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FOURNEAU PORTATIF A HYDROCARBURE LIQUIDE.
La présente invention est relative aux fourneaux ou réchauds brûlant des hydrocarbures liquides. Plus particulièrement, elle concerne un fourneau parfaitement étudié en vue de son utilisation sous une forme portative, fourneau dans lequel on a prévu des moyens pour-la mise sous pression automatique du combustible et dans lequel on a incorporé des moyens nouveaux pour le réglage de la vitesse d'écoulement de celui-ci.
Dans les fourneaux du type considéré ici, notamment dans ceux appelés à être transportés d'un endroit à un autre, il est avantageux que le réservoir à combustible demeure assez froid en cours de fonctionnement et que l'arrivée du combustible au brûleur soit contrôlée de façon à maintenir une grandeur et une température uniformes de la flamme.
Le fourneau faisant l'objet de la présente invention permet de réaliser ces. deux objectifs. Il ressort de ce qui précède que les objectifs principaux de l'invention peuvent être définis comme visant à établir un fourneau dans lequel on réalise une mise sous pression automatique du combustible, tout en maintenant le réservoir à combustible à l'état froid et en assurant un réglage efficace de l'arrivée du combustibles ainsi qu'une grandeur et une température sensiblement constantes de la flammeo
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple un mode d'exécution de l'invention.
Dans ces dessins:
La Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un fourneau portatif comportant la présente invention; la Fig. 2 est une vue en coupe horizontale menée par le tube à mèche suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en coupe verticale menée suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 et montrant le logement de soupape faisant l'objet de la
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présente invention, cela dans un plan perpendiculaire au plan de coupe de la Fig. la ,
Le fourneau portatif selon l'invention est monté sur un réservoir à combustible 10 et supporté par celui-ci, ce réservoir étant de préférence muni d'une bride de base 11 et d'une paroi de fond 12 réunie aux parois verticales du réservoir 10 au-dessus de la bride 11 et présentant une surface curviligne d'un contour généralement convexe, vue du dessous du réservoir.
Ce mode de construction est bien connu dans les burettes à huile, etc..., la paroi de fond bombée pouvant être repoussée vers le haut par l'usager, afin de déterminer une augmentation temporaire de la pression de vapeur dans l'intérieur du réservoir, en vue d'expulser une certaine quantité de combustible liquide vers une coupelle de réchauffage, exactement de la même manière que celle utilisée pour chasser une certaine quantité d'huile d'une burette en exer- çant une pression sur le fond de celle-ci.
Un renfoncement cylindrique 13 est prévu au centre de la paroi supérieure du réservoir 10, une partie du fond de ce renfoncement étant évidée de façon à former un orifice central 14. Un élément annulaire 15, muni d'un filet intérieur, est fixé d'une façon appropriée dans le renfoncement 13, par exemple par brasage ou par emmanchement à pression. Un presse-étoupe ou obturateur 16 vissé dans l'élément 15, agit de façon à communiquer une pression d'étanchéité à une rondelle de bourrage 17 établie en une matière appropriée quelconque, par exemple en caoutchouc synthétique inattaquable par l'essence de pétrole.
Un tube de support 18, établi en une matière mauvaise conductrice de chaleur, par exemple l'acier au chrome, est maintenu dans une position cen-" trule par rapport au réservoir 10 au moyen de la rondelle 17. A l'extrémité supérieure du tube de support 18 est prévu un bloc creux 19, fixé rigidement à ce tube par emmanchement à chaud par exemple et servant d'organe de support pour le tube à mèche 20. Ce dernier tube part du logement de soupape 21, supporté à vis par le bloc 19, et se dirige vers le bas pour pénétrer à travers l'orifice 14, dans l'intérieur du réservoir 10, dans lequel il se termine à une faible distance au-dessus de la paroi de fond 12.
L'extrémité inférieure du tube à mèche 20 est partiellement obturée par un bouchon 21a, fixé dans ce tube par emmanchement à chaud ou par tout autre moyen convenable. Le bouchon 21a présente un petit orifice central 23.
Partant du centre de la surface inférieure du logement de soupape 21, paroi qui constitue le plafond de la chambre de vaporisation, quelques torons 22 de laine de verre pendent dans l'intérieur du tube à mèche 20, de façon à aboutir à la surface supérieure du bouchon 21a.
La chambre de vaporisation 24, dans laquelle débouche l'extrémité supérieure du tube à mèche 20, est reliée au moyen d'un canal 25 à une soupape de départ 26 qui se visse dans un forage approprié du logement de soupape 21
La chambre de vaporisation 24 est en outre reliée au moyen d'un canal 27 à la soupape de réglage de combustible principale 28 située dans un alésage approprié prévu dans le logement de soupape 21, et pouvant être commandée à la main à l'aide d'un bouton de réglage 29.
La tige 31, qui relie le bouton 29 à la soupape 28, émerge à l'extérieur de la chambre de soupape à travers une boite à bourrage comprenant un bourrage 32, une rondelle de bourrage 33, un presse-étoupe 34 et un chapeau à vis ou écrou de serrage 35.Une partie intermédiaire 36 de l'alésage contenant la soupape 28 présente un filet intérieur, tandis que cette soupape 28 est munie d'un filet extérieur correspondant, le tout de façon à permettre à la soupape d'exécuter une course assez importante à la suite de la rotation manuelle du bouton 29.
L'extrémité intérieure de la soupape 28 présente une surface conique 37 appelée à offrir au passage de la vapeur des sections libres variables entre la chambre d'admission 38 et la chambre intérieure 39 du brûleur proprement dit. Il est évident pour tout technicien de la branche que le degré de communication pouvant être établi à l'aide de la surface 37 dépend de la posi-
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tion de la soupape de réglage 280 Lorsque la soupape occupe sa position inté- rieure extrême;, comme indiqué dans la Fig. 1, la communication entre les cham- bres 38 et 39 est complètement interrompueo Lorsqu'on tourne le bouton 29 et que, par conséquent, la soupape 28 se retire, la section de passage entre les deux chambres augmente.
La soupape 28 présente dans son extrémité intérieure un orifice longitudinal oblong 41, taillé de façon à comporter une paroi plane (non repré- sentée). Dans l'évidement longitudinal 41 est engagé le bras long d'une main- velle 42, ce bras étant formé de façon coopérer avec la surface plane préci- tée de l'évidement 41, de telle manière que ce bras puisse coulisser aisément dans le sens longitudinal dans l'évidement 41, tout en étant empêché de tour- ner dans celui-ci.
L'extrémité intérieure de la manivelle 42 est engagée dans une fente 43 taillée dans un coulisseau 44 monté dans la chambre 39 de façon à coulisser dans un plan perpendiculaire au plan de la coupe représentée dans la Fig. 1 (voir Fig. 3).
La chambre 39 est en communication avec la chambre de brûleur 45 par l'entremise de deux orifices 46 qui se font face dans la paroi de la cham- bre 39. Un pointeau 47, monté sur le coulisseau 44 et se déplaçant solidairement avec celui-ci., exécute un va-et-vient entre les orifices 46 à la suite de la rotation du bouton 290 En d'autres termes, lorsque le bouton 29 et, par conséquent, la manivelle 42 occupent une position, le pointeau 47 traver- se un des orifices 46 et obture celui-ci, tandis que, lorsque la manivelle 42 occupe la position opposée, le pointeau 47 dégage l'orifice 46 précité et s'engage dans l'autre orifice en l'obturant.
Lorsque la soupape 28 occupe sa position d'ouverture maximum,le pointeau 47 se trouve dans une position intermédiaire entre les deux orifices 47 et ne réduit la section d'aucun de ceux-cio
La chambre de brûleur 45 est délimitée par la surface supérieure du logement de soupape 21 et la partie intérieure de la couronne de brûleur 48 montée sur la surface supérieure du logement de soupape 21, mais situé à une légère distance au-dessus de celui-cide façon à déterminer une fente d'entrée d'air sensiblement annulaire 49. Les flammes quittent la chambre de brûleur 45 et pénètrent dans la partie supérieure de la couronne de brûleur 48 à travers des orifices prévus sous deux languettes 51 produites par estampage dans la couronne de brûleur 48 en des points situés sensiblement au-dessus des orifices 46.
L'action conjointe de la chambre de brûleur 45, des languettes 51 et des orifices 46 a pour but de diriger les flammes autour de la partie ouverte de la couronne de brûleur 48, de façon à les empêcher de s'élever; il en résulte une flamme sensiblement annulaire, répartie d'une façon plus ou moins uniforme autour de la partie ouverte de la couronne de bruleur 48.
On prévoit un écran extérieur 52 appelé à enclaver l'appareil brûleur et à servir de support à une grille ou à un croisillon, destinés à supporter les récipients.
Un écran protecteur 52 est monté sur la coupelle de réchauffage 54 et supporté par celle-cio Cette coupelle entoure complètement la partie inférieure du logement de soupape 21. Lorsqu'elle est ouvertela soupape de départ 26 établit une communication entre la chambre de vaporisation 24 et la coupelle de réchauffage 54. Il va de soi que la coupelle de réchauffage n'est utilisée que pendant quelques instants, cela au moment de la mise en route initiale du fourneau. En dehors de ce moment, la soupape de départ 26 demeure constamment fermée.
Fonctionnement
Pour mettre en marche le fourneau selon l'invention, on ouvre la soupape de mise en route 26 et l'on injecte une faible quantité de combustible dans la coupelle de réchauffage en exerçant une pression sur la paroi inférieure 12 du réservoir 10, en procédant de la même manière que dans le cas d'une
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burette à huile. Aussitôt qu'une quantité de combustible (lequel peut être de l'essence de pétrole ou tout autre hydrocarbure liquide volatil) peu importante a été déversée dans la coupelle de réchauffage 54, on ferme la soupape de mise en route 26 et l'on allume la nappe de combustible contenue dans la coupelle, ce qui s'opère de préférence par l'introduction d'une allumette dans l'orifice 57 voisin de la soupape 26.
Le combustible contenu dans la coupelle 54 brûle rapidement et porte à une température relativement élevée le logement de soupape 21 et les autres organes qui constituent le brûleur. Pendant la combustion du combustible contenu dans la coupelle de réchauffage, la chaleur engendrée par celuici réchauffe le logement de soupape 21, le tube à mèche 20 et l'air contenu dans l'espace annulaire isolé, compris entre le tube à mèche 20 et le tube de support 18. L'air, en se réchauffant, est porté à une pression plus élevée et descend jusqu'au réservoir 10 à travers l'orifice 14, élevant ainsi la pression de la vapeur dans ce dernier et tendant à refouler de bas en haut le combustible contenu dans le réservoir, de façon à l'élever dans l'intérieur du tube à mèche 20.
Le combustible liquide passe à travers le petit orifice 23 et s'élève dans le tube à mèche 20, cette élévation étant due au moins en partie à l'action capillaire exercée par les fils de laine de verre 22.
L'inventeur a constaté que les fils de verre de laine 22 d'une part, et la pression d'air, supérieure à la pression atmosphérique engendrée à l'intérieur du tube de support 18, agissent conjointement de façon à assurer un débit de combustible extrêmement uniforme à la chambre de vaporisation 24. Même si les fils de laine de verre n'étaient pas disposés dans le tube à mèche, le combustible aurait néanmoins été refoulé dans la chambre de vaporisation ; toutefois, en l'absence de laine de verre, le flux de combustible aurait été pulsatoire au lieu d'être uniforme.
L'inventeur a en outre constaté, à propos du fourneau décrit ici et qui fait l'objet de la présente invention, que la combinaison des moyens générateurs de pression et de quelques torons de verre de laine, conformément à cette invention, constitue un système d'admission de combustible infiniment supérieur aux mèches employées dans les dispositifs connus à ce jour.
En arrivant à la partie supérieure du tube à mèche 20, le combustible venant du réservoir 10 se vaporise en raison de la chaleur produite dans le logement de soupape 21 et, une fois vaporisé, afflue dans la chambre 39 à travers le canal 27 contrôlé par la soupape 280 Le combustible vaporisé se rend de la chambre 39 vers les ouvertures situées au-dessous des languettes 51, en passant par les orifices 46. Entretemps, l'air comburant frais afflue par l'orifice 57 et à travers la fente 49 et se mélange, dans la chambre 45, au combustible qui jaillit des orifices 460 Le mélange carburé qui en résulte peut être allumé et donnera des flammes parfaitement bleues qui se répartissent plus ou moins uniformément autour de la couronne 48 du brûleur.
On conçoit aisément que le pointeau 47 et le mécanisme qui lui est associé, et qui comprend le coulisseau 44 et la manivelle 42 remplissent une fonction importante qui représente une nouveauté et qui consiste à maintenir constamment les orifices 46 exempts de toute souillure qui risquerait de les obstruer, par exemple un dépôt de carbone ou un autre corps étranger parmi ceux qui souillent parfois le combustible.
De plus, l'inventeur a constaté que l'on peut améliorer encore le résultat en ce qui concerne l'uniformité des dimensions de la flamme et celle de la température, si l'on fait en sorte que la section de passage de l'orifice 23 prévu dans le bouchon 21a représente approximativement le double de la section de passage totale des deux orifices de refoulement 46.
Les fibres de verre 22 ont été représentées au nombre de deux dans les dessins annexés, comme il ressort des Figs. 1 et 2. Il est toutefois bien entendu que l'invention n'est pas limitée à un nombre déterminé quelconque de telles fibres, l'inventeur ayant constaté que des résultats satisfaisants peuvent être obtenus avec des mèches constituées par deux à six fibres ou plus.
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Cependant, dans la plupart des cas, deux fibres donnent un excellent rendement et assurent un afflux uniforme du combustible au brûleur.
Dans les fourneaux analogues établis à ce jour, on a essayé d'amener le combustible liquide à la chambre de vaporisation à travers une mèche fortement comprimée, disposée dans un tube à mèche. Ceci présente de nombreux inconvénients, à savoir: lorsque la mèche est trop fortement serrée, elle entrave le flux du combustible, tandis que, trop peu serrée, elle donne lieu à un flux de combustible trop abondant. Dans ce dernier cas, il arrive parfois que le passage du combustible soit arrêté, après l'échauffement du tube à mèche, en raison de la dilatation de la mèche.
Bien que l'on ait exposé dans la présente description un mode d'exécution de l'invention d'une manière très détaillée, il est bien entendu que cette description n'a été donnée qu'à titre d'exemple et que la portée de l'invention n'est nullement limitée à l'exécution décrite et représentée.