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REVENDICATIONS
1. Brûleur à combustibleliquide, caractérisé en ce qu'il comprend un atomiseur de combustible (42) ayant un orifice central d'introduction du combustible et un passage périphérique alimenté en air comprimé, une chambre (32) dans laquelle le combustible est préchauffé par un élément chauffant (34), une tuyauterie (36,40) comportant une vanne (38) entre la chambre de préchauffage et l'orifice central, une tuyauterie (44) comportant un manocontacteur (46) et une vanne (50) pour alimenter le passage périphérique en air comprimé de manière à atomiser le combustible à la sortie de son orifice central, un dispositif (23,24) refoulant de l'air de combustion dans une gaîne (20) disposée autour de l'atomiseur (42), un allumeur à électrodes (52, 54) disposé à proximité de l'atomiseur,
un détecteur de flamme (58) et un dispositif de commande (60) relié au détecteur de flamme et au manocontacteur pour fermer les vannes de combustible et d'air (38, 50) tant que la pression d'air comprimé est insuffisante, pour alimenter l'allumeur (52, 54, 56) en l'absence de flamme et pour refermer les vannes de combustible et d'air si le mélange combustible air n'a pas été enflammé au bout d'un certain temps de fonctionnement de l'allumeur électrique.
2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyauterie (36,40) qui relie la chambre de préchauffage (32) à l'orifice central de l'atomiseur (42) comporte un robinet à trois voies (62) permettant de relier l'orifice central à une autre source de combustible (64).
3. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de préchauffage (32) est alimentée en huile de vidange.
4. Utilisation du brûleur selon la revendication 1 dans une installation de chauffage.
5. Utilisation selon la revendication 4, dans laquelle l'installation comprend un calorifère comprenant une chambre à double paroi (2) formée par une enveloppe extérieure (4) et une enveloppe intérieure (6) délimitant entre elles un passage annulaire (12), et un dispositif (16) faisant circuler de l'air dans la passage (12), caractérisée en ce que le brûleur est monté dans un conduit radial (20) traversant le passage annulaire (12) de manière que sa flamme lèche la surface interne de l'enveloppe intérieure (6) et cède de la chaleur à l'air qui circule dans le passage annulaire (12).
6. Utilisation selon la revendication 4, dans laquelle l'installation comprend une chaudière de chauffage central comprenant une chambre à eau (110), une chambre de combustion (106) séparée mais contiguë à la chambre à eau, des tubes à flamme (112) traversant la chambre à eau (110) et communiquant avec la chambre de combustion (106) caractérisée en ce que le brûleur est disposé de manière à produire une flamme dans la chambre de combustion (106).
7. Utilisation selon la revendication 4, dans laquelle l'installation comprend un chauffe-eau comprenant une chambre à eau (110), une chambre de combustion (106) séparée mais contiguë à la chambre à eau, des tubes à flamme (112) traversant la chambre à eau (110) et communiquant avec la chambre de combustion (106), caractérisé en ce que le brûleur à huile (1) est disposé de manière à produire une flamme dans la chambre de combustion (106).
La présente invention concerne un brûleur à combustible liquide permettant de chauffer des liquides ou des gaz. Un tel brûleur convient par exemple pour cun calorifère à air chauffé indirectement par le brûleur ou pour un calorifère à eau à échangeur de chaleur.
Les garages éuipés de tels calorifères consomment de grandes quantités de combustibles liquides et doivent simultanément évacuer les huiles de vidange qui sont recueillies à la suite des opérations d'entretien des véhicules.
Le brûleur selon la présente invention, qui est défini dans la revendication 1, peut utiliser différents combustibles, et notamment de l'huile de vidange de moteurs à combustion interne.
Le brûleur de l'invention est utilisable dans un calorifère à air chaud comprenant par exemple une chambre à double paroi qui forme un passage annulaire de circulation d'air pulsé. Dans ce cas, le brûleur peut traverser le passage annulaire et sa flamme est dirigée dansla chambre centrale de manière à chauffer indirectement l'air qui s'écoule dans le passage annulaire.
Le brûleur de l'invention est également utilisable dans une chaudière à eau ou un chauffe-eau. Dans ce cas, l'eau à chauffer peut circuler dans une chambre à eau séparée mais adjacente à une chambre de combustion. Des tubes à flammes partent de la chambre de combustion et circulent dans la chambre à eau pour réaliser le transfert de chaleur.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une vue en plan et en coupe partielle d'un calorifère à air utilisant le brûleur de l'invention.
La figure 2 est une vue en plan et en coupe partielle d'un calorifère à eau chaude utilisant le brûleur de l'invention.
La figure 3 est une coupe verticale du calorifère de la figure 2.
La figure 1 illustre un calorifère comportant une chambre à double paroi 2 ayant une enveloppe extérieure 4 et une enveloppe intérieure 6 garnie intérieurement d'un matériau réfractaire 8. L'enveloppe intérieure 6 forme une cavité centrale 10 et un passage annulaire 12 est délimité par les enveloppes 4 e 16.
La cavité 10 comporte un conduit d'évacuation 14 et un ventilateur 16 refoule de l'air atmosphérique dans le passage annulaire 12 d'où il sort par un orifice 18 situé à la partie supérieure de la chambre 2.
Un conduit cylindrique 20 fixé à l'enveloppe extérieure 4 traverse radialement le passage annulaire 12. Un second ventilateur (non représenté) monté dans un carter 23 et entraîné par un moteur électrique 24, refoule de l'air dans le conduit 20. Le débit d'air de combustion est réglable au moyen d'un registre monté dans le carter 23.
Une cuve 26 contenant de l'huile de vidange est montée dans une position adéquate par rapport au calorifère et l'huile est acheminée par l'intermédiaire d'un filtre 28 et d'un tuyau 30 à une chambre de préchauffage 32 équipée d'un thermoplongeur 34. L'huile de la chambre 32 est reprise par une tuyauterie 36 qui aboutit à une électrovanne 38. Une seconde tuyauterie 40 part de l'électrovanne 38, traverse le carter 23 et le conduit 20 pour aboutir à l'orifice central d'une buse d'atomisation 42 montée au centre du conduit 20.
De l'air comprimé provenant d'une source quelconque A est amené par une tuyauterie 44 à un manocontacteur 46 suivi d'un détendeur 48 et d'une électrovanne 50. De là, l'air comprimé est amené à travers le carter 23 et le conduit 20 au passage périphérique de la buse d'atomisation 42. La buse 42 peut être d'un type classique quelconque et comporte généralement un orifice central d'huile entouré d'un passage annulaire qui forme une nappe d'air convergente. La vitesse de cette nappe d'air aspire l'huile par l'orifice central et l'atomise en un brouillard fin.
Les électrodes 52, 54 sont disposées à l'intérieur du conduit 20 et sont alimentées par un transformateur haute tension 56 pour produire des étincelles capables d'enflammer le mélange combustible que forment le carburant atomisé par la buse 42 et l'air de combustion qui passe dans le conduit 20. La flamme du brûleur est dirigée dans la cavité centrale 10.
Une cellule photoélectrique 58 est monté à l'intérieur du carter 23 pour détecter la présence d'une flamme matérialisant la combustion normale de l'huile atomisée. Le dispositif de
commande est conçu de façon à fermer simultanément les vannes d'huile 38 et d'air comprimé 50 si la flamme n'est pas apparue au bout d'un temps prédéterminé. De même, en cas d'extinction anormale encours de fonctionnement, l'absence de la flamme déclenche le circuit d'allumage et si la flamme ne réapparaît pas avant l'expiration d'une période prédéterminée, les vannes d'huile et d'air sont refermées. Cet incident se produit généralement lorsque l'orifice central est obstrué ou encrassé et il suffit de démonter la buse pour la nettoyer.
Les réglements actuels imposent pour les brûleurs de chauffage une coupure automatique de l'alimentation en combustible en cas de non-allumage ou d'extinction de la flamme. Ces normes strictes sont destinées à éviter la pollution atmosphérique par le combustible non brûlé et les dangers d'explosion liés à l'inflammation d'une quantité importante de combustible dans la cavité 10.
Un boîtier de commande 60 porte un interrupteur pour la mise sous tension initiale du moteur 24, des électrovannes 38, 50 et du transformateur d'allumage 56. La cellule photoélectrique 58 est reliée au boîtier de commande 60 pour assurer la sécurité, comme décrit plus haut.
Il est souhaitable de prévoir une source de combustible auxiliaire pour le cas où la réserve d'huile de vidange serait épuisée. A cet effet, un robinet à trois voies 62 est intercalé dans la tuyauterie 36 et reçoit par une tuyauterie 64 un combustible tel que du mazout.
La cuve 26 contenant d'huile de vidange est montée plus haut que la chambre de préchauffage 32 pour assurer une alimentation par gravité dans la tuyauterie 30. L'élément chauffant 34 est branché pour réchauffer l'huile à une température de l'ordre de 60 à 700 C. Le robinet 62 est positionné de façon à établir une communication entre la chambre 32 et l'électrovanne 38. La tuyauterie 44 est alimentée en air comprimé en air comprimé dont la pression est abaissée à la valeur optimale pour l'atomisation par le détendeur 48. Pour de l'huile de vidange à une température de 60 à 70" C, cette pression est de l'ordre de 1,4 bar.
Après une période de préchauffage permettant à l'huile d'atteindre la température voulue dans la chambre 32, le boîtier de commande 60 est actionné pour ouvrir les électrovannes 38 et 50, pour alimenter le moteur électrique 24 du ventilateur
d'air de combustion et pour alimenter le transformateur haute
tension 56. Le brouillard d'huile produit par la buse d'atomisa
tion 42 est enflammé par l'étincelle qui éclate entre les électro
des 52 et 54. La flamme du brûleur pénètre dans la cavité 10 et
chauffe l'enveloppe intérieure 6. Le ventilateur 16 est alors mis
en marche indépendamment ou par le boîtier de commande 60
pour faire circuler de l'air dans le passage annulaire 12. Après
s'être réchauffé au contact de la paroi chaude 6, cet air sort par
le conduit supérieur 18.
Le détendeur 48 fournit normalement de l'air à 1,4 bar et le
manocontacteur 46 est réglé pour une valeur de déclenchement
légèrement inférieure, par exemple de 0,14 bar. Si l'alimenta
tion en air comprimé est interrompue ou réduite, le manocon
tacteur 48 commande au minimum la fermeture automatique
des électrovannes 38 et 50.
La description qui précède montre que la calorifère de
l'invention peut brûler de l'huile de vidange en respectant
parfaitement les normes de sécurité et de pollution actuellement
en vigueur. En cas de nécessité, il peut également fonctionner (avec des combustibles liquides plus coûteux.
Les figures 2 et 3 représentent un calorifère à eau chaude
utilisant un brûleur à huile 1 analogue à celui de la figure 1. Ce
calorifère comporte une chaudière tubulaire 100 dans laquelle
les gaz de combustion cèdent leur chaleur à l'eau. Le brûleur à
huile est identique à celui de la figure 1 et ne sera pas à nouveau
décrit.
La chaudière 100 comprend une enveloppe extérieure 102
dont la partie inférieure est garnie d'un matériau réfractaire 104
pour former une chambre de combustion 106. Une plaque 108
sépare le haut de la chambre de combustion d'une chambre à
eau 110 qui est traversée par des tubes verticaux 112. En haut
de la chambre, les tubes 112 sortent par des trous 120 d'une
plaque supérieure 114. Un collecteur 116 surmonte la chambre
à eau 110 et recueille les gaz de combustion refroidis qui sont
évacués par un conduit 118. L'eau entre et sort de la chambre
110 par des passages 122 et 124.
La flamme du brûleur, qui fonctionne comme celui de la
figure 1, est dirigée dans la chambre de combustion 106 et les
gaz chauds circulent dans les tubes 112 en cédant de la chaleur à
l'eau environnante. Les gaz refroidis débouchent dans le collec
teur 116 et sont évacués par le conduit 118.
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CLAIMS
1. Liquid fuel burner, characterized in that it comprises a fuel atomizer (42) having a central orifice for introducing the fuel and a peripheral passage supplied with compressed air, a chamber (32) in which the fuel is preheated by a heating element (34), a pipe (36,40) comprising a valve (38) between the preheating chamber and the central orifice, a pipe (44) comprising a pressure switch (46) and a valve (50) for supplying the peripheral compressed air passage so as to atomize the fuel at the outlet of its central orifice, a device (23,24) forcing combustion air into a duct (20) arranged around the atomizer (42), an electrode igniter (52, 54) arranged near the atomizer,
a flame detector (58) and a control device (60) connected to the flame detector and to the pressure switch to close the fuel and air valves (38, 50) as long as the compressed air pressure is insufficient, to feed the igniter (52, 54, 56) in the absence of flame and to close the fuel and air valves if the fuel-air mixture has not been ignited after a certain time of operation of the l electric igniter.
2. Burner according to claim 1, characterized in that the pipe (36,40) which connects the preheating chamber (32) to the central orifice of the atomizer (42) comprises a three-way valve (62) allowing to connect the central orifice to another fuel source (64).
3. Burner according to claim 1, characterized in that the preheating chamber (32) is supplied with drain oil.
4. Use of the burner according to claim 1 in a heating installation.
5. Use according to claim 4, wherein the installation comprises a heater comprising a double-walled chamber (2) formed by an outer casing (4) and an inner casing (6) delimiting between them an annular passage (12), and a device (16) for circulating air in the passage (12), characterized in that the burner is mounted in a radial duct (20) passing through the annular passage (12) so that its flame licks the internal surface of the inner envelope (6) and transfers heat to the air which circulates in the annular passage (12).
6. Use according to claim 4, wherein the installation comprises a central heating boiler comprising a water chamber (110), a combustion chamber (106) separate but contiguous to the water chamber, flame tubes (112). ) passing through the water chamber (110) and communicating with the combustion chamber (106) characterized in that the burner is arranged so as to produce a flame in the combustion chamber (106).
7. Use according to claim 4, wherein the installation comprises a water heater comprising a water chamber (110), a combustion chamber (106) separate but contiguous to the water chamber, flame tubes (112) passing through the water chamber (110) and communicating with the combustion chamber (106), characterized in that the oil burner (1) is arranged so as to produce a flame in the combustion chamber (106).
The present invention relates to a liquid fuel burner for heating liquids or gases. Such a burner is suitable, for example, for a heater with air heated indirectly by the burner or for a water heater with a heat exchanger.
Garages equipped with such heaters consume large quantities of liquid fuels and simultaneously have to evacuate used oil which is collected as a result of vehicle maintenance operations.
The burner according to the present invention, which is defined in claim 1, can use different fuels, and in particular drain oil from internal combustion engines.
The burner of the invention can be used in a hot air heater comprising for example a double-walled chamber which forms an annular passage for the circulation of pulsed air. In this case, the burner can pass through the annular passage and its flame is directed into the central chamber so as to indirectly heat the air which flows in the annular passage.
The burner of the invention can also be used in a water boiler or a water heater. In this case, the water to be heated can circulate in a separate water chamber but adjacent to a combustion chamber. Flame tubes leave the combustion chamber and circulate in the water chamber to achieve heat transfer.
The appended drawings represent by way of nonlimiting example an embodiment of the object of the invention.
Figure 1 is a plan view in partial section of an air heater using the burner of the invention.
Figure 2 is a plan view in partial section of a hot water heater using the burner of the invention.
Figure 3 is a vertical section of the heater of Figure 2.
FIG. 1 illustrates a heater comprising a double-walled chamber 2 having an outer casing 4 and an inner casing 6 lined on the inside with a refractory material 8. The inner casing 6 forms a central cavity 10 and an annular passage 12 is delimited by envelopes 4 e 16.
The cavity 10 comprises an exhaust duct 14 and a fan 16 delivers atmospheric air into the annular passage 12 from which it exits through an orifice 18 located at the upper part of the chamber 2.
A cylindrical duct 20 fixed to the outer casing 4 passes radially through the annular passage 12. A second fan (not shown) mounted in a casing 23 and driven by an electric motor 24, delivers air into the duct 20. The flow rate of combustion air is adjustable by means of a damper mounted in the housing 23.
A tank 26 containing drain oil is mounted in a suitable position relative to the calorifier and the oil is conveyed through a filter 28 and a pipe 30 to a preheating chamber 32 equipped with an immersion heater 34. The oil from the chamber 32 is taken up by a pipe 36 which ends in a solenoid valve 38. A second pipe 40 starts from the solenoid valve 38, passes through the crankcase 23 and the pipe 20 to end at the central orifice an atomization nozzle 42 mounted in the center of the duct 20.
Compressed air from any source A is supplied through a pipe 44 to a pressure switch 46 followed by an expander 48 and a solenoid valve 50. From there, the compressed air is supplied through the housing 23 and the conduit 20 to the peripheral passage of the atomizing nozzle 42. The nozzle 42 may be of any conventional type and generally comprises a central oil orifice surrounded by an annular passage which forms a converging sheet of air. The speed of this sheet of air sucks the oil through the central orifice and atomizes it into a fine mist.
The electrodes 52, 54 are arranged inside the conduit 20 and are fed by a high voltage transformer 56 to produce sparks capable of igniting the combustible mixture formed by the fuel atomized by the nozzle 42 and the combustion air which passes through duct 20. The burner flame is directed into the central cavity 10.
A photoelectric cell 58 is mounted inside the housing 23 to detect the presence of a flame materializing the normal combustion of the atomized oil. The device
The control is designed to simultaneously close the oil 38 and compressed air 50 valves if the flame has not appeared after a predetermined time. Likewise, in the event of abnormal extinction during operation, the absence of the flame triggers the ignition circuit and if the flame does not reappear before the expiration of a predetermined period, the oil and gas valves. air are closed. This usually happens when the central orifice is clogged or dirty and it is enough to disassemble the nozzle to clean it.
Current regulations require heating burners to automatically cut off the fuel supply in the event of non-ignition or extinction of the flame. These strict standards are intended to prevent air pollution from unburned fuel and the explosion hazards associated with igniting a large amount of fuel in cavity 10.
A control box 60 carries a switch for the initial energization of the motor 24, the solenoid valves 38, 50 and the ignition transformer 56. The photocell 58 is connected to the control box 60 for safety, as described in more detail. high.
It is desirable to provide an auxiliary fuel source in the event that the reserve of used oil is exhausted. For this purpose, a three-way valve 62 is interposed in the pipe 36 and receives through a pipe 64 a fuel such as fuel oil.
The tank 26 containing the used oil is mounted higher than the preheating chamber 32 to ensure a gravity feed in the piping 30. The heating element 34 is connected to heat the oil to a temperature of the order of 60 to 700 C. The tap 62 is positioned so as to establish communication between the chamber 32 and the solenoid valve 38. The piping 44 is supplied with compressed air and compressed air, the pressure of which is reduced to the optimum value for atomization. by the pressure reducer 48. For drain oil at a temperature of 60 to 70 "C, this pressure is of the order of 1.4 bar.
After a preheating period allowing the oil to reach the desired temperature in the chamber 32, the control box 60 is actuated to open the solenoid valves 38 and 50, to supply the electric motor 24 of the fan.
combustion air and to supply the transformer high
tension 56. The oil mist produced by the atomizing nozzle
tion 42 is ignited by the spark which bursts between the electro
of 52 and 54. The burner flame enters cavity 10 and
heats the inner casing 6. The fan 16 is then switched on
running independently or by control box 60
to circulate air in the annular passage 12. After
having warmed up in contact with the hot wall 6, this air comes out
the upper duct 18.
The regulator 48 normally supplies air at 1.4 bar and the
pressure switch 46 is set for a trigger value
slightly lower, for example 0.14 bar. If fed him
compressed air supply is interrupted or reduced, the manocon
switch 48 controls automatic closing as a minimum
solenoid valves 38 and 50.
The above description shows that the calorifier of
the invention can burn used oil while respecting
perfectly current safety and pollution standards
in force. If necessary, it can also operate (with more expensive liquid fuels.
Figures 2 and 3 represent a hot water heater
using an oil burner 1 similar to that of FIG. 1. This
calorifère comprises a tubular boiler 100 in which
the combustion gases give up their heat to the water. The burner
oil is identical to that in figure 1 and will not be again
described.
The boiler 100 includes an outer casing 102
the lower part of which is lined with a refractory material 104
to form a combustion chamber 106. A plate 108
separates the top of the combustion chamber from a
water 110 which is crossed by vertical tubes 112. At the top
of the chamber, the tubes 112 exit through holes 120 of a
top plate 114. A manifold 116 surmounts the chamber
water 110 and collects the cooled combustion gases which are
evacuated by a pipe 118. The water enters and leaves the chamber
110 through passages 122 and 124.
The flame of the burner, which functions like that of the
Figure 1, is directed into the combustion chamber 106 and the
hot gases circulate in the tubes 112 by releasing heat to
surrounding water. The cooled gases emerge in the collec
tor 116 and are discharged through conduit 118.