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"Brûleur à vaporisation pour combustibles liquides."
L'invention se rapporte aux brûleurs à vaporisation pour combustibles liquides, en premier lieu pour l'huile combustible. Les brûleurs de ce genre se composent généralement d'une cuvette recevant l'huile combustible et d'une enveloppe de tôle disposée sur le bord de la cuvette et présentant à sa partie inférieure des orifices destinés à l'amenée de l'air comburant.
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Dans ces brûleurs, la flamme brûle dans l'enveloppe de tôle au dessus des orifices d'amenée de l'air comburant. L'huile est vaporisée par le rayonnement de chaleur émanant de la flamme et la vapeur d'huile se mélange à l'air comburant entrant par les orifices.
Les brûleurs connus sont de structure très simple, mais le réglage de la grandeur de la flamme y est difficile, car l'huile est exposée directement à cette flamme. Il faut utiliser des dispositifs impor- tants pour régler l'air et l'huile de façon telle que l'on obtienne toujours une combustion complète. Le plus souvent, quand on fait varier la grandeur de la flamme, les brûleurs ont tendance à fumer et à charbonner et on ne peut pas empêcher avec certitude un retour de flamme dans la cuvette de brûleur. Or cela est particulièrement dangereux dans le cas des brûleurs à huile, car en général, la flamme n'est pas visible.
Un autre inconvénient de ces brûleurs est que souvent, ils ne donnent pas dans toutes les positions de réglage une flamme silencieuse.
On connaît aussi des brûleurs dans lesquels la chambre de vaporisation est couverte par un capot de sorte que l'huile n'est pas directement exposée à la flamme. Dans ces brûleurs, l'air comburant aspire la vapeur d'huile hors de la chambre de vaporisation et il est difficile de maintenir encore le rapport nécessaire entre l'air et la vapeur d'huile lorsqu'on fait varier la grandeur de la flamme. Il existe aussi des brûleurs de ce genre dans lesquels la vapeur d'huile se mélange
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avec un peu d'air. Dans ces brûleurs, il n'est pas non plus possible d'empêcher un retour de flamme dans le brûleur.
L'invention a pour objet de réaliser un brûleur à vaporisation assurant une combustion complète et permettant de régler la flamme entre de larges limites tout en excluant avec certitude toute possibilité de retour de flamme dans la cuvette du brûleur. Le brûleur à vaporisation selon l'invention présente une structure dans laquelle la cuvette de vaporisation est recouverte par une tête de brûleur composée de disques annulaires et d'un disque de recouvrement disposés de telle sorte qu'entre les disques, il existe des interstices ou fentes destinées au passage du mélange de combustible et d'air.
Dans le brûleur suivant l'invention, la cuvette de brûleur est protégée de la flamme par la tête de brûleur, c'est-à-dire que la flamme n'agit pas directement sur l'huile qui se trouve dans la cuvette, ce qui facilite le réglage de la quantité d'huile à vaporiser.
Le mélange gazeux combustible sort de la cuvette fermée du brûleur à travers les interstices existant entre les anneaux. Mais on peut choisir la longueur et la largeur de ces fentes, en fonction de la vitesse de sortie du gaz combustible, de façon telle qu'un retour de flamme vers l'intérieur du brûleur ne soit pas possible.
L'amenée de l'air comburant se fait de préférence au moyen d'un ventilateur de sorta que même pour la plus petite quantité d'air, une vitesse d'écoulement des gaz
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suffisamment grande puisse encore être assurée dans les interstices, c'est-à-dire que le retour de flamme puisse être évité. En outre, en utilisant le brûleur fermé, on a la possibilité d'opérer un brassage très intense de l'air et de la vapeur d'huile, de sorte que même si le brûleur présente de petites dimensions, on peut atteindre de grandes puissances de chauffage.
Dans un brûleur suivant l'invention, il faut chauffer l'huile combustible qui se trouve dans la cuvette avant de mettre le brûleur en service, et en outre il faut prendra des précautions, après la mise en service du brûleur, pour transférer à la cuvette de brûleur une quantité de chaleur suffisant à vaporiser l'huile étant denné que l'huile n'est plus exposée à la flamme. A cet effet, la cuvette de brûleur et la tête de brûleur, ou un support qui reçoit celle-ci, sont aménagés de façon à assurer une bonne conduction thermique entre ladite tête et ladite cuvette. De cette façon, avant l'allumage du brûleur, une quantité de chaleur suffisamment grande peut être transférée de la cuvette de brûleur à la tête de brûleur, et après l'allumage, de la tête à la cuvette et donc à la chambre de vaporisation.
De préférence, l'enveloppe de la cuvette de brûleur est constituée de telle sorte qu'elle peut aussi emprunter directement de la chaleur à la flamme et la transmettre au fond du brûleur.
Pour assurer une vaporisation suffisante avant la mise en service du brûleur, un corps chauffant électrique est disposé dans ou sur le fond de la cuvette
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de brûleur et assure l'échauffement de celle-ci ; corps chauffant est débranché aussitôt que le brûleur est en service.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une coupe verticale d'un brûleur à vaporisation conçu suivant l'invention; la figure 2 est une coupe verticale partielle d'une autre forme de réalisation du corps de brûleur; la figure 3 est la coupe d'une autre forme de réalisation du bord supérieur du corps de brûleur, situé dans la région de la flamme;
La figure 4 est une vue partielle de la face inférieure de la tête de brûleur; la figure 5 est une vue à plus petite échelle de la face inférieure d'une plaque de recouvrement de chambre de mélange, munie d'une nervure directrice en spirale.
Sur le dessin, la cuvette de brûleur est désignée par 1. Elle possède un fond plan à paroi épaisse 2, une enveloppe conique 3, et au milieu du fond 2, une ouverture ronde centrale 4 entourée d'un rebord en saillie 5. Dans cette ouverture se trouve un tube 6 qui sert à amener l'air comburant dans la chambre de vaporisation 7. Dans une autre perforation du fond 2 est placé un tube 8 par lequel l'huile à vaporiser est
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amenée à la chambre 7. Dans la face inférieure du fond 2 est ménagée une rainure en spirale 9, dans laquelle se trouvent les spires d'un corps chauffant électrique ou résistance 10. Celui-ci sert à chauffer la cuvette de chauffage avant la mise en service du brûleur. Le fond 2 de la cuvette est couvert par une plaque interchangeable 11.
Sur celle-ci s'accumulent les résidus de combustion éventuels de sorte que l'on peut facilement les éliminer.
Le support 12 de la tête de brûleur se compose d'une plaque ronde 13 présentant un rebord annulaire 14 dirigé vers le bas et un rebord annulaire 15 dirigé vers le haut. Ces deux rebords présentent une surface extérieure conique 16 qui s'adapte dans la surface intérieure conique 17 de l'enveloppe 3 de sorte qu'il existe une bonne liaison de conduction thermique entre les surfaces 16 et 17.
Le fond 13 du support 12 présente une ouverture centrale 18. Sur ce support sont disposés plusieurs disques annulaires, 19, au nombre de trois dans l'exemple de réalisation représenté, et une plaque ronde de recouvrement 20 qui ferme l'ouverture 18 vers le haut.
Entre les anneaux 19 et le disque 20 sont prévus des fentes ou interstices étroits 21 par lesquels le mélange combustible de gaz et d'air peut sortir vers l'extérieur.
Entre les disques se trouvent des pièces d'écartement 22 qui sont fixées à des entretoises 23 et qui établissent la distance entre les disques (figure 4).
La chambre de vaporisation 7 est subdivisée par
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une plaque 24. Comme le montre la figure 5 celle-ci présente sur sa face inférieure une nervure en spirale
25 par laquelle elle repose sur la plaque 11. Sur le pourtour, le disque ou plaque 24 porte des saillies 26 qui assurent un interstice annulaire entre cette plaque 24 et le rebord 14. Les différentes pièces du brûleur sont constituées par un métal bon conducteur de la chaleur, par exemple par un alliage d'aluminium.
Le fonctionnement du brûleur est le suivant :
Avant la mise en service du brûleur, on branche le corps chauffant 10 et on amène la cuvette 1 à une température suffisant à la vaporisation de l'huile combustible. Une partie de la chaleur est transmise de l'enveloppe 3, par le rebord 14, au fond 13 du support 12 et ainsi aux anneaux 19. Cela est important pour éviter une condensation de la vapeur d'huile dans les interstices 21. On amène alors à la cuvette de brûleur du combustible par le tube 8 et de l'air comburant par le tube 6. On utilise à cet effet un ventilateur non représenté dont le tuyau de refoulement est relié au tube 6.
L'air comburant frappe la face inférieure du disque 24, arrive dans la spirale 25 et prend ainsi un mouvement rotatif fortement tourbillonnant. L'air se mélange de façon intense à la vapeur d'huile engendrée sur la plaque 11. Le mélange entre, par l'interstice annulaire entre le disque 24 et le rebord inférieur 14, dans la partie supérieure de la chambre 7, traverse l'ouverture 18 pour arriver aux interstices 21 et sort
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par ceux-ci. Il est allumé et il se forme une flamme bleu foncé de température très élevée qui s'établit à une certaine distance de l'enveloppe extérieure des disques 19. La flamme chauffe alors les anneaux 19 mais aussi, directement, le rebord 15.
De celui-ci et du fond 13, une quantité suffisante de chaleur est alors transmise au fond 2 de la cuvette 1. Le corps chauffant 10 peut alors être débranché, le fond 2 conservant une température suffisante pour la vaporisation de l'huile-
L'huile et l'air comburant sont toujours amenés à la chambre de vaporisation dans un rapport tel qu'une combu3tion complète du mélange gazeux soit obtenue. Quand on fait varier la flamme, on modifie aussi bien la quantité d'huile que la quantité d'air de façon telle que le rapport soit conservé. On choisit la largeur et la longueur des interstices ou fentes 21 de façon telle que, même quand la quantité d'air amenée est minimale, un retour de flamme à travers les fentes ne soit pas possible. La flamme s'éteint avant qu'elle ne revienne dans la chambre 7.
Il est ainsi impossible que la flamme brûle sans être remarquée dans la cuvette de brûleur et détruise la tête de brûleur.
La figure 2 montre une variante. Ici, l'enveloppe 3 de la cuvette de brûleur présente un prolongement cylindrique 27 qui remplace le rebord supérieur 15 du support 12 de tête de brûleur de la figure 1. Le support lui-même est formé d'une plaque 28 présentant un rebord conique 29 dirigé vers le bas. Sur le support s'appliquent,
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comme précédemment, les anneaux 19 et le disque 20.
La figure 3 montre que l'intérieur des pièces 15 ou 27 peut être muni de portions usinées formant des nervures en saillie 30. On arrive ainsi à augmenter la surface d'absorption de chaleur.