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La présente invention concerne des perfectionnements aux brû- leurs à mazout par vaporisation et dont le fonctionnement est assuré par tirage naturel.
Il est reconnu que des brûleurs de l'espèce donnent souvent des ennuis dus à une combustion incomplète ou défectueuse du mazout, provo- quant des fumées et des dépôts adhérents sur les parois des appareils et des conduites de fumée,ou à une vaporisation à température trop élevée, faisant charbonner le mazout dans le brûleur. D'autre part, si un tel brû- leur fonctionne convenablement à un régime déterminé, il se peut que pour un débit de mazout différent, les inconvénients signalés plus haut se ré- vèlent, le débit d'air restant inchangé, à défaut de réglage possible.
Le but de la présente invention est de procurer un brûleur qui supprime les inconvénients signalés, tout en restant simple dans sa concep- tion et bon marché.
Le brûleur perfectionné se caractérise par le fait qu'il vaporise le mazout et gazéifie la vapeur en la combinant, sous température adéquate, avec l'oxygène de l'air injecté en jets minces et nombreux, s'étalant en nappe horizontale, à partir de diffuseurs spéciaux répartis sur le fond du brûleur. Le gaz incolore ainsi formé est ensuite brûlé partiellement au moyen d'un second apport, limité, d'air, porjeté par les mêmes diffuseurs au niveau de la partie supérieure du pot du brûleur, à l'intérieur de celuici, de façon à assurer, par rayonnement, la continuité de la vaporisation du mazout. Cette combustion partielle se fait normalement à flamme bleue, quel que soit le régime. La combustion finale et complète du gaz est produite à la sortie du brûleur par un troisième apport d'air.
La séparation à des étages différents des diverses opérations préalables est nécessaire si l'on veut obtenir finalement une combustion complète et propre.
Le brûleur perfectionné est caractérisé en outre par le fait que le débit de l'air est réglé par un dispositif agissant sur les diffu- seurs spéciaux et commandé manuellement ou automatiquement, le cas échéant, en liaison avec le dispositif de réglage du 'mazout .
L'invention est décrite ci-après, sous référence aux dessins dans lesquels : la figure I représente un brûleur perfectionné en coupe verticale, le raccord à la cheminée n'étant pas figuré. la figure II représente le même brûleur en vue en plan, les figures III et IV sont des vues analogues montrant une va- '- riante, la figure V est une vue en plan, montrant un dispositif de réglage combiné du mazout et de l'air.
les figures VI et VII sont respectivement des vues en coupe verticale et de face d'un brûleur appliqué à une chaudière de chauffage central, les figures VIII, IX et X sont des vues montrant deux variantes du dispositif de réglage effectué à la main, les vues XI et XII sont des vues de détail, agrandies, la figure XIII représente, en coupe verticale, un appareil de chauffage complet, muni du brûleur perfectionné combiné avec une alimenta.tion spéciale.
Dans certains dessins, les organes d'alimentation et autres tels que réservoir à mazout, canalisations, carburateur, etc..., ne sont pas figurés ni décrits, car ils sont bien connus et ne nécessitent pas d'explica-
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tions particulières. Seuls ont été représentés des organes qui, tout en ne rentrant pas dans l'invention, sont cependant liés au. fonctionnement du brûleur perfectionné, comme, par exemple, le régulateur automatique de température. D'autre part, l'invention ne couvre pas seulement le brûleur perfectionné dans les formes décrites plus loin à titre d'exemples.
L'invention vise au contraire l'application du dispositif nouveau à tous les appareils de chauffage susceptibles de le recevoir, même si ces appareils peuvent constituer par eux-mêmes une partie du brûleur ou si, par exemple, d'autres formes d'alimentation du brûleur doivent être appliquées en vue de maintenir les formes particulières, décoratives, des dits appareils.
Dans les exemples décrits, l'air nécessaire est fourni par le tirage naturel de la cheminée. Chaque brûleur décrit est donc supposé raccordé à une cheminée.
Le brûleur d'après les figures I et II comporte un pot I servant de gazogène, ouvert à sa partie supérieure. Le fond de ce pot I est muni en son centre d'un diffuseur 2 dont la base fait corps avec lui.
La partie supérieure, amovible,du diffuseur 2 possède une couronne de trous 3, de diamètre réduit,répartie sur le pourtour. Un cône tronqué réunit la base à la partie supérieure, d'un diamètre plus petit, le dit cône étant pourvu de six trous 4 répartis, tandis que la partie supérieure est munie d'un trou 5.
Le fond du pot I, dans sa partie constituant en même temps la base du diffuseur 2 est pourvue de quatre trous 6 répartis., Un pivot 7 rendu solidaire du fond du pot I est fixé au centre du dit pot est muni d'un écrou 8 et d'un contre-écrou de blocage 9. Sur ce pivot, est articulé un obturateur 10, présentant quatre trous II coincidant avec les quatre trous 6 du fond du pot I. Un levier de manoeuvre 12 solidaire de l'obturateur 10, muni d'un index 13, permet de manoeuvrer l'obturateur 10.
Quand les trous II coincident avec les trous 6 l'index 13 par le moyen d'une graduation ménagée sur la paroi du pot I, indique que l'obturateur est ouvert. Le déplacement du levier 12, de part ou d'autre de ce point, réduit le passage d'air vers l'intérieur du pot I. Un léger creux, destiné à retenir le mazout autour du diffuseur 2,est ménagé dans le fond du pot I. A ce creux vient aboutir le tuyau 14 amenant le mazout.
L'ouverture supérieure 15 du pot correspond approximativement à un tiers du diamètre total du pot.I. Sur le cône tronqué terminal du pot I est disposé un raccord 16 constituant la jonction entre le pot I et la cheminée assurant le tirage d'air par les moyens habituels non représentés. Une couronne de trous 17 y est disposée. Une ouverture 18, munie d'un volet mobile normalement fermé et hermétique 19, à glissières ou à charnières, est prévue pour l'allumage. Le volet 19 est avantageusement muni d'une fenêtre en mica pour l'observation de la gazéification. De même, une ouverture 20, munie d'un volet 21 avec. fenêtre en mica, est disposée sur le raccord 16 pour observer la combustion finale. C'est le raccord 16 qui constitue la surface donnant le plus de chaleur.
Le tout est supporté par des pieds 22.
Quand la position de l'obturateur 10 fait coïncider les trous 6 et II, l'air aspiré par la cheminée et le raccord 16 entre dans le diffuseur et sort à la fois par tous les trous 3, 4 et 5 qui y sent ménagés.
L'air sortant horizontalement par les trous 3 établit une nappe d'air au dessus du mazout contenu dans le creux entourant la base du diffuseur 2 et permet l'allumage du mazout. Ce dernier s'échauffe et vaporise progressivement tout en flambant de plus en plus. Les trous 4 projettent de l'air contre le cône du pot I et les vapeurs, qui montent du fond, brûlent à l'intérieur du pot.
La chaleur intérieure augmentant, la combinaison de l'oxy- gène, sortant par les trous 3, avec les vapeurs de mazout, créent un gaz incolore (oxyde de carbone) et les flammes disparaissent aux trous 3, tan-
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dis que la combustion organisée par ce gaz et l'air fourni par les trous 4 augmente d'intensitéjusqu'à la limite permise par la quantité d'air admi- se, laquelle doit donc être suffisante pour continuer la vaporisation com- plète du mazout liquide et non excessive pour ne pas provoquer la carboni- sation du mazout. Les gaz non brûlés dans le pot I gagnent l'intérieur du raccord 16, se mélangent à l'air fourni avec turbulence par les trous 5 et
17 et brûlent à l'extérieur du pot I, dans le dit raccord 16.
Il va sans dire que les quantités et les diamètres des trous d'amenée d'air 3, 4, 5 et 17 doivent être judicieusement établis pour que les phénomènes s'opèrent comme il est décrit, pour le plus grand régime du brûleur compatible avec une vaporisation complète du mazout sans accumu- lation sous forme liquide. Les régimes inférieurs sont obtenus par la fer- meture proportionnelle du robinet assurant le débit du mazout au carburateur et celle de l'obturateur 10 réglant l'admission de l'air. Le bon fonction- nement, quel que soit le régime, se constate par le vide apparent, sans combustion, à l'intérieur du pot I, la combustion à flamme bleue au haut du pot I et la combustion à flamme jaune-orange ou bleue, selon les préfé- rences, dans le raccord 16 qui est le corps de chauffage proprement dit.
Les figures III et IV concernent un brûleur plus important com- portant sept diffuseurs 2 répartis sur le fond du pot I, de façon à ce que la nappe d'air fournie par les trous 3 que chacun d'eux possède, couvre autant que possible toute la surface du fond du pot et assure un brassage de l'air et des vapeurs propice à la formation d'un gaz homogène. Dans ce brûleur, les diffuseurs 2 peuvent être simplifiés. Ils peuvent ne comporter qu'un seul diamètre et ne pas être munis de trous 4. Les trous 5 sont de diamètre approprié de façon à obtenir une combustion à la partie supérieure du pot qui soit suffisante pour vaporiser tout le mazout débité au plus grand régime et sans carbonisation sur le fond. La hauteur du pot I est déterminée judicieusement pour qu'il en soit ainsi, de même que la hauteur des diffuseurs 2.
Il peut être ménagé plusieurs rangées de trous 17 dans le raccord 16,le point à considérer pour déterminer le nombre et le diamètre des trous est qu'il faut que l'air traverse horizontalement toute la colonne des gaz en créant une turbulence suffisante pour toucher et brûler tout le gaz ascensionnel, aidé en cela par l'air débité par le trou 5 du .diffuseur central 2. A cet effet, ce diffuseur central 2 peut avoir une hauteur plus grande et le trou 5 peut être agrandi ou remplacé par plusieurs trous formant faisceau, de façon à créer une grande turbulence à travers l'ouverture 15 du pot I et au niveau des trous 17.
Dans ce brûleur représenté, l'obturateur 10 n'agit que sur les ouvertures des six diffuseurs 2 disposés en couronne de façon à conserver le débit d'air maximum au diffuseur central pour assurer un bon fonctionnement du brûleur à régime réduit. A la position d'ouverture, les six trous II de l'obturateur mobile 10 correspondent aux six trous 6 ménagés pour les diffuseurs dans le fond du pot I. Pour conserver libre l'entrée d'air du diffuseur central 2,un pont étroit 23, solidaire du pot I, tient écarté le pivot 7 qui en est solidaire et sur lequel est articulé un pont 24 solidaire de l'obturateur 10, en forme de couronne percée de six trous II correspondant aux six trous 6 des diffuseurs d'air 2.
Sur le pont 24, est assujetti le levier de manoeuvre 12 porteur de son index 13, Des ouvertures 18 et 20, garnies de fenêtres mobiles en mica 19 et 21, permettent l'allumage et l'observation du fonctionnement du brûleur à l'intérieur du gazogène I et du raccord 16. Le raccord 14, amenant le mazout, débouche dans le creux ménagé dans le fond du pot I.
Quel que soit le type de brûleur, si le réglage de la combustion se fait entièrement à la main et séparément pour le mazout et l'air, il est indiqué de placer une graduation sur le pot, comme dit plus haut et d'y indiquer les points auxquels la combustion est parfaite en rapport avec les points de la graduation qui se trouve sur le carburateur. D'autre part, afin de faciliter le double réglage, il est indiqué de lier mécani-
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quement et de façon indéréglable la commande de l'admission du mazout et la commande de l'admission de l'air de façon à ne pas avoir à adapter séparément les deux débits respectifs de mazout et d'air chaque fois que l'on modifie le régime du brûleur. Une telle réalisation est indiquée par la figure V, dans laquelle les réglages d'air et de mazout sont à leur débit maximum.
Selon cette réalisation,une biellette 25 de longueur réglable au moyen d'une glissière et de vis de blocage, est articulée d'une part sur le levier de manoeuvre 12 de l'obturateur d'air 10,et, d'autre part sur le levier de manoeuvre 26 réglant le débit de mazout par le pointeau 27 du carburateur 28, ce dernier, de système connu et habituellement employé, étant assujetti au pot I par un support 29. Le levier 12 est indiqué pour assurer la manoeuvre commune.
Pour des raisons de montage correct en vue d'un fonctionnement convenable du dispositif de réglage, attendu que le niveau du carburateur 28 peut varier, il est souhaitable d'établir les articulations de la biellette 25 au noyen de rotules bien dégagées. D'autre part, comme le tirage des cheminées varie de l'une à l' autre, il est utile lors de l'installation du foyer, de pouvoir modifier les emplacements respectifs des articulations de la biellette 25 sur les leviers 12 et 26.A cet effet, ces leviers portent des rainures (boutonnières) permettant de déplacer ces articulations et de les bloquer aux endroits où les débits de mazout et d'air permettent d'obtenir une bonne combustion,,
Si le brûleur est adapté à une chaudière de chauffage central,
il est souhaitable de pouvoir régulariser la température de l'eau à la chaudière pour atténuer les effets des changements de température à l'extérieur.
Le régulateur de tirage employé généralement pour les chaudières à charbon peut convenir. Dans cette nouvelle application, le régulateur agit non seulement sur l'admission d'air, mais aussi sur celle du mazout, si les deux commandes sont accouplées comme exposé ci-avant.
Les figures VI et VII représentent cette réalisation, dans laquelle une branche d'un balancier angulaire 30, articulé sur un pivot fixe 31 solidaire de l'entourage hermétique du pot I, assujetti à la chaudière, est xe liée par la chainette 32 au régulateur à dilatation 33 par 1-lintermédiaire de son bras articulé 34, tandis que l'autre branche est articulée à son extrémité parune 'biellette 35 à l'obturateur d'air 10, disposé à l'avant du pot I.
Dans ce cas particulier, le pot I est muni d'un double fond 36 formant chambre d'air fermée sur le pourtour, destinée à alimenter tous les diffuseurs 2, et ouverte au dehors par une seule cuverture 37 munie de l'obturateur 10 se déplaçant horizontalement dans doux glissières 39 et 40, et muni d'un trou 41 correspondant à l'ouverture 37 quand le passage d'air est grand ouvert, Une biellette 25 est articulée à la fois sur le balancier 30 et sur le levier de manoeuvre 26 du carburateur 28 réglant le débit de mazout comme décrit plus haut.
Ilèst évident que, selon la fluctuation de la température de l'eau dans la chaudière, qui dépend elle-même de -la température extérieure, le régulateur à dilatation 33 agira sur son levier 34, la chaînette 32 et le balancier 30, lequel commande à la fois le débit d'air et le débit de mazout, par l'intermédiaire des biellettes 35 et 25 . Un poids 42 assure le mouvement de l'ensemble du dispositif mécanique lorsque la chaînette 32 descend sous l'action du régulateur 33.
La figure VIII a trait à un brûleur muni .d'un compartiment d'air inférieur comme dit plus haut, dont %' admission est réglable à la main,indépendamment du réglage du mazout Comme le brûleur représenté par les figures VI et VII, l'obturateur 10 se déplace horizontalement entre les glissières 39 et 40. Il est muni d'un trou 41 correspondant à l'ouverture 37 quand le passage de l'air est grand ouvert. La glissière 40 comporte une graduation correspondant à la graduation du carburateur, tandis que l'obturateur 10 est pourvu d'un index 43 et d'un bouton de manoeuvre 44.
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La figure IX représente en coupe verticale le dit brûleur, com- me elle représente, dans les mêmes conditions, le brûleur mentionné à la figure X.
Dans ce brûleur représenté par la figure X, les commandes de l'obturateur 10 et du robinet du carburateur 28 sont accouplées par la bielle de longueur variable 25 est munie d'articulations à pivots ordinai- res ou à rotules. Une pièce 45 de hauteur appropriée, solidaire de l'obtu- rateur 10 et du bouton de manoeuvre 44 permet de disposer la bielle 25 paral- lèlement aux glissières 39 et 40 et au plan supérieur du carburateur 28.
Le déplacement de l'obturateur 10 au moyen du bouton 44 permet donc par la bielle 25 de régler en même temps, par une seule manoeuvre, les admissions d'air et de mazout. Dans ces deux brûleurs représentés par les trois figu- res VIII, IX et X, la vaporisation, la gazéification et la combustion com- plète sont assurées uniquement par les diffuseurs 2. Il n'y a donc pas de trous 17 dans le corps de chauffage 16.
Les figures XI et XII montrent le détail des diffuseurs secon- daires 2 disposés en couronne ou répartis d'après la forme du brûleur, et du diffuseur central 2. Ces diffuseurs présentent l'un et l'autre une ba- se solidaire du pot I et une partie mobile. L'assujettissement se fait par un emboîtement 46, le poids des parties amovibles étant suffisant pour les maintenir sur leurs bases respectives et assurer l'herméticité du joint, dont les faces sont tournées et dressées.
La figure XIII représente un brûleur comme décrit précédemment, mais incorporé de façon particulière à un appareil de chauffage, et qui ne requiert pas l'emploi d'un carburateur. La disposition adoptée permet de placer le réservoir à mazout de façon à ce qu'il serve de pied au dit appareil. Le brûleur est muni d'un flotteur qui repose sur le mazout et est lesté de manière à ce que, à l'état libre, une mince nappe de mazout soit amenée par un petit tuyau sur le fond du brûleur, et ce, par l'équilibre des liquides, dans les vases communiquants.
Cette nappe restera toujours la même ou à peu près., puisque le mazout liquide transformé en vapeur sera remplacé automatiquement à travers le tuyau et en provenance du réservoir, la ligne de flottaison du brûleur étant constante, sauf la petite variation due à la température du mazout liquide, différente selon l'intensité du feu, qui agit sur sa densité. Une certaine conicité du fond du brûleur annule les effets de cette différence.-
Il résulte que la consommation ou le débit en mazout est réglé uniquement par l'intensité du feu, donc par la quantité d'air apportée à la combustion. Comme exposé plus haut,l'air pourra être fourni en totalité par les diffuseurs 2 ou bien partiellement par ceux-ci, l'appoint étant alors fourni par des trous 17 ménagés dans le raccord 16, ces trous 17 recevant l'air de l'espace 47.
Cette disposition comprend donc, outre le brûleur I avec ses diffuseurs 2, le raccord 16 dans lequel la combustion la plus importante s'opère, ce raccord étant muni ou non de trous 17.
Le brûleur 1 est pourvu d'un flotteur 48, dont le fond 49, légèrement conique pour évacuer l'air en suspens dans le réservoir 51, est muni d'un tuyau 50 amenant le mazout du réservoir 51 à l'intérieur du pot I.
La paroi 52 du flotteur 48 coulisse librement dans un tuyau-guide 53 qui descend jusqu'au fond du réservoir auquel il est assujetti. Des trous 54 assurent la circulation du mazout à la partie inférieure et sur toute l'étendue du réservoir 51. Dans ce tuyau 53, sont en outre ménagés des trous 55 en légère communication avec l'espace 47, ces trous étant destinés à évacuer la vapeur qui peut se former au sommet du réservoir à mazout et qui est véhiculée vers le brûleur I, par l'air passant dans l'espace 47. Le flotteur 48 est relié à sa partie supérieure par une paroi 56 au pot I, laquelle est munie de trous 57 donnant passage à 1'air nécessaire au fonctionnement du brûleur.
Cet air aspiré par la cheminée entre par un obtu-
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rateur 58, mobile et réglable, placé sur la partie extérieure du tuyau-gui- de 53, pénètre par les trous 57 à l'intérieur du flotteur 48 d'où il passe dans les diffuseurs 2 pour assurer la combustion et s'échapper par le raccord 16 et la cheminée. Si des trous 17 sont ménagés dans le raccord 16 pour parfaire la combustion, l'air passe directement du volet 58 et l'espace 47 aux dits trous 17 . Il y a donc dans l'espace 47 une double direction de l'air. Les trous 3 et 5, et éventuellement 4 du ou des diffuseurs 2 auront une section totale de passage judicieusement proportionnée à la totalité des sections de passage des trous 17 du raccord 16, pour obtenir un fonctionnement parfait comme exposé plus haut.
L'obturateur 58 règle, lui, la quantité totale d'air nécessaire pour tous ces trous.
.9. ¯son sommet,le raccord de la cheminée 16 est muni d'un guide 59 coulissant sans jeu excessif le long du tuyau-guide 53. Ce guide 59 empêche l'air se trouvant dans l'espace 47 de passer directement à la chemi- née, et assure le déplacement correct de l'ensemble du brûleur flottant sur le mazout. Ce déplacement est ascendant lorsque le remplissage du réservoir 51 s'opère, et descendant au fur et à mesure de l'utilisation du mazout. '
Des fenêtres 60,61 et 62, garnies de mica comme exposé plus haut, sont ménagées pour observer les divers stades de la gazéification et de la combustion.
La fenêtre 60 constitue en même temps l'obturateur 58, manoeuvrable à la main et servant à régler l'admission de l'air. Les glissières doivent être suffisamment espacées pour pouvoir passer la main après avoir déplacé l'obturateur 58 de façon à atteindre la fenêtre 61, à ouvrir pour opérer l'allumage du brûleur. Le mica transparent de la fenêtre 60 est logé dans l'obturateur mobile 58.
Un bouchon 63 avec couvercle vissé et joint est destiné au remplissage du réservoir 51. Il est disposé à un niveau choisi pour éviter un remplissage excessif du dit réservoir.
D'autre part, si l'appareil de chauffage auquel est incorporé le brûleur représenté à la figure XIII, est une chaudière de chauffage central, le régulateur à dilatation habituel 33 actionne l'obturateur 58 qui règle l'admission d'air. Le'dit obturateur et ses glissières sont avantageusement placés verticalement, de façon à suspendre l'obturateur mobile directement à la chainette du régulateur.
Enfin, dans le cas où le tirage de la cheminée est tout à fait insuffisant ou instable, un ventilateur électrique est utilisé. Dans ce cas, la sortie d'air du ventilateur est raccordée à l'entrée extérieure 37 de la chambre d'air (fig. VII, VIII et X) tandis que le dispositif de réglage d'air à main ou automatique est reporté à l'entrée d'air du ventilateur.
Comme il est dit plus haut, l'invention peut être réalisée de façon différente des formes et caractéristiques ici décrites et représentées à titre d'exemples, et l'on ne sortirait pas de son cadre en adoptant des modifications résultant uniquement de l'adaptation de l'invention à chaque réalisation particulière.
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The present invention relates to improvements to fuel oil burners by vaporization and the operation of which is ensured by natural draft.
It is recognized that burners of this kind often give trouble due to incomplete or defective combustion of fuel oil, causing fumes and deposits adhering to the walls of appliances and flue pipes, or to vaporization at temperature. too high, causing the fuel oil in the burner to carbonate. On the other hand, if such a burner operates properly at a determined rate, it is possible that for a different fuel oil flow rate, the drawbacks mentioned above are revealed, the air flow remaining unchanged, failing this. adjustment possible.
The object of the present invention is to provide a burner which overcomes the noted drawbacks, while remaining simple in design and inexpensive.
The perfected burner is characterized by the fact that it vaporizes the fuel oil and gasifies the vapor by combining it, at an appropriate temperature, with the oxygen of the air injected in thin and numerous jets, spreading out in a horizontal sheet, from special diffusers distributed on the bottom of the burner. The colorless gas thus formed is then partially burned by means of a second, limited supply of air, projected by the same diffusers at the level of the upper part of the burner pot, inside it, so as to ensure , by radiation, the continuity of fuel oil vaporization. This partial combustion normally takes place with a blue flame, whatever the speed. The final and complete combustion of the gas is produced at the outlet of the burner by a third supply of air.
Separation at different stages of the various preliminary operations is necessary if one ultimately wants to obtain complete and clean combustion.
The improved burner is further characterized by the fact that the air flow is regulated by a device acting on the special diffusers and controlled manually or automatically, if necessary, in conjunction with the oil regulating device.
The invention is described below, with reference to the drawings in which: FIG. I represents an improved burner in vertical section, the connection to the chimney not being shown. Figure II shows the same burner in plan view, Figures III and IV are similar views showing a variant, Figure V is a plan view showing a combined control device for fuel oil and gas. air.
Figures VI and VII are respectively vertical sectional and front views of a burner applied to a central heating boiler, Figures VIII, IX and X are views showing two variants of the adjustment device carried out by hand, the views XI and XII are detailed views, enlarged, figure XIII represents, in vertical section, a complete heating device, provided with the improved burner combined with a special power supply.
In some drawings, the feed members and others such as an oil tank, pipes, carburetor, etc., are not shown or described, because they are well known and do not require explanation.
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particularations. Only organs have been shown which, while not falling within the invention, are however linked to. improved burner operation, such as the automatic temperature regulator. On the other hand, the invention does not only cover the improved burner in the forms described below by way of examples.
The invention aims, on the contrary, to apply the new device to all the heating appliances capable of receiving it, even if these appliances may themselves constitute a part of the burner or if, for example, other forms of supply. burner must be applied in order to maintain the particular decorative shapes of said devices.
In the examples described, the necessary air is supplied by the natural draft of the chimney. Each burner described is therefore assumed to be connected to a chimney.
The burner according to Figures I and II comprises a pot I serving as a gasifier, open at its upper part. The bottom of this pot I is provided in its center with a diffuser 2, the base of which is integral with it.
The upper, removable part of the diffuser 2 has a ring of holes 3, of reduced diameter, distributed around the perimeter. A truncated cone joins the base to the upper part, of a smaller diameter, said cone being provided with six distributed holes 4, while the upper part is provided with a 5 hole.
The bottom of the pot I, in its part constituting at the same time the base of the diffuser 2 is provided with four distributed holes 6., A pivot 7 made integral with the bottom of the pot I is fixed to the center of said pot is provided with a nut 8 and a locking locknut 9. On this pivot, is articulated a shutter 10, having four holes II coinciding with the four holes 6 of the bottom of the pot I. An operating lever 12 integral with the shutter 10, provided with an index 13, makes it possible to operate the shutter 10.
When the holes II coincide with the holes 6, the index 13 by means of a graduation made on the wall of the pot I, indicates that the shutter is open. The movement of the lever 12, on either side of this point, reduces the passage of air towards the interior of the pot I. A slight hollow, intended to retain the fuel oil around the diffuser 2, is made in the bottom of the pot I. At this hollow ends the pipe 14 bringing the fuel oil.
The upper opening 15 of the pot corresponds approximately to one third of the total diameter of the pot. On the terminal truncated cone of the pot I is arranged a connector 16 constituting the junction between the pot I and the chimney ensuring the draft of air by the usual means not shown. A ring of holes 17 is arranged therein. An opening 18, provided with a normally closed and hermetic movable shutter 19, sliding or hinged, is provided for ignition. The shutter 19 is advantageously provided with a mica window for observing the gasification. Likewise, an opening 20, provided with a shutter 21 with. mica window, is arranged on the connector 16 to observe the final combustion. It is the connector 16 which constitutes the surface giving the most heat.
The whole is supported by 22 feet.
When the position of the shutter 10 makes the holes 6 and II coincide, the air drawn in by the chimney and the connector 16 enters the diffuser and leaves at the same time through all the holes 3, 4 and 5 which feel there.
The air leaving horizontally through the holes 3 establishes an air layer above the fuel oil contained in the hollow surrounding the base of the diffuser 2 and allows the fuel oil to be ignited. The latter heats up and vaporizes gradually while blazing more and more. The holes 4 project air against the cone of the pot I and the vapors, which rise from the bottom, burn inside the pot.
As the interior heat increases, the combination of the oxygen, exiting through holes 3, with the oil vapors, creates a colorless gas (carbon monoxide) and the flames disappear at holes 3, while
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say that the combustion organized by this gas and the air supplied by holes 4 increases in intensity up to the limit permitted by the quantity of air admitted, which must therefore be sufficient to continue the complete vaporization of the fuel oil liquid and not excessive so as not to cause carbonization of the fuel oil. The unburned gases in the pot I reach the interior of the fitting 16, mix with the air supplied with turbulence through the holes 5 and
17 and burn outside of pot I, in said fitting 16.
It goes without saying that the quantities and diameters of the air supply holes 3, 4, 5 and 17 must be judiciously established for the phenomena to operate as described, for the greatest burner speed compatible with complete vaporization of fuel oil without accumulation in liquid form. The lower speeds are obtained by the proportional closing of the valve ensuring the flow of fuel oil to the carburetor and that of the shutter 10 regulating the air intake. Correct operation, whatever the speed, can be seen by the apparent vacuum, without combustion, inside pot I, combustion with a blue flame at the top of pot I and combustion with a yellow-orange or blue flame. , according to preference, in the connector 16 which is the actual heating body.
Figures III and IV relate to a larger burner comprising seven diffusers 2 distributed over the bottom of the pot I, so that the layer of air supplied by the holes 3 that each of them has covers as much as possible. the entire surface of the bottom of the pot and ensures a mixing of air and vapors conducive to the formation of a homogeneous gas. In this burner, the diffusers 2 can be simplified. They may have only one diameter and not be provided with holes 4. The holes 5 are of suitable diameter so as to obtain combustion at the upper part of the pot which is sufficient to vaporize all the fuel oil delivered at the highest speed. and without carbonization on the bottom. The height of the pot I is judiciously determined so that this is the case, as is the height of the diffusers 2.
Several rows of holes 17 can be made in the fitting 16, the point to be considered in determining the number and diameter of the holes is that the air must cross horizontally the entire column of gases creating sufficient turbulence to touch and burn all the ascending gas, aided in this by the air delivered through the hole 5 of the central diffuser 2. For this purpose, this central diffuser 2 can have a greater height and the hole 5 can be enlarged or replaced by several holes forming a beam, so as to create great turbulence through the opening 15 of the pot I and at the level of the holes 17.
In this burner shown, the shutter 10 acts only on the openings of the six diffusers 2 arranged in a crown so as to maintain the maximum air flow to the central diffuser to ensure proper operation of the burner at reduced speed. In the open position, the six holes II of the movable shutter 10 correspond to the six holes 6 made for the diffusers in the bottom of the pot I. To keep the air inlet of the central diffuser 2 free, a narrow bridge 23, integral with the pot I, keeps away the pivot 7 which is integral with it and on which is articulated a bridge 24 integral with the shutter 10, in the form of a crown pierced with six holes II corresponding to the six holes 6 of the air diffusers 2.
On deck 24, the operating lever 12, carrying its index 13, is secured. Openings 18 and 20, fitted with movable mica windows 19 and 21, allow ignition and observation of the operation of the burner inside. of the gasifier I and of the connector 16. The connector 14, supplying the fuel oil, opens into the hollow made in the bottom of the pot I.
Whatever the type of burner, if the combustion adjustment is done entirely by hand and separately for fuel oil and air, it is advisable to place a graduation on the pot, as mentioned above and to indicate there the points at which combustion is perfect in relation to the points of the graduation which is on the carburetor. On the other hand, in order to facilitate the double adjustment, it is advisable to link mechanically
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the control of the fuel oil intake and the air intake control so as not to have to separately adapt the two respective flow rates of fuel oil and air each time you modify the burner speed. Such an embodiment is indicated by Figure V, in which the air and fuel oil settings are at their maximum flow rate.
According to this embodiment, a rod 25 of adjustable length by means of a slide and locking screw, is articulated on the one hand on the operating lever 12 of the air shutter 10, and, on the other hand on the operating lever 26 regulating the flow of fuel oil by the needle 27 of the carburetor 28, the latter, of a known system and usually employed, being secured to the pot I by a support 29. The lever 12 is indicated to ensure the common operation.
For reasons of correct assembly with a view to proper operation of the adjustment device, since the level of the carburetor 28 may vary, it is desirable to establish the joints of the rod 25 at the core of the ball joints well free. On the other hand, as the draft of the chimneys varies from one to the other, it is useful when installing the fireplace to be able to modify the respective locations of the joints of the rod 25 on the levers 12 and 26. To this end, these levers have grooves (buttonholes) making it possible to move these articulations and to block them at the places where the flow rates of fuel oil and air make it possible to obtain good combustion.
If the burner is suitable for a central heating boiler,
it is desirable to be able to regulate the water temperature in the boiler to mitigate the effects of changes in temperature outside.
The draft regulator generally used for coal-fired boilers may be suitable. In this new application, the regulator acts not only on the air intake, but also on that of the fuel oil, if the two controls are coupled as described above.
Figures VI and VII show this embodiment, in which a branch of an angular balance 30, articulated on a fixed pivot 31 integral with the hermetic surround of the pot I, secured to the boiler, is fixed linked by the chain 32 to the regulator expansion 33 by 1-lintermediate its articulated arm 34, while the other branch is articulated at its end by a 'rod 35 to the air shutter 10, arranged at the front of the pot I.
In this particular case, the pot I is provided with a double bottom 36 forming an air chamber closed on the periphery, intended to supply all the diffusers 2, and open to the outside by a single opening 37 provided with the shutter 10. moving horizontally in soft slides 39 and 40, and provided with a hole 41 corresponding to the opening 37 when the air passage is wide open, A rod 25 is articulated both on the balance 30 and on the operating lever 26 of the carburetor 28 regulating the flow of fuel oil as described above.
It is obvious that, according to the fluctuation of the temperature of the water in the boiler, which itself depends on the outside temperature, the expansion regulator 33 will act on its lever 34, the chain 32 and the balance 30, which controls both the air flow and the fuel oil flow, through the links 35 and 25. A weight 42 ensures the movement of the entire mechanical device when the chain 32 descends under the action of the regulator 33.
Figure VIII relates to a burner provided with a lower air compartment as said above, the intake of which is adjustable by hand, independently of the fuel oil setting As the burner shown in Figures VI and VII, the The shutter 10 moves horizontally between the slides 39 and 40. It is provided with a hole 41 corresponding to the opening 37 when the air passage is wide open. The slide 40 has a graduation corresponding to the graduation of the carburetor, while the shutter 10 is provided with an index 43 and an operating button 44.
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FIG. IX represents the said burner in vertical section, as it represents, under the same conditions, the burner mentioned in FIG. X.
In this burner shown in FIG. X, the controls of the shutter 10 and of the carburetor valve 28 are coupled by the variable length connecting rod 25 which is provided with ordinary pivot or ball joints. A part 45 of suitable height, integral with the shutter 10 and the operating button 44, enables the connecting rod 25 to be positioned parallel to the slides 39 and 40 and to the upper plane of the carburetor 28.
The displacement of the shutter 10 by means of the button 44 therefore allows the connecting rod 25 to adjust at the same time, by a single maneuver, the air and fuel oil admissions. In these two burners represented by the three figures VIII, IX and X, the vaporization, the gasification and the complete combustion are ensured only by the diffusers 2. There are therefore no holes 17 in the body of the heater. heating 16.
Figures XI and XII show the detail of the secondary diffusers 2 arranged in a crown or distributed according to the shape of the burner, and of the central diffuser 2. These diffusers both have a base integral with the pot. I and a moving part. The securing is effected by an interlocking 46, the weight of the removable parts being sufficient to maintain them on their respective bases and ensure the hermeticity of the seal, the faces of which are turned and erected.
FIG. XIII represents a burner as described above, but incorporated in a particular way in a heating apparatus, and which does not require the use of a carburetor. The arrangement adopted makes it possible to place the fuel oil tank so that it serves as a base for said device. The burner is fitted with a float which rests on the fuel oil and is ballasted so that, in the free state, a thin sheet of fuel oil is brought by a small pipe on the bottom of the burner, and this, by the balance of liquids, in communicating vessels.
This layer will always remain the same or approximately., Since the liquid fuel oil transformed into vapor will be replaced automatically through the pipe and from the tank, the waterline of the burner being constant, except for the small variation due to the temperature of the tank. Liquid fuel oil, different according to the intensity of the fire, which acts on its density. A certain taper of the burner bottom cancels out the effects of this difference.
As a result, the fuel oil consumption or flow is regulated solely by the intensity of the fire, and therefore by the quantity of air supplied for combustion. As explained above, the air can be supplied entirely by the diffusers 2 or else partially by them, the make-up then being supplied by holes 17 formed in the connector 16, these holes 17 receiving the air from the 'space 47.
This arrangement therefore comprises, in addition to the burner I with its diffusers 2, the connector 16 in which the most significant combustion takes place, this connector being provided or not with holes 17.
The burner 1 is provided with a float 48, the bottom 49 of which, slightly conical to evacuate the air suspended in the tank 51, is provided with a pipe 50 bringing the fuel oil from the tank 51 inside the pot I .
The wall 52 of the float 48 slides freely in a guide pipe 53 which descends to the bottom of the tank to which it is attached. Holes 54 ensure the circulation of fuel oil in the lower part and over the entire extent of the tank 51. In this pipe 53, there are also holes 55 in slight communication with the space 47, these holes being intended to evacuate the gas. vapor which can form at the top of the oil tank and which is conveyed to the burner I, by the air passing through the space 47. The float 48 is connected at its upper part by a wall 56 to the pot I, which is provided with holes 57 giving passage to the air necessary for the operation of the burner.
This air sucked in by the chimney enters through an obtu-
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rator 58, mobile and adjustable, placed on the outer part of the guide-pipe 53, penetrates through the holes 57 inside the float 48 from where it passes into the diffusers 2 to ensure combustion and escape through fitting 16 and the chimney. If holes 17 are made in the connector 16 to complete the combustion, the air passes directly from the shutter 58 and the space 47 to said holes 17. There is therefore in space 47 a double direction of the air. The holes 3 and 5, and possibly 4 of the diffuser (s) 2 will have a total passage section judiciously proportioned to the totality of the passage sections of the holes 17 of the connector 16, in order to obtain perfect operation as explained above.
The shutter 58 regulates the total quantity of air necessary for all these holes.
.9. At its top, the chimney connector 16 is provided with a guide 59 which slides without excessive play along the guide pipe 53. This guide 59 prevents the air in the space 47 from passing directly to the chimney. born, and ensures the correct movement of the burner assembly floating on the fuel oil. This movement is upward when the tank 51 is filled, and downward as the fuel oil is used. '
Windows 60, 61 and 62, lined with mica as explained above, are provided to observe the various stages of gasification and combustion.
The window 60 constitutes at the same time the shutter 58, which can be operated by hand and serves to regulate the air intake. The slides must be sufficiently spaced to be able to pass the hand after having moved the shutter 58 so as to reach the window 61, to be opened to operate the ignition of the burner. The transparent mica of the window 60 is housed in the movable shutter 58.
A cap 63 with screwed cover and gasket is intended for filling the reservoir 51. It is placed at a level chosen to prevent overfilling of said reservoir.
On the other hand, if the heating apparatus in which the burner shown in FIG. XIII is incorporated is a central heating boiler, the usual expansion regulator 33 actuates the shutter 58 which regulates the air intake. Le'dit shutter and its slides are advantageously placed vertically, so as to suspend the movable shutter directly from the chain of the regulator.
Finally, in the event that the draft of the chimney is completely insufficient or unstable, an electric fan is used. In this case, the air outlet of the fan is connected to the external inlet 37 of the air chamber (fig. VII, VIII and X) while the manual or automatic air adjustment device is referred to. the air inlet of the fan.
As stated above, the invention can be implemented in a different way from the shapes and characteristics described here and shown by way of example, and one would not depart from its scope by adopting modifications resulting solely from the adaptation. of the invention to each particular embodiment.