémité inférieure de la cheminée de façon qu'elle présente une seconde série de bossages espacés qui s'étendent latéralement depuis ladite extrémité, et qui sont destinés à engager d'une façon séparable et à maintenir des pattes espacées fixées à ladite galerie, ainsi qu'à établir ladite seconde série de bossages de façon à centrer les- dites surfaces coniques de la cheminée et de la galerie les unes par rapport
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aux autres grâce à la prise entre ladite seconde série de bossages et une pa- roi verticale fixée à ladite galerie.
L'invention sera comprise plus aisément si l'on se réfère aux des- sins annexés qui représentent un mode d'exécution préféré de celle-ci, et dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en coupe verticale et axiale, à échelle a- grandie, d'un brûleur comportant la présente invention; la Fig. 2 est une vue analogue à la Figo 1, à une échelle encore plus grande que celle-ci, cette vue montrant les organes du brûleur qui inté- ressent directement le passage, à travers le brûleur, des différents courants d'air requis pour le fonctionnement efficace de ce brûleur;
la Fige 3 est une vue partielle en plan et à échelle agrandie d'une partie du siège de la cheminée porté par la galerie, cette vue étant également une coupe horizontale de la cheminée et de la galerie suivant la ligne 3-3 de la Fig. 5;
La Fig. 4 est une vue en coupe verticale d'une partie de la cons- truction montrée dans la Fig.3, cette vue étant prise suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3; la Fig. 5 est une vue en coupe verticale d'une partie de la cons- truction suivant la Fig. 3, cette vue étant prise suivant la ligne 5-5 de la Figo 3; la Fig. 6 est une vue en coupe verticale, suivant la ligne 6-6 de la Fig. 3, d'une partie de la construction montrée dans la Fig. 3, et la Fig. 7 est une vue en coupe verticale, suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6, de la construction montrée dans la Fig. 6.
Les mêmes chiffres de référence désignent les organes analogues dans les différentes figures.
Comme montré dans la Fig. 1, le brûleur qui sert d'illustration du fonctionnement de l'invention comporte un panier cylindrique ou cylindre perforé 10 en tôle, muni de nombreuses perforations afin de permettre un li- bre écoulement de l'air vers l'intérieur du panier, tel qu'il est nécessaire pour le fonctionnement du brûleur. La partie inférieure du panier, non re- présentée, est munie de n'importe quelle manière connue, de moyens permettant de monter le brûleur sur un vase ou réservoir à combustible. Bien que l'in- vention soit applicable à des brûleurs de types différents, le brûleur repré- senté dans les dessins est du type à tirage latéral, dont le tube porte-mèche intérieur 11 est supporté rigidement par le cylindre perforé, coaxialement à ce dernier et est alimenté en air à partir de ce cylindre.
Le tube porte-mè- che intérieur 11 supporte une mèche 12 dont la partie supérieure est tubulai- re et qui est montée mobile verticalement sur ledit tube à l'aide d'un méca- nisme de commande de mèche connu quelconque, non représenté. On voit égale- ment un tube porte-mèche extérieur, lequel consiste en une partie supérieure et une partie inférieure, respectivement 13 et 14, l'extrémité supérieure de la partie supérieure 13 étant fortement rapprochée de la surface externe de la mèche, tandis que, à une faible distance au-dessous de son extrémité su- périeure, cette partie supérieure du tube porte-mèche extérieur présente un diamètre sensiblement plus grand, ce qui détermine un intervalle entre le tu- be et la mèche, intervalle dans lequel peut se loger le mécanisme de commande de la mèche.
L'extrémité inférieure de la partie 13 du tube porte-mèche est munie d'un siège qui reposé sur l'extrémité supérieure de la partie 14 de ce tube et qui assure l'alignement des deux parties de celui-ci, de façon qu'el- les'soient coaxiales entre.elles et avec la mèche, ainsi qu'avec le tube por- te-mèche intérieur. La partie supérieure 13 peut être enlevée aisément de la partie inférieure 14 aux fins de nettoyage et pour faciliter le remplace- ment de la mèche.
La partie inférieure 14 du tube porte-mèche est supportée rigidement, à son extrémité inférieure, par le panier 10, afin d'assurer les positions coaxiales sus-indiquées,
Le panier 10 supporte amoviblement à son extrémité supérieure
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une galerie 15 comprenant un support pour une cheminée 16, ainsi qu'un sup- port pour une monture de manchon 17, 18,cette monture pouvant être enle- vée de la galerie'afin dé faciliter le remplacement du manchono
La paroi extérieure de la galerie 15 présente une forme conique convergeant vers le'haut.
Partant de la partie médiane intérieure de oette paroi, un déflécteur 19 s'étend sous laforme d'un cône plat convergeant vers le haut depuis la paroi extérieure de la galerie en direction de la partie supérieure 13 du tube porte-mèche extérieur, pour s'étendre ensuite sous une forme cylindrique et vers le haut, avec un faible écartement radial par rap- port à l'extrémité supérieure de la partie 13 du tube porte-mèche, ce déflec- teur se terminant à une faible distance au-dessus de l'extrémité supérieure de cette dernière partie du tube porte mècheet à une distance assez impor- tante au-dessous de l'élément 18 de la monture porte-manchon, ce déflecteur étant muni à son extrémité supérieure d'une aile ou bride horizontale de fai- ble étendue radiale, orientée en direction de l'axe du brûleur.
Les tubes porte-mèche 11 et 13 aboutissent sensiblement au même plan horizontal, le tube 13 portant à son extrémité supérieure une bride à flamme 20 légèrement écartée de la partie verticale du déflecteur 19.
L'élément 18 de la monture porte-manchon cons-titue le cône du brûleur; il présente une paroi verticale écartée de l'élément 17 afin de recevoir,dans la gorge ainsi formée, l'extrémité inférieure du manchon 21 et à protéger et à centrer ce dernier vis-à-vis de la flamme produite au- dessus de la mèche 120
Le tube porte-mèche intérieur 11 est muni à son extrémité supé- rieure d'un étaleur de flamme cylindrique 22 pratiquement fermé à son extré- mité supérieure et dont la paroi verticale, située au-dessus du tube 11, est perforée afin de diriger l'air intérieur vers la flamme du brûleur et jusque dans l'intérieur de celle-ci.
La partie cylindrique verticale de l'élément 18 s'étend essentiel- lement au-dessous du siège prévu pour cet élément sur l'extrémité supérieure de la galerie 15, l'élément 17 présentant une forme cylindrique au-dessus de ce siège et étant muni, au niveau même de ce siège, d'une bride horizontale qui repose sur ce dernier, tandis que, au-dessous dudit siège, ledit élément 17 est cylindrique et s'ajuste étroitement sur la partie cylindrique inférieu-- re de l'élément 18, où les deux éléments sont fixés l'un à l'autre de façon a former une monture monopièce pour le manchon.
La partie inférieure de la cheminée 16 présente une forme conique et est parallèle à la galerie conique 15 et légèrement écartée de celle-ci, de façon à déterminer un passage étranglé 32 pour permettre à l'air extérieur du manchon de se diriger vers le haut et de pénétrer dans ce manchon à travers des perforations 31 prévues dans la partie cylindrique supérieure de l'élé- ment 17. @
Sauf autre indication, les organes décrits ci-dessus présentent une section horizontale circulaire et sont coaxiaux les uns par rapport aux autres.
Chaque fois où, dans ce qui précède, il est indiqué à propos de certains organes qu'ils sont facilement séparables des organes adjacents, les organes en question sont établis de façon à déterminer leurs positions coaxiales, des dispositifs connus étant employés de préférence pour la fixa- tion amovible des divers organes les uns aux autres en vue de leur fonction- nement, par exemple, n'importe quels systèmes d'assemblage à baïonnettes.
Comme montré dans la Fig. 1, l'élément de monture 17 supporte un étrier 23, lequel supporte à son tour le manchon 21 autour de la flamme du brûleur
Vu que le passage des courants d'air à travers le brûleur consti- tue un point important de la présente invention, on se reportera à la Fige 2, laquelle montre cet écoulement et qui permet de mieux comprendre la présente invention.
Comme montré dans-la Fig. 2, l'air intérieur A se dirige vers le haut dans le tube porte-mèche.intérieur 11, pour atteindre et traverser les
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perforations de l'étaleur de flamme 22 et s'écoule ensuite vers le haut et vers l'extérieur à partir de cet étaleur, vers la partie interne de la flam- me 24, de façon à fournir l'air intérieur requis pour l'obtention de la flam- me bleue nécessaire en vue de porter le manchon 21 à incandescence. Il est à noter que l'extrémité supérieure de l'étaleur de flamme 22 n'est pas perfo- rée, sauf une petite ouverture centrale 25.
Ceci permet l'afflux d'une quan- tité limitée d'air intérieur A1 vers l'intérieur de la flamme, laquelle est creuse et fermée à son extrémité supérieure, cet air ayant pour but d'étendre la partie supérieure de la flamme et de lui imprimer une forme se rapprochant davantage de celle du manchon, assurant ainsi plus efficacement l'incandes- cence de la partie supérieure de celui-ci.,
L'air extérieur B se dirige vers le haut depuis le cylindre per- foré 10, autour du tube porte-mèche extérieur 13, entre ce tube et la partie inférieure de la galerie 15, et à travers une rangée annulaire de grandes perforations 19a prévues dans le déflecteur 19, et ensuite à travers l'espa- ce annulaire compris entre la partie cylindrique inférieure de l'élément 18 et la partie cylindrique supérieure du déflecteur 19,
pour pénétrer dans l'espace situé immédiatement au-dessous de la partie horizontale dudit élé- ment 18. Cette partie horizontale arrête l'ascension de la colonne tubulaire d'air extérieur B et oblige cette colonne à former un coude de 90 environ sous la partie horizontale de l'élément 18, de sorte que la colonne B débou- che de dessous du bord intérieur de ladite partie horizontale et se dirige horizontalement vers la surface externe de la flamme et de la colonne d'es- sence vaporisée qui remonte le long de la mèche 12, cette colonne pénétrant dans ladite surfaceo Ce résultat est assuré par le fait que le bord infé- rieur de l'élément 18 s'étend sensiblement au-dessous de l'extrémité supé- rieure du déflecteur 19, ce qui empêche la colonne B de prendre une direc- tion oblique par rapport à la flamme et la colonne de vapeur,
ce qui aurait pour effet de réduire notablement la pénétration de-l'air formant la colon- ne B dans ladite flamme et'ladite colonne de vapeur, d'où diminution corres- pondante du rendement thermique de la flamme. Une petite partie Bi de la co- lonne d'air B est dérivée de celle-ci à travers de petites perforations,19]2 prévues dans l'extrémité supérieure du déflecteur 19, cet air B1 passant au- tour du bord intérieur de la courte bride prévue à l'extrémité supérieure du déflecteur, en traversant un intervalle entre ladite bride et la mèche 12, pour rejoindre la colonne principale B au-dessus de la mèche. Ceci empêche un chauffage excessif de la partie supérieure du déflecteur et tend à éle- ver la flamme de dessus de l'extrémité supérieure de la mèche.
Simultanément, une quantité d'air B2, encore plus petite que la quantité B1, est dérivée de- puis la colonne B, à l'intérieur de la partie supérieure du déflecteur et en- tre ce dernier et le bord de la bride à flamme 20, au-dessus de laquelle le filet B2 rejoint l'air de dérivation B1. Ceci empêche une transmission exces- sive de la chaleur de la bride à flamme au déflecteur. La position de la sur- face inférieure intérieure de l'élément 18 par rapport aux'surfaces de.l'.ex- trémité supérieure du déflecteur 19 et de sa bride d'extrémité supérieure, dé- terminent le dosage de l'air extérieur fourni à la flamme et assure que la quantité d'air extérieur ainsi fournie représenté l'optimum pour les objectifs visés.
La flamme 24 engendre une quantité importante de gaz de combustion C très chauds, lesquels sont en grande partie projetés contre le manchon 21, pénètrent dans les mailles de celui-ci et les traversent, de façon à porter et maintenir ce manchon à l'état incandescent.
Dans le fonctionnement ci-dessus, l'efficacité en ce qui concerne l'incandescence du manchon est déterminée non seulement par le dosage précis de l'air par rapport au combustible liquide brûlé, mais fréquemment aussi par le degré de pureté de ce combustible. Lorsque le brûleur fonctionne dans la pratique de la manière et dans le but décrits ci-dessus, il arrive fréquem- ment que des taches de carbone se forment sur les manchons, notamment à la partie inférieure de ceux-ci, taches qui réduisent notablement le rendement lumineux des manchons.
Pour remédier à cet-état de choses, on détermine un courant d'air supplémentaire dans le brûleur, comme montré dans la Fig. 20 La cheminée 16, laquelle est de préférence établie en verre, présente une ex-
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trémité inférieure qui constitue une surface plane et qui repose sur des bos- sages uniformément espacés 26 qui s'élèvent depuis le siège de la galerie 15, prévu à l'extrémité inférieure de celle-ci.
Cette disposition détermine un étroit passage d'air annulaire 33 entre l'extrémité inférieure de la cheminée et la galerie, sauf aux endroits où se trouvent lesdits bossages 260 'L'ex- trémité inférieure de la'galerie est entourée d'une bande de retenue annulai- re 27, à laquelle elle est fixée rigidement, cette bande étant munie d'une série de perforations très rapprochées 28, qui coïncident avec le passage 330 L'extrémité inférieure de la cheminée est munie de bossages 29 uniformément espacés qui s'étendent latéralement vers l'extérieur depuis cette cheminée et qui sont appelés à s'appliquer sur des pattes de retenue correspondantes 30, s'étendant vers le haut depuis le bord supérieur de la bande 27, lorsque la cheminée reposé sur les bossages 26.
Les bossages 29 s'étendent sous les pattes 30 jusqu'à un point immédiatement voisin de la surface interne de la bande 27, en vue de centrer la cheminée par rapport à la galerie 15, ce qui maintient le passage 32 entre les parties coniques de la cheminée et de la galerie à une dimension radiale uniforme sur toute son étendue.
Ainsi, l'air venant de l'extérieur du brûleur est aspiré en une colonne D à travers les perforations 28, en passant sous la cheminée et en remontant ensuite à travers le passage 32, cette aspiration étant assurée par l'air échauffé dans la cheminée, cette colonne D étant projetée à une vitesse appréciable à tra- vers les orifices 31 de Isolément de monture 17 et se dirigeant ensuite vers le haut le long de la surface externe du manchon, tout autour de cette sur- face, L'air s'échauffe fortement lors de son ascension entre la cheminée et la galerie, tandis que les particules de carbone qui auraient pu se loger à l'état non brûlé dans les mailles du manchonsont très chaudes par suite de l'action de la flamme,
avec le résultat que l'air extérieur du manchon as- sure la combustion des taches de carbone et débarrasse le manchon de celles- ci, ce qui améliore la puissance lumineuse du manchon.
Les trous 19b prévus autour de la partie supérieure du déflecteur 19 empêchent l'accumulation d'un dépôt goudronneux sur la partie supérieure de la bride à flamme 20. Si on lui permettait de se former et de s'accumu- ler, ce dépôt obstruerait finalement le faible espace annulaire entre la bri- de 20 et le déflecteur 19, de façon à empêcher le passage à travers cet es- pace, de l'air de refroidissement et de l'air auxiliaire (B1) qui sert à o- rienter le courant principale Le courant d'air traversant les trous 19b éli- mine le combustible vaporisé qui, sans cela, stagne au-dessus de la bride à flamme 20,
cette élimination empêchant le combustible vaporisé de se déposer et de se condenser sur cette bridée Cette action du courant d'air traversant les trous 19b est complétée et renforcée par le courant d'air Bl traversant l'espace annulaire réduit entre la bride 20 et le déflecteur 19.
Les dessins décrits ci-dessus représentent deux inventions - g Pre= mièrement, la monture du manchon et les organes connexes, et deuxièmement la cheminée et ses organes connexeso La première de ces inventions n'est pas revendiquée ici, vu qu'elle fait l'objet d'une demande de brevet séparée, la- dite deuxième invention faisant l'objet de la présente demande de breveto
La Figo 3 montre à échelle agrandie et en une vue en plan partiel- le, une partie du siège destiné à la cheminée et supporté par la galerie 15, ainsi que le passage conique 32 de faible étendue radiale, entre les parties inférieures de la galerie 15 et de la cheminée 16, cette vue étant prise sui- vant la ligne 3-3 de la Figo 5.
Les Figs. 4 et 7 montrent la relation entre chacun des bossages 29 de la cheminée et la patte de retenue correspondante 30, ainsi que le rap- port entre chacun desdits bossages 29 et la bande 27, lorsque la cheminée est maintenue en place sur la galerie par les pattes 30. Cette disposition a pour résultat de maintenir la cheminée rigidement contre les bossages de support 26 et à établir le passage d'admission d'air 33 entre l'extrémité inférieure de la cheminée et la surface adjacente de la galerie 15, ce passage présentant partout les mêmes dimensions verticales et étant aligné horizontalement avec les orifices 28 de la bande 27;
en outre, et vu la position relative des bos- sages 29 et de la bande 27, cette disposition a pour effet de centrer la che-
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minée par rapport à la surface conique de la galerie 15, tout en déterminant des dimensions latérales uniformes pour le passage d'air conique 32. Il en résulte qu'une colonne d'air conique et tubulaire.se dirige vers le haut à travers le passage 32, comme décrit ci-dessus à propos de la Fig. 2, cette colonne présentant une épaisseur uniforme dans un sens oblique par rapport au manchon et empêchant d'une manière uniforme la formation de taches de car- bone dans tous les points autour du manchon, favorisant ainsi le maintien d'un éclairage uniforme autour de ce manchon.
La Fig. 5 montre les positions respectives de l'extrémité infériéu- re de la cheminée 16 et de la surface adjacente de la galerie 15, dans l'inter- valle entre deux pattes 30 voisines quelconques, tout en montrant clairement la communication libre entre la partie interne du passage 33 et l'extrémité inférieure du passage 32, assurant ainsi un écoulement de l'air à travers ces passages, et donc en direction du manchon, écoulement qui n'est limité que par les dimensions de ces passages, lesquels sont prévus de façon à fournir une quantité d'air suffisante au manchon en vue d'empêcher la formation de taches de carbone sur celui-ci, mais insuffisant pour réduire notablement le rendement lumineux de ce manchon,,
La Fig.
6 montre les positions réciproques de l'un des bossages 29 de la cheminée et du bossage de support correspondant 26, lorsque la che- minée est maintenue en place sur la galerie. Il ressort des Figs,. 3, 6 et 7 que chaque bossage de support 26 se trouve au-dessous d'une patte corres- pondante 30 et en alignement avec celle-ci et que, lorsque la cheminée est en place sur la galerie, un¯bossage de retenue 29 de la cheminée repose sur l'un des bossages de support 26 et est maintenu dans la position voulue par la patte 30 qui se trouve immédiatement au-dessus dudit bossage de support 26.l Cette disposition limite les contraintes de retenue s'exerçant sur la cheminée aux seuls bossages de retenue 29,
lesquels représentent des parties de plus grande épaisseur de l'extrémité inférieure de la cheminée et sont mieux adaptés à résister aux tensions de retenue que les autres parties de l'extrémité inférieure de la cheminée
Comme montré par la ligne en pointillé 29a, Figo 2, les faces su- périeures des bossages 29 de la cheminée 16 présentent une¯obliquité dans le sens périphérique de.la cheminée. Chaque face présente une obliquité orien- tée dans le 'même sens, de sorte que, lorsqu'on tourne la cheminée par rapport à la galerie 15-(et aux pattes 30) la partie de chaque bossage 29 en contact avec la patte correspondante s'élève par rapport à la base de la cheminée, et cette dernière est amenée progressivement à entrer en contact plus intime avec les pattes 30 de la bande,2?.
Dans une réalisation pratique de la présente invention, on a cons- taté qu'il était avantageux de prévoir 50 trous 19b, ou plus, uniformément répartis autour du déflecteur 19, chaque trou présentant un diamètre de 0,040 inch (un inch = 2,54 cm.) ou moins De plus, on a constaté que l'intervalle radial entre la périphérie extérieure de la bride à flamme 20 et la périphé- rie intérieure de la partie supérieure du déflecteur 19 est choisie avantageu- sement de l'ordre de 0,006 à 0,008 inch, cet intervalle étant assuré par la prévision d'un petit nombre de pièces d'écartement radiales (non représentées) sur la partie plane de la bride à flamme 20, ces pièces s'étendant de la dis- tance précitée à partir du restant de la périphérie extérieure et s'appuyant contre le déflecteur 19.
Ces pièces d'écartement assurent également le cen- trage de la bride à flamme par rapport au déflecteuro
Bien que l'invention ait été représentée sous la forme du mode d'exécution particulier décrit ci-dessus, elle n'est pas limitée à cette va- riante et celle-ci peut être remplacée par ses équivalents, cela sans dépas- ser le cadre des revendications qui suivent.