Brûleur à huile. L'invention a pour objet un brûleur à huile, caractérisé en ce qu'il comporte un tube à air dont la surface interne est lisse d'un bout à l'autre, ce tube étant fermé à une extrémité, tandis que l'autre est ouverte et constitue la sortie de l'air de combustion, une tuyère à pulvérisation sous pression, montée dans la sortie du tube et donnant un jet coni que d'huile pulvérisée, le tube comportant, près de son extrémité fermée et opposée à la sortie, une série de fentes par lesquelles tout l'air de la combustion arrive à ce tube, ces fentes s'étendant de façon générale dans la direction de l'axe du tube et étant réparties angulairement sur le pourtour du tube, un boîtier comportant,
près de l'une de ses extré mités, une chambre entourant l'extrémité à fentes du tube, près de l'autre extrémité une chambre en spirale, ainsi qu'un conduit reliant ces chambres, un ventilateur étant disposé dans la chambre en spirale, ledit conduit diri geant l'air, provenant du ventilateur, tangen tiellement dans la chambre entourant l'extré mité à fentes du tube, de sorte que l'air qui s y tourbillonne autour de cette extrémité pé nètre dans le tube par ces fentes et est uni formément réparti sur le pourtour intérieur du tube, sensiblement sans turbulence, pour se mêler au jet d'huile sortant de la tuyère.
Dans une forme d'exécution avantageuse, les fentes du tube sont disposées hélicoïdale- ment.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du brûleur faisant l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en élévation, avec parties en coupe et parties en arrachement de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue en élévation de puis l'arrière.
La fig. 3 est une coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe horizontale sui vant la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe transversale de détail suivant la ligne 5-5 de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en bout de détail montrant l'extrémité extérieure du tube à air comme on la voit quand son extrémité fermée est ouverte.
La fig. 7 est une vue de détail d'un obtu rateur d'air, occupant une autre position qu'en fig. 3.
Le brûleur représenté comporte un tube à air l par lequel tout l'air de la combustion arrive au brûleur. Ce tube est de section trans versale circulaire et il est de -diamètre uni forme, étant ainsi cylindrique. Toutefois, la forme exactement cylindrique n'est pas essen tielle pour toutes les applications. La caracté ristique importante est que la surface péri phérique interne du tube soit lisse -d'un bout à l'autre de sorte que l'air, qui tourbillonne en entrant dans.
le tube à un bout, puisse y avancer en une couche ou courant tourbillon nant, en s'appuyant contre la paroi lisse, et puisse sortir du tube en un courant tourbil lonnant, sans turbulence. Une des extrémités du tube 1 est fermée par une tôle 2. L'autre est ouverte, mais porte une tuyère à air tron- conique 3 qui condense le courant d'air et le dirige intérieurement vers le jet d'huile.
Ce jet est émis par une tuyère de pulvé risation sous pression 4 placée centralement dans le tube, près de son extrémité de sortie. Cette tuyère est portée par une pièce 5 dispo sée longitudinalement, formant partie de la conduite d'alimentation en huile de la tuyère. Sur l'extrémité arrière de la pièce 5 est bran ché un tuyau 6 qui va vers l'arrière du tube et sort de celui-ci de la façon qui sera décrite plus loin, pour se raccorder à une pompe à huile. Des électrodes d'allumage 7 sont égale ment montées dans le tube 1, leur éclateur étant placé en position de fonctionnement par rapport à la tuyère 4. Chaque électrode com porte un conducteur 8 s'étendant vers l'arrière du tube et porté par un tube isolant 9.
Ces tubes isolants 9 et la pièce 5 sont maintenus dans le tube 1 au moyen d'un support com portant une masse centrale 10 et trois ergots 11 venant porter contre la surface interne du tube. Cette masse 10 est aérodynamique, avec surface courbe 10' guidant l'air qui peut pro gresser dans la partie centrale du tube le long du tuyau d'huile 6, de la pièce 5 ou des iso lateurs 9 des électrodes, vers l'extérieur, contre la partie périphérique du tube, pour se noyer dans le courant tourbillonnant. Ce guidage fait que tout l'air qui se trouve dans le tube est refoulé dans la couche périphérique tour billonnante qui balaie la paroi du tube 1.
Le guide aérodynamique dirige également l'air doucement, lorsqu'il quitte les ergots et va vers la tuyère 4, en empêchant les remous qui, autrement, pourraient se produire. Les ergots 11 ne font que peu obstacle au courant d'air, tourbillonnant. Sauf en ce qui concerne les ergots 11, il n'y a pas d'obstacle de nature à créer une turbulence dans le courant d'air. Les ergots 11 ne provoquent qu'une faible turbu lence et celle-ci est localisée près des ergots et ne persiste pas assez longtemps pour avoir un effet sur le courant d'air à l'endroit où il agit sur le jet d'huile.
L'air arrive dans le tube 1 par des fentes 12 ménagées dans la paroi du tube, près de son extrémité fermée. Chacune des fentes s'étend dans la direction de l'axe du tube. De préférence, ces fentes sont disposées héli- coïdalement. L'hélice peut être à, pas à droite ou à gauche, à volonté. Ces fentes sont régu lièrement espacées angulairement autour du tube. Sur le tube 1 est monté à rotation, près de son extrémité fermée, un manchon obtura teur 13. Ce manchon comporte des fentes 13' (fig. 3) de même forme que les fentes 12 et correspondant avec elles pour une position de l'obturateur.
On peut amener le manchon dans d'autres positions de manière à fermer partiel lement les fentes 12 (voir fig. 3) et réduire la section effective des ouvertures par les quelles l'air peut entrer dans le tube 1. L'air arrive aux fentes en question d'une façon que l'on voit surtout sur la fig. 3. Un ventilateur 14, tournant dans la direction (le la flèche dans une chambre en spirale 15, re foule l'air par un conduit 16 dans une Cham bre de remplissage 17.
Cette chambre entoure complètement l'extrémité fermée -du tube 1, et elle n'a -de sortie que par les fentes 12 et 13' pour pénétrer dans le tube 1. Il n'y a d'entrée dans la chambre 17 que par le con duit 16 qui est disposé tangentiellement à la. chambre, de sorte que l'air qui pénètre dans celle-ci est obligé de tourbillonner autour du tube, de pénétrer par les fentes comme indi qué par les flèches et de continuer à tourbil lonner dans le tube 1, en avançant en un cou rant hélicoïdal et en balayant la paroi du tube 1, pour arriver sur le jet d'huile.
La forme hélicoïdale des fentes est préférable, car elle aide à l'action de tourbillonnement et elle fait avancer l'air hélicoïdalement, comme on le désire. L'obturateur peut également être disposé comme on le voit en partie sur la fig. 7. Avec cétte disposition, l'air pénètre plus doucement dans les fentes et donne, dans 1c tube 1, un courant d'air tourbillonnant un peu meilleur.
En revenant plus particulièrement aux dé tails du brûleur donné en exemple, la chambre en spirale 15, le conduit 16 et une partie de la chambre de remplissage 17 constituent une pièce coulée 18 qui est portée verticalement par un pied réglable 19 à partir d'une base 20, comme on le voit sur les fig. 1 et 2. La pièce coulée comporte une paroi d'extrémité plate 21 sur laquelle fait saillie une bride marginale 22 (fig. 3) qui détermine les cham bres 15 et 17 et leur conduit de liaison 16.
Une tôle mince 23 est fixée à la bride 22 au moyen d'une série de vis 25, avec intercala lion d'une garniture 24. Cette tôle ferme la chambre en spirale de la pièce coulée 18, sauf en ce qui concerne une entrée 26 (fig. 1) dé bouchant dans l'axe du ventilateur 14. Elle ferme également la cavité de la pièce coulée constituant la conduite 16 et une partie de la cavité constituant la chambre de remplissage 17. Avec cette tôle est fixée, sur la pièce cou lée 18, la bride d'extrémité d'un tube 27 qui entoure une partie du tube 1, à une certaine distance de lui, en constituant une chambre annulaire faisant partie de la chambre de rem plissage 17 ci-dessus décrite.
Ce tube 27 est relié, par une partie tronconique 29, à un manchon cylindrique 30 qui s'adapte étroite- 5 ment sur le tube 1 et ferme une extrémité de la chambre de remplissage. Le manchon 30 est fixé, par exemple par soudure, au tube 1 et sert à porter celui-ci à partir du bâti en forme de panneau de la pièce coulée 18.
Le manchon obturateur 13 (fig. 4) va de la tôle de fermeture 2 à la pièce 29 et il peut être maintenu en place par friction entre ces pièces. Cet obturateur 13 comporte une bague annulaire 31, en forme de cornière, qui y est fixée, par exemple par soudure. Une face de cette bague sert de fermeture pour la chambre de remplissage 17, tandis que l'autre se loge dans une ouverture circulaire de la paroi de la pièce coulée 18. La tôle de fermeture 2 1 (fig. 2) est assez grande pour fermer cette dernière ouverture. Cette tôle peut porter contre les extrémités voisines du tube 1, du manchon 13 et de la bague 31, comme on le voit sur la fig. 4.
La tôle d'extrémité 2 est montée pivotante en 32 sur un support 33 (fig. 2) fixé au moyen de vis 34 à une tôle 35, la tôle 2 étant fixée par une vis 37 se vissant dans la pièce coulée 18. Pour actionner le manchon 18, il est prévu une poignée 38. L'extrémité intérieure de cette poignée est fixée, par exemple soudée, à la bague 31 de l'obturateur (fig. 6). Une bride 39 est encochée en 39' (fig. 6) pour permettre à la poignée 38 d'effectuer le déplacement n é écessaire pour amener l'obturateur 13 de la position complètement fermée à celle grande ouverte. La tôle de fermeture 2 porte contre cette bride 39. En desserrant la vis 37, on peut faire tourner la poignée 38 pour faire tourner l'obturateur 13.
Celui-ci ne peut bou ger quand la vis 37 est bloquée, car il est alors serré entre les pièces 2 et 39.
La tôle de fermeture porte un transforma teur d'allumage 40, dont on voit le câble d'alimentation 41 pénétrer dans une cavité de la pièce coulée 18, sous la tôle 35. Le trans formateur porte des bornes à haute tension 41' avec isolants 42. Lorsque l'on fait pivoter la tôle de fermeture 2 pour ouvrir l'extrémité du tube à air, les bornes 41' -du transforma teur s'éloignent des extrémités des conduc teurs 8 et coupent le circuit à haute tension.
Lorsque la tôle 2 est ouverte, on peut re tirer en bloc, du tube 1, le système constitué par la tuyère 4, la pièce 5, les électrodes 7, les conducteurs 8, les isolants 9, le guidage aérodynamique 10 et les ergots de support 1.1, en tirant le tuyau à huila 6, après que ce dernier a été déconnecté d'un raccord 43 (fig. 1). A l'extrémité extérieure du tube 1, le tuyau passe à l'extérieur par une encoche 44 du tube 1 (fig. 6), des fentes 45 et 46 du manchon 13 et de la bague 31, respecti vement, et une encoche 47 de la bride 39.
Les fentes 45 et 46 permettent de faire tour ner l'obturateur 13 de la quantité voulue. En quittant l'encoche 47, (le tuyau à huile 6 pé nètre dans une encoche 48 (fig. 4) de la pa roi 21, qui se trouve sous la tôle 2, et monte jusqu'au raccord 43.
Sur le bâti 18 est monté un moteur élec trique 49 actionnant le ventilateur 14 et la pompe .à huile. Le carter du moteur est cylin drique et une extrémité de celui-ci se loge dans une ouverture circulaire 50 du bâti 18, , mais à une certaine distance de celui-ci. Une rigole 51 entoure une partie de cette ouver ture 50. Le moteur comporte une série d'oreilles 52 se logeant dans cette rigole. Dans chacune des oreilles se trouve une douille en caoutchouc 53 et, de part et d'autre de l'oreille, il y a des rondelles en caout chouc 54. Une tôle en acier 55, de forme ar quée, ferme la rigole 51 et est perforée pour recevoir des vis 56, une pour chaque oreille.
Chacune de ces vis passe à travers la tôle 55 et se visse dans la paroi de base de la rigole. La tôle 55 s'adapte étroitement à la paroi extérieure, circulaire, de la rigole 51, mais ne porte pas sur le carter du moteur quoiqu'il en soit très près. Le moteur est ainsi porté élastiquement par le bâti 18. Le moteur comporte un seul long palier, pour son arbre 58. Il comporte un rotor 59 et un stator 60. Le ventilateur est fixé sur une extrémité de l'arbre 58 qui fait saillie au-delà du carter du moteur et son moyeu est relié au ventilateur par une pièce coni que 61, ce qui permet au palier du moteur de se trouver en partie à l'intérieur du ven tilateur.
Une partie sensible du carter du moteur se trouve à l'intérieur du bâti, ce qui réduit sensiblement la partie en saillie à l'extérieur du bâti. Dans l'extrémité exté rieure du carter du moteur se loge un sys tème d'alimentation en combustible compor tant une pompe 62, des obturateurs de ré <B>glage</B> de la pression et de fermeture et le filtre. Il suffit d'indiquer que la sortie de la pompe 62 est raccordée au tuyau 6 et qu'elle comporte un arbre moteur 63.
La pompe à huile est actionnée, à partir du moteur, par un accouplement commandé par la vitesse, comportant un tambour 64 calé sur l'arbre 63 de la pompe et deux poids en forme de segments 65, pivotant sur des axes 66 fixés au rotor. On voit cet accouple ment en détail' sur la fig. 5. Un ressort 67 relie un ergot 68 de chaque segment au pi vot 66 de l'autre segment. Chaque segment comporte une surface 69 venant en prise sur le pourtour intérieur de la jante ou tambour 64.
On comprend que, lorsque le moteur atteint une certaine vitesse, la force centri fuge agissant sur les segments l'emporte sur la force des ressorts 67, faisant pivoter les segments vers l'extérieur, en appliquant leurs surfaces extérieures 69 contre le tambour et faisant tourner ce dernier et l'arbre de la pompe. Le moteur et le ventilateur peuvent ainsi démarrer sans la charge de la pompe à huile et prendre de la vitesse plus rapide ment qu'ils ne pourraient le faire sans cela.
De cette façon, le ventilateur peut avoir le temps d'expulser l'air mort du tube 1 et d'établir le courant d'air tourbillonnant dé siré au voisinage de 1a tuyère avant que de l'huile en sorte. Lorsque le moteur est dés- excité, l'accouplement débraye rapidement la pompe qui arrête alors presque instantané ment, tandis que le ventilateur 14 continue à tourner par suite de son inertie et de celle du rotor lourd 59. En conséquence, l'émis sion de l'huile par. la tuyère 4 est arrêtée avant l'arrêt de l'air, ce qui évite une mau vaise combustion pendant les arrêts dans le fonctionnement du brûleur.
Le bâti 18 comporte une bride marginale 71 en forme d'U retourné, servant à recevoir une bride 72 de forme correspondante d'un couvercle 73. Ce dernier comporte une décou pure en forme d'U retourné de manière à s'adapter sur la paroi tubulaire 27. Le cou vercle est relié, près de son extrémité supé rieure, par un crochet 75, porté par sa paroi interne, à un oeillet 76. de la tôle 23.
Le cou- verole est encore maintenu en place par deux vis 77, une au voisinage de chacun des coins inférieurs, .se vissant dans la 'bride 71. En fonctionnement, lorsque l'on excite le f moteur 49, le ventilateur 14 est porté pres que à sa pleine vitesse avant que l'accouple- 'ment, se faisant en fonction de la vitesse- entraîne entraîne la pompe à huile.
Il en résulte un écoulement d'air sensiblement en grand, avec s un volume et une vitesse suffisante pour créer le courant d'air tourbillonnant désiré sur et prés de la tuyère à huile 4, avant que l'huile en sorte- sous forme de jet pulvérisé. L'air vient du ventilateur, par le passage 16, dans la chambre de remplissage 17, en un courant qui pénètre dans cette chambre et se divise en plusieurs courants, un dans chacune des fentes 12. En plus d'une distribution uni forme de l'air, les fentes, ayant la forme hélicoïdale, aident à faire avancer l'air en hélice dans le tube.
Les différents courants entrant par les fentes du tube 1 se raccordent à l'intérieur du tube en une couche ou cou rant d'air unique qui balaie l'intérieur du tube et va, en hélice, jusqu'à la tuyère du brûleur. Le courant est d'épaisseur sensible ment uniforme par suite de l'alimentation uniforme en air par les fentes, en des points uniformément répartis autour du tube 1. Si de l'air s'écoule à l'intérieur du courant, plus près de l'axe du tube 1, le guide aérodyna mique 10 le renvoie vers l'extérieur et dans. le courant, sans créer de turbulence. Lorsque l'air passe sur les ergots de support 11, il doit être divisé dans. une certaine mesure, mais les obstructions créées par ces ergots sont si fai bles qu'elles sont négligeables.
L'air se réunit après avoir passé sur les ergots 11 et le courant annulaire uniforme est guidé vers le jet d'huile par le cône d et par la partie aérodynamique avant du guidage 10. L'air sort du tube 1, tourbillonne autour du jet d'huile, l'enveloppant, le pénétrant et se mé langeant à lui. Le mélange formé est excep tionnellement uniforme, comme le montre l'examen de la flamme obtenue que l'on constate être de densité absolument uniforme. On obtient une masse compacte de flamme de couleur absolument uniforme et qui in dique un mélange des plus efficace et uni forme de l'huile et de l'air.
On pense que l'on obtient ces résultats parce que l'air, lors qu'il est mis sous forme de courant tourbil lonnant à l'entrée du tube à air, est réparti uniformément sur la paroi circulaire du tube, de sorts que le courant d'air est d'épaisseur uniforme.
Le courant ainsi formé est alors maintenu dans le même état pendant qu'il avance dans le tube pour arriver sur le 'jet d'huile, grâce à ce que le tube est lisse d'un bout à l'autre pour éviter une turbulence qui détruirait la répartition uniforme de l'air dans le courant: Le guidage aérodynamique aide à cela, si et où cela est nécessaire, en faisant que tout l'air qui passe ,sur lui rentre dans le courant.
On obtient les résultats dé sirés en répartissant l'air de façon sensible ment uniforme dans l'enveloppe tourbillon nante qui entoure le jet et ceci, évidemment, donne une flamme do densité sensiblement uniforme en toutes ses parties.