Appareil de pulvérisation de liquide. La présente invention se rapporte à un appareil destiné à la pulvérisation de liquides et a pour but de fournir un appareil de pulvé risation de liquide qui réalise une pulvéri sation plus fine et plus uniforme que celle qui est obtenue avec les appareils de pulvérisa tion utilisés jusqu'à présent.
La présente invention peut être appliquée dans tous les domaines dans lesquels une pul vérisation fine et uniforme de liquides est désirable, telles que la combustion de com bustibles liquides, la vaporisation de liquides, la dessication de produits liquides, et la for mation de nuages et de brouillards de dés infectants liquides.
La présente invention s'applique parti culièrement à des appareils d'humidification de l'air dans les installations de conditionne ment d'air, à la pulvérisation du lait dans les usines de lait en poudre, et à l'atomisation d'huile dans les brûleurs à huile lourde. L'ap pareil peut comprendre un ventilateur des tiné à créer un courant d'air ou d'un autre gaz dans lequel le nuage de liquide pulvérisé est dirigé et dispersé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil faisant l'objet de l'invention, destinée à la pulvérisation d'un combustible liquide.
La fig. 1 en est une élévation en coupe. La fig. 2 est un schéma à. plus grande échelle et montrant le fonctionnement des moyens de commande. La fig. 3 est une coupe en partie schéma tique, suivant la ligne III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en plan de la fig. l' certaines parties étant supprimées.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 1, montrant un dispositif à soupape.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 3, mais montrant un autre dispositif à soupape, les fig. 7 et 8 étant des coupes suivant la ligne VII-VII de la fig. 6, les éléments occu pant deux positions différentes.
L'appareil représenté comprend une em base 58 destinée à être fixée à l'aide de moyens appropriés (non représentés) à une chaudière de chauffage central domestique ou à un autre foyer correspondant. La face supérieure de l'embase est munie d'une saillie annu laire 59 sur laquelle est posée une bague 60 en matière flexible telle que du caoutchouc, de l'amiante ou une matière analogue. Une paire de brides annulaires 61 sont serrées entre la bague 60 et une bague correspon dante 62 à l'aide d'un anneau de serrage 63 et d'un nombre approprié de boulons 64 dont l'un est représenté à la fig. 1. Les boulons 64 sont ancrés dans l'embase 58 et munis d'écrous 65 s'appuyant sur l'anneau 63 par l'intermédiaire de ressorts 66.
De cette façon, les brides 61, et ainsi tout l'appareil, sont serrés de façon élastique sur l'embase 58. Un arbre creux vertical 27 est monté dans des paliers 26 appropriés, fabriqués de préfé rence en un métal ou alliage autograisseur, cet arbre 27 portant entre les paliers le rotor 28 d'un moteur électrique dont le sta tor 29 est monté de façon fixe dans le carter.
A l'extrémité inférieure de l'arbre creux 27 sont fixés le moyeu 80 d'une roue à ailettes 35 de ventilateur centrifuge, et une tête de pul vérisation de liquide désignée de façon g6né- rale par 1.
La tête de pulvérisation 1 comprend à son extrémité inférieure une chambre à liquide 11 présentant un bouchon 12 avec un orifice de projection 13 situé dans l'axe de rotation 0 de l'arbre creux 27 et de la tête de pulvéri sation 1. Coaxialement à l'axe 0 est disposée une soupape à pointeau 14 qui est guidée dans un bouchon autograisseur 15 formant la paroi supérieure de la chambre à liquide 11, et actionnée par un ressort de compression 34 dans le but de fermer la soupape à pointeau à l'encontre de l'action de la pression du liquide dans la chambre 11.
Le bouchon 15 présente une rainure annulaire fermée au- dessus et protégée en dessous par un disque annulaire 9, de manière à former un coupe-air qui sert d'amortisseur ou dash-pot destiné à. égaliser les variations de pression dans la chambre 11 pendant le fonctionnement.
Le liquide est introduit sous pression dans la chambre 11 par l'intermédiaire des ca naux 10 et à l'aide de pompes à liquide 3 du type à piston à mouvement alternatif. Chaque unité de pompe comprend un cou vercle 4 vissé sur un goujon, approprié prévu sur la tête de pulvérisation, et limitant un espace de pompage 3 éloigné de l'axe de rotation. Chaque espace de pompage pré sente dans la paroi la plus proche de l'axe de rotation un orifice d'échappement ou de pres sion 6 avec une soupape à bille automatique 7 et un orifice d'admission ou d'aspiration 17 avec une soupape d'admission automatique appropriée.
Un type de soupape d'admission est représenté à la fig. 5 sous la forme d'une soupape à bille ordinaire 18 avec un ressort de fermeture 51 et un autre type de soupape d'admission est représenté sur les fig. 6 à 8.
La paroi intérieure de chaque espace de pompage présente également un alésage pour un piston de pompe 5, cet alésage étant pra tiqué dans un bouchon 2 en métal ou alliage autograisseur. L'extrémité intérieure de chaque piston 5 est élargie pour former un pied 19 s'appuyant sur la périphérie d'un disque circulaire 20 fabriqué de préférence en un métal ou alliage autograisseur. Le dis que 20 est monté de façon à tourner librement sur un axe ou pivot 21 qui est monté excen triquement sur l'extrémité inférieure d'un arbre de commande 2 2 dirigé vers le haut à travers un tube fixe 23 monté à l'intérieur de l'arbre creux 27.
Les pieds des pistons oppo sés 5 sont maintenus en contact avec la péri phérie du disque 20 à l'aide d'une lame de ressort 57 en forme de C.
Pendant le fonctionnement, le pivot 21 est maintenu pratiquement fixe, sauf en vue de mouvements destinés à des buts de réglage, et lors de leur rotation avec la tête de pulvé risation, les pistons 5 seront forcés d'exécuter un mouvement alternatif avec une course dont la longueur dépend de la position du pivot 21.
Ce mouvement est décrit plus facilement à l'aide du schéma de la fig. :.). Ce schéma montre le disque 20 et les extrémités inté rieures des pistons 5, E désignant l'axe du disque 20, 0 l'axe de rotation, et R l'axe de l'arbre de commande 22. Dans la pratique, le disque 20 est pratiquement stationnaire, tandis que la tête de pulvérisation et les pis tons tournent autour de l'axe 0, mais, dans le but de faciliter l'explication, on supposera dans le texte qui va suivre que la tête de pul vérisation est stationnaire et que le disque -?0 tourne autour de l'axe 0 dans le sens inverse.
Le centre du disque décrit ainsi un cercle dont le rayon est défini par la distance 0-E, et un mouvement alternatif ayant une course dont la longueur est égale au double de cette distance, est communiqué aux pistons 5.
Le piston de gauche est représenté dans ses positions extrêmes extérieure et intérieure respectivement en traits pleins et interrom pus. En tournant l'arbre 22 autour de son axe R, l'axe E du disque 20 sera déplacé par rapport à l'axe de rotation 0 de manière à modifier la distance 0-E et la course des pistons. Dans la forme d'exécution repré sentée, l'excentricité du disque 20 par rap port à l'axe R est rendue égale à l'excentricité de l'axe R par rapport à l'axe de rotation 0 et la course du piston peut, pour cette raison, être réduite à zéro en tournant l'arbre 22 de façon que l'axe E coïncide avec l'axe 0.
En cours de fonctionnement, la roue à ailettes 35 crée un courant d'air qui traverse une conduite annulaire 36 comprise entre une portion de base 37 du carter 25 de l'appareil et une partie protectrice ou masque aéro dynamique 38 renfermant la plus grande partie de la tête de pulvérisation et tout le mécanisme de pompe. Ce courant d'air re prend le nuage de liquide pulvérisé sortant, pendant le fonctionnement, de l'orifice du brûleur 13 de manière à former, dans le pré sent cas, un mélange intime d'air et de ma zout très finement et uniformément pulvérisé convenant de façon excellente pour une com bustion complète et économique.
Dans le but d'adapter 1a quantité d'air à l'alimentation de combustible liquide qui peut être réglée très exactement, une soupape de réglage d'air est prévue à l'orifice d'admis sion du ventilateur. L'air est aspiré par une fente annulaire entre l'extrémité supérieure du carter de l'appareil et un couvercle 31 fixé à l'aide d'un nombre approprié de boulons 67. La soupape d'air a la forme de disques fen dus 70 et 71 superposés et tournant l'un par rapport à l'autre dans le but d'ouvrir et de fermer plus ou moins les fentes, de la manière bien connue.
Le disque mobile 71 est fixé à un moyeu 72 sur l'extrémité supérieure de l'arbre de commande 22 de façon à ouvrir et à fermer les fentes d'air en correspondance respectivement avec l'augmentation et la réduction du combustible amené à l'orifice du brûleur par le mécanisme de pompe.
Les disques fendus 70 et 71 sont main tenus en contact par glissement, avec une pression appropriée, à l'aide de lames de res sort 73 fixées au carter et s'appuyant par leurs extrémités libres sur le disque station naire supérieur 70.
La commande peut être réalisée à l'aide de tout dispositif réglable manuellement ou automatiquement, un câble Bowden étant montré à titre d'exemple sur les fig. 1 et 4. La partie mobile du câble Bowden est en roulée autour du moyeu 72 et est contre balancée par un ressort hélicoïdal combiné de compression et de torsion combiné 75, tandis que la partie fixe du câble est fixée à des élé ments fixes du carter de toute façon appro priée.
L'autre extrémité du câble Bowden est raccordée à un dispositif commandé par pres sion du type à soufflets 43 comprenant un tube témoin conduisant à un point de con trôle désiré, de manière à commander la marche du brûleur suivant la température qui règne au point de contrôle. Pour le ré glage, une vis de réglage 42 est insérée entre le dispositif commandé par pression et le câble Bowden avec une aiguille indicatrice 76 montrant la position par rapport à une échelle appropriée.
Le dispositif de réglage décrit ci-dessus peut évidemment être modifié suivant les exigences, et son réglage peut dépendre d'autres facteurs que la température, par exemple de la pression, de l'humidité rela tive, etc., et dépend de l'usage auquel l'appa reil de pulvérisation est destiné.
En cours de fonctionnement, l'arbre creux<B>2</B>7 et la tête de pulvérisation avec les unités de pompe tournent à une vitesse con venable, par exemple 3000 tours par minute, et le liquide est introduit par l'alésage 48 à l'extrémité supérieure de l'arbre creux d'où il descend en passant par l'espace compris entre l'arbre creux 27 et le tube fixe 23 sans le moyeu 80 et, à travers des canaux 81 dans ce dernier, dans un espace d'aspiration 39 dans la tête de pulvérisation.
Dans l'espace d'aspiration 39, le liquide est centrifugé vers l'extérieur et débarrassé de bulles d'air, et il pénètre ensuite à travers les canaux d'aspiration et les soupapes dans les espaces de pompage 3 en déplaçant tout air qui est enfermé, vers l'intérieur, par la soupape d'aspiration ou de pression. Dans le but de favoriser cette opération, les soupapes d'aspiration peuvent être prévues de manière à rester effectivement ouvertes jusqu'à ce que la tête de pulvérisation ait atteint sa vitesse de fonctionnement minimum, soit deux tiers de la vitesse de fonctionnement normale.
La fig. 5 représente un ensemble de sou papes d'aspiration construit dans ce but. Chacune des soupapes d'aspiration à bille 18 est maintenue à distance du siège de soupape à l'aide d'une tige-poussoir 53 et d'un ressort de compression 54. La tige-poussoir est guidée dans le canal d'aspiration 17 et dans un alé sage approprié 56 prévu dans la tête de pul vérisation. Cette position est représentée dans la moitié inférieure de la fig. 5 et corres pond à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de fonctionnement minimum.
A des vitesses plus élevées, la force centrifuge agis sant sur une portion à contrepoids 55 de la tige-poussoir 53 remet cette dernière dans une position inactive, comme le représente la moitié supérieure de la fig. 5, permettant ainsi que la soupape d'aspiration à bille fonc tionne normalement. Le ressort de soupape 51 conjointement avec une goupille de re tenue 52, est logé dans le tube fendu par le quel le liquide pénètre dans l'espace de pom page lors de la course d'aspiration du piston.
Un effet correspondant peut être obtenu à l'aide de la soupape représentée sur les fig. 6-8. L'organe de soupape a la forme d'une lame de ressort 77 dont une extrémité fait saillie au-dessus de l'orifice du canal d'as piration 17.A des vitesses plus faibles, la lame de ressort 77 est pratiquement droite et ne ferme pas le canal d'aspiration, comme le montre la fig. 7. A des vitesses plus élevées, la force centrifuge sur l'extrémité à contre poids 79 de la lame de ressort plie la lame comme le montre la fig. 8, de manière à la presser contre l'embouchure du canal d'aspi ration.
Dans cet état, le ressort fonctionne comme une soupape à lame de ressort auto matique ordinaire. Deux unités de pompe ont été décrites; mais une ou plusieurs de celles-ci peuvent être utilisées, et des pompes à diaphragme peuvent être employées au lieu de pompes à piston. Le disque de commande réglable monté excentriquement, pour les éléments de pompe, peut être remplacé par d'autres moyens de commande, tels que des méca nismes à manivelles ou à cames. Des disposi tifs peuvent être prévus pour régler la pres sion du ressort sur la soupape de l'orifice de projection dans le but d'adapter les con ditions de pulvérisation aux propriétés du liquide.
Le ventilateur peut être un ventila teur à hélice au lieu d'un ventilateur centri fuge, et les ailettes du ventilateur peuvent être solidaires de la tête de pulvérisation. Tout l'appareil avec ou sans ventilateur peut être monté dans toute position désirée, l'axe étant vertical, oblique ou horizontal.