Улучшение устройство и способ для доставки жидких раскрыты для использования в топливных горелок и форсунок типа, который включает полый шарик распылитель с выпуклой наружной поверхности которого сужается к небольшой отверстие, через которое газ высокого давления, если вынуждены распылять жидкость, как она течет в тонкой пленке над лампой. Для обеспечения более тонких пленок, когда низкие ставки атомизации желательны и толстых пленок, когда более высокий уровень атомизации желательны, загрузочный бункер находится выше распылителя шарик с его опорожнения ориентированы так, что расстояние по вертикали от его передней края до поверхности лампы от 1,5 до 2,0 раза вертикальное расстояние ее задний край, чтобы поверхность колбы. В другом варианте разряда открытие загрузочный бункер вытянута и имеет большой оси ориентированы перпендикулярно оси спрей оставляя отверстие.
Claim: Претензия: Having described my invention in sufficient detail to enable those skilled in the art to make and use it, I claim: Описав мое изобретение достаточно подробно, чтобы позволить специалистам в данной области, чтобы сделать и использовать его, я утверждаю:
1. In an atomizing means of the type including a plenum having an exterior wallwith a small aperture therethrough through which pressurized air delivered from pressurized source means is caused to issue, the exterior surface of said wall being smooth and convex, the improvement comprising: 1. В распыляя средства типа, включая пленуме с внешней wallwith малого через него отверстие, через которое сжатый воздух под давлением избавиться от источника средств причиненный вопрос, наружной поверхности сказал стены, гладкая и выпуклая, улучшение, включающий:
a tube through which liquid fuel from a fuel supply means is to be flowed over said exterior surface and across said aperture, said tube having a downwardly directed, substantially straight portion at its exit end with a center line, saidstraight portion terminating above said plenum with a discharge opening having its front edge closer to said aperture than its rear edge, the distance from said front edge to said convex portion being from 1.5 to 2.0 times the distance from said rearedge to said convex portion both distances being measured parallel to said centerline, трубки, через которую жидкого топлива из топлива средств должна быть поднялись до сказал внешней поверхности и через отверстие сказал, говорит, трубки, имеющие вниз направлены, в значительной части прямо на его выходном конце с центральной линии, saidstraight часть заканчивающийся выше сказал пленуме с выпускное отверстие с ее передний край ближе к заявил диафрагмы, чем его задней кромке, расстояние от переднего края сказал, чтобы сказал выпуклой части быть от 1,5 до 2,0 раза расстояние от rearedge сказал, чтобы сказал выпуклой части и расстояния измеряется параллельно центральной сказал,
whereby when fuel flows through said tube at low flow rates suitable for low atomization rates, said tube causes the fuel stream between said discharge opening and said exterior surface to take on a bulbous shape which minimizes the filmthickness at said aperture; and when fuel flows through said tube at higher flow rates suitable for high atomization rates, said tube causes the fuel stream between said discharge opening and said exterior surface to direct itself toward said apertureto thereby increase the film thickness at said aperture and means for igniting said atomized liquid fuel. которой когда топливо проходит через трубку сказал при малых скоростях потока подходит для низких процентных атомизации, сказал трубки причин топлива поток между указанными открытия разряда и сказал внешней поверхности взять на луковичные форму, которая минимизирует filmthickness на диафрагму сказал, а когда потоки топлива через сказал трубки на более высоких расходов подходит для высоких темпов атомизации, сказал трубки причин топлива поток между указанными опорожнения и сказал внешней поверхности прямого себя в сторону сказал apertureto тем самым увеличить толщину пленки при сказал диафрагмы и средств для зажигания сказал распыленного жидкого топлива.
2. Apparatus according to claim 1, wherein said rear edge of said discharge opening is positioned below said front edge. 2. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что задний край сказал выпускное отверстие находится ниже сказал передний край.
3. Apparatus according to claim 1, wherein said rear edge of said discharge opening is positioned above said front edge. 3. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что задний край сказал выпускное отверстие находится выше сказал передний край.
4. Apparatus according to claim 1, wherein said vertical distance from said front edge is at least equal to the inside diameter of said tube. 4. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что расстояние по вертикали от указанного переднего края, по крайней мере равным внутреннему диаметру сказала трубка.
5. Apparatus according to claim 1, wherein said downwardly directed, essentially straight portion of said tube has a length in the range of ten to fifteen times the inside diameter of said tube. 5. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что направлена вниз, по существу прямо сказал часть трубки имеет длину в диапазоне от десяти до пятнадцати внутренний диаметр сказал трубки.
6. Apparatus according to claim 1, wherein said center line is at an angle of 0.degree. to 10.degree. from the vertical toward said aperture. 6. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что центр линии под углом 0.degree. Для 10.degree. С вертикальной сторону сказал диафрагмы.
7. An improved apparatus for atomizing liquids, comprising: 7 улучшение аппарат для распыления жидкостей, включая.:
a plenum having an exterior wall with a small aperture therethrough, the exterior surface of said wall being smooth and convex and tapering toward said aperture; Пленум с внешней стены с малой апертурой через него, наружной поверхности сказал стены, гладкая и выпуклая и сужающийся к заявил диафрагмы;
first means for providing a variable flow of liquid to be atomized; Первое средство для обеспечения переменным расходом жидкости, чтобы быть распыленной;
second, feed tube means for receiving said flow from said first means and directing said flow onto said exterior surface, said feed tube means having an axis and a downwardly facing discharge opening which is elongated transversely to said axis,said elongated discharge opening having a major axis and being positioned above said exterior surface at a location spaced from said aperture; and Во-вторых, загрузочный бункер средства для получения сказал потока от первого средства и направлять сказал потока на внешней поверхности говорит, говорит, загрузочный бункер означает наличие оси и вниз перед опорожнения которой вытянута поперек оси говорит, говорит, удлиненные выпускное отверстие с основными оси и позиционируется выше сказал внешней поверхности в месте, на расстоянии от диафрагмы сказал; и
third means for directing a flow of gas through said plenum to atomize liquid flowing over said aperture and produce a spray of liquid, said spray having an axis. Третий способ для направления потока газа через сказал пленума чтобы распылить жидкость течет по заявил диафрагмы и произвести распыление жидкости, сказал спрей с оси.
8. Apparatus according to claim 7, wherein said major axis of said elongated discharge opening is transverse to said spray axis. 8. Аппарат по п. 7, отличающийся тем, что главная ось сказал удлиненные опорожнения трансверсально сказал спрей оси.
9. Apparatus according to claim 7, wherein said feed tube means is flattened to provide said discharge opening elongated transverse to said axis of said feed tube means. 9. Аппарат по п. 7, отличающийся тем, что загрузочный бункер средств выравнивается обеспечить сказал выпускное отверстие удлиненной поперек сказал оси сказал загрузочный бункер средств.
10. Apparatus according to claim 7, wherein said discharge opening is located in a plane essentially parallel to said exterior surface. 10. Аппарат по п. 7, отличающийся тем, что выпускное отверстие находится в плоскости по существу параллельно сказал внешней поверхности.
11. Apparatus according to claim 7, wherein said liquid is a fuel, further comprising means for igniting said spray. 11. Аппарат по п. 7, отличающийся тем, что жидкость топлива, дополнительно содержит средства для зажигания сказал брызг.
12. Apparatus according to claim 7, wherein said feed tube means has the additional function of preventing bubbles in said liquid from adhering between said discharge opening and said exterior surface. 12. Аппарат по п. 7, отличающийся тем, что загрузочный бункер средств имеет дополнительную функцию предотвращения пузырьков в жидкости сказал придерживаясь между указанными открытия разряда и сказал внешней поверхности.
13. An improved method for atomizing liquids, comprising the steps of: 13 усовершенствованный метод распыления жидкостей, включая шаги.:
providing a plenum having an exterior wall with a small aperture therethrough, the exterior surface of said wall being smooth and tapering toward said aperture; предоставление пленуме с внешней стены с малой апертурой через него, наружной поверхности стены, сказал гладкой и сужающийся к заявил диафрагмы;
providing a variable flow of liquid to be atomized; предоставление переменная потока жидкости для распыления;
feeding said flow downwardly onto said exterior surface through a feed conduit having a downwardly facing discharge opening which is elongated transversely to the direction of flow of said liquid, said discharge opening having a major axis; and кормления сказал потока вниз на внешней поверхности сказал через корма трубопровода, имеющих вниз перед опорожнения которой вытянута в поперечном направлении потока жидкости говорит, говорит, выпускное отверстие, имеющие большой оси, и
directing a flow of gas through said plenum to atomize liquid flowing over said aperture and produce a spray of said liquid, said spray having an axis. направление потока газа через сказал пленума чтобы распылить жидкость течет по заявил диафрагмы и произвести брызги сказал жидкости, сказал спрей с оси.
14. A method according to claim 13, further comprising the step of orienting said major axis transverse to said spray axis. 14. Способ по п. 13, предполагает следующие действия ориентации сказал большой оси поперек сказал спрей оси.
15. A method according to claim 14, further comprising the step of positioning said discharge opening in a plane essentially parallel to said exterior surface. 15. Способ по п. 14, дополнительно включающий этап позиционирования сказал опорожнения в плоскости по существу параллельно сказал внешней поверхности.
16. A method according to claim 15, wherein said liquid is a fuel, further comprising the step of igniting said spray. 16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что жидкость топлива, дополнительно включающий этап зажигания сказал брызг.
17. An improved liquid fuel burner, comprising: 17. Улучшенной жидкого топлива горелки, включающий:
a plenum having an exterior wall with a small aperture therethrough, the exterior surface of said wall being smooth and convex; Пленум с внешней стены с малой апертурой через него, наружной поверхности сказал стены, гладкие и выпуклые;
means for directing a flow of pressurized air into said plenum and through said aperture; средства для направления потока сжатого воздуха в указанный пленума и через указанный диафрагмы;
means comprising a tube having a front edge closer to said aperture than its rear edge for flowing a stream of liquid fuel downward onto said exterior surface to produce a film of liquid at said aperture, the film being ruptured continuously bysaid flow of air to atomize said liquid fuel, said rear edge of said discharge opening of said tube being positioned below its said front edge; средств включает трубку с переднего края ближе к заявил диафрагмы, чем его задний край для течет поток жидкого топлива вниз на внешней поверхности сказал производить пленки жидкости при сказал диафрагмы, фильма, разрыв непрерывно bysaid поток воздуха для того чтобы распылить сказал жидкого топлива, сказал заднего края сказал разряда открытия сказал трубка позиционируется ниже сказал передний край;
whereby said tube means and plenum causes said stream of liquid fuel (a) to preferentially direct itself away from said aperture when said fuel flows at low flow rates sufficient to cover said exterior surface with a film of liquid fuel and tocover at least that portion of said exterior surface which is adjacent said aperture with a thin film suitable for low atomization rates and (b) to preferentially direct itself toward said aperture when said fuel flows at high flow rates sufficient tosmoothly cover said exterior surface with a thicker film adjacent said aperture suitable for high atomization rates; and которой сказал трубки средств и пленума причин сказал поток жидкого топлива (а) преимущественно прямого себя от диафрагмы сказал, когда сказал топлива потоков при низких скоростях потока достаточно для покрытия сказал внешней поверхности с пленкой жидкого топлива и tocover по крайней мере, часть сказал внешней поверхности, которая прилегает сказал отверстие тонкой пленки подходят для низких процентных атомизации и (б) преимущественно прямого себя в сторону диафрагмы сказал, когда сказал топлива потоков при больших скоростях потока достаточно tosmoothly крышку сказал внешней поверхности с толстой пленки смежных сказал отверстие подходящего для высоких темпов атомизации и
means for igniting said atomized liquid fuel. средства для зажигания сказал распыленного жидкого топлива.
18. An improved liquid fuel burner, comprising: 18. Улучшенной жидкого топлива горелки, включающий:
a plenum having an exterior wall with a small aperture therethrough, the exterior surface of said wall being smooth and convex; Пленум с внешней стены с малой апертурой через него, наружной поверхности сказал стены, гладкие и выпуклые;
means for directing a flow of pressurized air into said plenum and through said aperture; средства для направления потока сжатого воздуха в указанный пленума и через указанный диафрагмы;
means comprising a tube having a front edge closer to said aperture than its rear edge for flowing a stream of liquid fuel downward onto said exterior surface to produce a film of liquid at said aperture, the film being ruptured continuously bysaid flow of air to atomize said liquid fuel, said rear edge of said discharge opening of said tube being positioned above its said front edge; средств включает трубку с переднего края ближе к заявил диафрагмы, чем его задний край для течет поток жидкого топлива вниз на внешней поверхности сказал производить пленки жидкости при сказал диафрагмы, фильма, разрыв непрерывно bysaid поток воздуха для того чтобы распылить сказал жидкого топлива, сказал заднего края сказал разряда открытия сказал трубка позиционируется выше его сказал передний край;
whereby said tube means and plenum causes said stream of liquid fuel (a) to preferentially direct itself away from said aperture when said fuel flows at low flow rates sufficient to cover said exterior surface with a film of liquid fuel and tocover at least that portion of said exterior surface which is adjacent said aperture with a thin film suitable for low atomization rates and (b) to preferentially direct itself toward said aperture when said fuel flows at high flow rates sufficient tosmoothly cover said exterior surface with a thicker film adjacent said aperture suitable for high atomization rates; and которой сказал трубки средств и пленума причин сказал поток жидкого топлива (а) преимущественно прямого себя от диафрагмы сказал, когда сказал топлива потоков при низких скоростях потока достаточно для покрытия сказал внешней поверхности с пленкой жидкого топлива и tocover по крайней мере, часть сказал внешней поверхности, которая прилегает сказал отверстие тонкой пленки подходят для низких процентных атомизации и (б) преимущественно прямого себя в сторону диафрагмы сказал, когда сказал топлива потоков при больших скоростях потока достаточно tosmoothly крышку сказал внешней поверхности с толстой пленки смежных сказал отверстие подходящего для высоких темпов атомизации и
means for igniting said atomized liquid fuel. средства для зажигания сказал распыленного жидкого топлива.
19. An improved liquid fuel burner, comprising: 19. Улучшенной жидкого топлива горелки, включающий:
a plenum having an exterior wall with a small aperture therethrough, the exterior surface of said wall being smooth and convex; Пленум с внешней стены с малой апертурой через него, наружной поверхности сказал стены, гладкие и выпуклые;
means for directing a flow of pressurized air into said plenum and through said aperture; средства для направления потока сжатого воздуха в указанный пленума и через указанный диафрагмы;
means comprising a tube having a front edge closer to said aperture than its rear edge for flowing a stream of liquid fuel downward onto said exterior surface to produce a film of liquid at said aperture, the film being ruptured continuously bysaid flow of air to atomize said liquid fuel, the vertical distance from said front edge of said tube from said exterior surface of said plenum being at least equal to the inside diameter of said tube; средств включает трубку с переднего края ближе к заявил диафрагмы, чем его задний край для течет поток жидкого топлива вниз на внешней поверхности сказал производить пленки жидкости при сказал диафрагмы, фильма, разрыв непрерывно bysaid поток воздуха для того чтобы распылить сказал жидкого топлива, расстояние по вертикали от указанного переднего края сказал трубки из указанной наружной поверхности сказал пленума быть по меньшей мере равным внутреннему диаметру сказал трубки;
whereby said tube means and plenum causes said stream of liquid fuel (a) to preferentially direct itself away from said aperture when said fuel flows at low flow rates sufficient to cover said exterior surface with a film of liquid fuel and tocover at least that portion of said exterior surface which is adjacent said aperture with a thin film suitable for low atomization rates and (b) to preferentially direct itself toward said aperture when said fuel flows at high flow rates sufficient tosmoothly cover said exterior surface with a thicker film adjacent said aperture suitable for high atomization rates; and которой сказал трубки средств и пленума причин сказал поток жидкого топлива (а) преимущественно прямого себя от диафрагмы сказал, когда сказал топлива потоков при низких скоростях потока достаточно для покрытия сказал внешней поверхности с пленкой жидкого топлива и tocover по крайней мере, часть сказал внешней поверхности, которая прилегает сказал отверстие тонкой пленки подходят для низких процентных атомизации и (б) преимущественно прямого себя в сторону диафрагмы сказал, когда сказал топлива потоков при больших скоростях потока достаточно tosmoothly крышку сказал внешней поверхности с толстой пленки смежных сказал отверстие подходящего для высоких темпов атомизации и
means for igniting said atomized liquid fuel. средства для зажигания сказал распыленного жидкого топлива.
Description: Описание: CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS Перекрестная ссылка на СВЯЗАННЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ
The present application is related to three other applications filed concurrently and entitled Flow Control Module and Method for Liquid Fuel Burners and Liquid Atomizers (two applications) Ser. No. 476,292 and Ser. No. 476,455 and ImprovedAtomization Apparatus and Method for Liquid Fuel Burners and Liquid Atomizers Ser. No. 476,454, now US Pat. Nos. 4,507,074; 4,516,928; and 4,507,076 respectively. Настоящая заявка является, связанные с трех других заявок, поданных одновременно и имеющих право управления потоком модуля и метод для жидкого топлива Горелки и жидких форсунки (два приложения) Ser. 476292 Количество и услуг. Количество 476455 и ImprovedAtomization устройство и способ для горелок жидкого топлива и Жидкие Пульверизаторы Ser Количество 476454, теперь патентах США № № 4507074;.. 4516928 и 4507076 соответственно.
TECHNICAL FIELD Область техники
The present invention concerns liquid fuel burners and liquid atomizers and methods of operating such burners and atomizers. The apparatus and method of the invention are particularly related to liquid feed systems for burners and atomizers ofthe type which incorporate an atomizer bulb having a smooth, convex exterior surface tapering toward an aperture. A flow of air or other gas is directed through the aperture to atomize fuel or other liquid as it flows in a thin film over the exteriorsurface of the atomizer bulb. Настоящее изобретение относится к жидкости горелки и жидких форсунок и методы эксплуатации таких горелок и форсунок. Аппарат и метод изобретения особенно связанных с жидкостью системы корм для горелок и форсунок ofthe типа, которые включают распылителя шарик с гладкой выпуклой внешней поверхности сужающийся к диафрагме. потоком газа воздуха или других направляется через отверстие для того чтобы распылить топливо или другие жидкости, как она течет в тонкой пленке над exteriorsurface из распылителя лампочки.
BACKGROUND ART Предшествующий уровень техники
In January 1969, US Pat. Nos. 3,421,692; 3,421,699 and 3,425,058 issued to Robert S. Babington, the present applicant, and his co-inventors. These patents disclose a type of liquid atomization apparatus which is particularly useful inliquid fuel burners. The principle involved in the apparatus, now frequently referred to as the «Babington principle,» is that of preparing a liquid for atomization by causing it to spread out in a free-flowing thin film over the exterior surface of aplenum having an exterior wall which defines the atomizer bulb and contains at least one aperture. When gas is introduced into the plenum, it escapes through the aperture and thereby creates a very uniform spray of small liquid particles. By varyingthe number of apertures, the configuration of the apertures, the shape and spray characteristics of the surface, the velocity and amount of liquid supplied to the surface, and by controlling the gas pressure within the plenum, the quantity and quality ofthe resultant spray can be adjusted as desired to suit a particular burner application. Various arrangements of such atomization apparatus have been disclosed in other US patents issued to the present applicant, namely US Pat. Nos. 3,751,210;3,864,326; 4,155,700; and 4,298,338. The disclosures of the patents mentioned in this paragraph are specifically incorporated by reference into this application. В январе 1969 года, патентах США № № 3421692;… 3421699 и 3425058 выдан Роберт С. Бабингтон, настоящее заявителя, и его коллеги-изобретатели Эти патенты раскрывать тип жидкости аппарат атомизации что особенно полезно inliquid горелки принцип участие в аппарат, сейчас часто называют «принципом Бабингтон,» является то, что подготовки жидкости для распыления, вызывая ее распространения в сыпучих тонкой пленкой по наружной поверхности aplenum с внешней стены, которая определяет лампа распылителя и содержит по крайней мере одно отверстие. Когда газ вводится в пленуме, она уходит через отверстие и тем самым создает очень равномерное распыление малых частиц жидкости. По varyingthe число отверстий, конфигурация проемов, форма и брызг характеристики поверхности, скорость и количество жидкости поставляется на поверхность, и путем регулирования давления газа в пленуме, количество и качество ofthe результирующая спрей можно отрегулировать по желанию в соответствии с конкретным приложением горелки. Различные механизмы такой атомизации аппарата были раскрыты в других патентов США, выпущенных к настоящему заявителя, а именно патентах США № № 3751210;. 3864326; 4155700; 4298338 и раскрытия патентов, упомянутых в этом пункте также включены ссылки в этом приложении..
So that liquid fuel burners and liquid atomizers constructed in accordance with the Babington principle will have the widest possible range of applications, it has been found desirable to provide the maximum possible variation in the volumetricflow rate of the atomized fuel or other liquid between the lowest and the highest flow rates required. For example, flow rates as low as 0.3785 liter (0.1 gallon) per hour may be required for some applications and as high as 3.785 liters (1.0 gallon)per hour may be required for others. Так что жидкость горелок и форсунок жидкости построены в соответствии с принципом Бабингтон будет иметь как можно более широкого спектра приложений, было обнаружено, желательно, чтобы обеспечить максимально возможное изменение volumetricflow скорость распыленного топлива или другие жидкости между низким и высокие показатели потока требуется. Например, расход как низко как 0,3785 литра (0,1 галлона) в час, которые могут потребоваться для некоторых приложений и как можно выше 3,785 литра (1,0 галлона) в час, которые могут потребоваться для других.
Once the particular geometry for a given atomization apparatus has been selected, however, changes in the flow rate of the atomized liquid must be made primarily by adjusting the flow rate of liquid onto the atomizer bulb. For the lowest flowrates desired, the liquid film thickness at the aperture preferably would be the thinnest achievable while still maintaining a continuous film over the exterior surface of the atomizer bulb. On the other hand, to provide higher flow rates of theatomized liquid, it is necessary to increase the thickness of the film at the aperture without increasing it so much that undesirably large liquid particles are formed. In the prior art apparatuses, a single liquid feed tube has been positioned aboveeach atomizer bulb a distance of approximately 3.175 to 9.53 mm (0.125 to 0.375 inch) so that a variable flow rate of atomized liquid from about 0.757 to 2.27 liters (0.2 to 0.6 gallons) per hour has been achievable. Various applications have remained,however, in which flow rates above and below this range have been desired but have not been reliably achievable. После частности геометрии для данного атомизации аппарат был выбран, однако, изменения в скорости потока распыленной жидкости должно быть сделано в первую очередь путем изменения скорости потока жидкости на распылитель лампочки. Для низких расхода желаемого, толщины пленки жидкости в отверстие желательно было бы тонкий достижимо при сохранении сплошную пленку над внешней поверхности распылителя лампочки. С другой стороны, для обеспечения более высокой скоростью потока theatomized жидкости, необходимо увеличить толщину пленки при диафрагмы без увеличения его настолько, что нежелательно большое жидких частиц образуются. В до аппаратов искусства, одной жидкости подающую трубку был помещен шарик aboveeach распылителя расстоянии примерно 3,175 до 9,53 мм (0,125 дюйма на 0,375), так что переменный поток Скорость распыления жидкости примерно от 0,757 до 2,27 литров (0,2 до 0,6 литров) в час была достижима. Различные приложения остались, однако, в которых расход выше и ниже этого диапазона были желательны, но не были надежно достижимо.
DISCLOSURE OF THE INVENTION Раскрытие изобретения
An object of the present invention is to provide an improved apparatus and method for delivering liquid fuel to an atomizer bulb which operates in accordance with the Babington principle so that both higher and lower flow rates can be achievedthan have been found possible with prior art atomizer bulbs. Задачей настоящего изобретения является создание улучшенной устройство и способ для доставки жидкого топлива на распылитель лампа, которая действует в соответствии с принципом Бабингтон так, что оба высших и низших расхода может быть achievedthan были найдены возможно с предварительным луковицы распылителя искусства .
Another object of the invention is to provide such an apparatus and method in which the high intermediate and low flow rates produce essentially stable films at the aperture of the atomizer bulb. Другим объектом изобретения является создание такого аппарата и метода, в котором высокая средней и низкой интенсивности потока в целом стабильным фильмов в отверстие распылителя лампочки.
A further object of the invention is to provide such an apparatus and method in which entrained gases or bubbles in the liquid are shed immediately from the feed tube delivering the liquid to the atomizer bulb and also from the surface of theatomizer bulb, to eliminate undesirable fluctuations in the liquid film flowing over the atomizers and, hence, fluctuations in the firing rate, which the presence of such bubbles would otherwise tend to cause. Еще одной задачей изобретения является создание такого аппарата и метода, в котором увлеченные газы или пузырьков в жидкости пролить непосредственно из загрузочный бункер доставку жидкости в распылитель шарик, а также с поверхности theatomizer луковица, для устранения нежелательных колебаний в жидкой пленки, стекающей по форсунок и, следовательно, колебания Темп стрельбы, которые наличие таких пузырьков в противном случае, как правило, причина.
Yet another object of the invention is to provide such an apparatus and method for feeding liquid fuel which can be used with atomizer bulbs made in accordance with the Babington principle but which have a variety of convex surfaces which tapertoward the atomizing aperture. Еще одним объектом изобретения является создание такого устройства и способа для подачи жидкого топлива, которое может быть использовано с распылителя луковицы в соответствии с принципом Бабингтон но которые имеют различные между собой выпуклых поверхностей tapertoward распыляя диафрагмы.
These objects of the invention are given only by way of example; therefore, other desirable objectives and advantages inherently achieved by the disclosed apparatus may occur or become apparent to those skilled in the art. Nonetheless, the scopeof the invention is to be limited only by the appended claims. Эти объекты изобретения приведены только в качестве примера, поэтому других желательных целей и преимуществ по своей сути достигнутых раскрыты аппарата могут иметь место или очевидны для специалиста в данной области Тем не менее, scopeof изобретение должно быть ограничено только. формулы изобретения.
The apparatus and method according to the invention are particularly adapted for delivering liquid fuel or other liquid to an atomizing means of the type which includes a plenum having an exterior wall with a small aperture therethrough, theexterior surface of this wall being smooth and convex and tapering toward the aperture. A feed tube is provided through which liquid is to be flowed over the exterior surface and across the aperture, the tube having a downwardly directed, essentiallystraight portion with a center line. The straight portion terminates above the plenum with a discharge opening which is positioned with its front edge closer to the aperture than its rear edge and with the extended center line of the tube reaching aconvex portion of the exterior surface of the plenum. Устройство и способ по изобретению особенно предназначенные для доставки жидкого топлива или другие жидкости для распыления средств типа, который включает в себя пленуме с внешней стены с малой апертурой через него, theexterior поверхности этой стены, гладкая и выпуклая и сужающийся к диафрагме. загрузочный бункер осуществляется через которую жидкость должна быть текла по внешней поверхности и через отверстие, трубки, имеющие вниз направлены, essentiallystraight часть с центральной линии. прямолинейного участка прекращается выше пленуме с опорожнения который позиционируется с переднего края ближе к апертуры, чем ее задний край и с расширенной линией центре трубки идущие aconvex часть внешней поверхности пленума.
In one embodiment, the vertical distance from the front edge of the discharge opening to the convex portion preferably is about 1.5 to 2.0 times the vertical distance from the rear edge to the exterior surface. As a result of this configuration,when liquid flows through the feed tube at flow rates sufficient just to cover the exterior surface of the plenum with a thin film suitable for low atomization rates, a bulbous-shaped stream is established between the discharge opening and the surface ofthe atomizer bulb. The bulbous-shaped stream preferentially directs itself more away from the aperture than would a stream flowing parallel to the discharge leg of the feed tube. On the other hand, when liquid flows through the tube at relatively highflow rates sufficient to smoothly cover the exterior surface of the plenum with a thicker film suitable for higher atomization rates, the stream between the discharge opening and exterior surface preferentially directs itself toward the aperture. Atliquid flow rates in between these minimum and maximum conditions, the path of liquid leaving the feed tube is parallel to the axis of the discharge leg of the feed tube, as one might expect. Thus, a thinner film is formed over the aperture at lowerflow rates through the feed tube due to the bulbous effect and a thicker film is formed over the aperture at higher flow rates through the feed tube because of a forward deflection of the liquid, so that respectively lower and higher flow rates ofatomized liquid can be achieved. В одном из вариантов, вертикальное расстояние от переднего края выпускное отверстие для выпуклой части предпочтительно примерно от 1,5 до 2,0 раза вертикальное расстояние от задней грани до внешней поверхности. В результате этой конфигурации, когда жидкость протекает через загрузочный бункер в объемах достаточных лишь для покрытия наружной поверхности пленуме с тонкой пленки подходят для низких процентных атомизации, луковичные формы потока устанавливается между открытия разряда и поверхность ofthe шарик распылителя. луковичные формы поток преимущественно направляет себя более от диафрагмы, чем бы поток течет параллельно разряда ногу загрузочный бункер. С другой стороны, когда жидкость течет по трубе при относительно ставки Highflow достаточно гладко покрытие наружной поверхности пленуме с толстой пленки подходит для более высоких темпов атомизации, поток между открытия разряда и внешней поверхности преимущественно направляет себя в сторону диафрагмы. ставки Atliquid потоков между этими минимальные и максимальные условия, пути жидкости оставив загрузочный бункер параллельно оси разряда ногу в загрузочный бункер, как и следовало ожидать. Таким образом, тонкая пленка над отверстием на lowerflow ставки через загрузочный бункер, из-за луковичными эффект и толще пленка над отверстием на более высокие скорости потока через загрузочный бункер, поскольку о вперед отклонения жидкости, так что соответственно ниже и выше расход ofatomized жидкости может быть достигнуто.
In this embodiment of the invention, the plane of the discharge opening of the feed tube is horizontal; however, it is also within the scope of the invention to position the rear edge of the discharge opening below the front edge. In such acase, the vertical distance from the front edge of the tube preferably is at least equal to the inside diameter of the feed tube. In order to ensure smooth flow from the discharge opening of the feed tube, its downwardly directed, essentially straightportion preferably has length about 10 to 15 times the inside diameter of the tube. В этом варианте изобретения, плоскости разряда открытие загрузочный бункер горизонтально;. Однако, она также в рамках изобретения в положение заднего края опорожнения ниже переднего края в таких acase, вертикальное расстояние от переднего края трубки предпочтительно по меньшей мере равным внутреннему диаметру загрузочный бункер. В целях обеспечения беспрепятственного потока из разряда открытие загрузочный бункер, его вниз направлены, по сути straightportion предпочтительно имеет длину от 10 до 15 раз внутренний диаметр трубки.
In another, preferred embodiment of the invention, the discharge end of the otherwise cylindrical feed tube is flattened into a somewhat «duckbill» configuration having a flow area shaped as an elongated oval with major and minor axes. The planeof this oval discharge opening preferably is essentially parallel to a plane tangent to the upper surface of the atomizer bulb with the major axis of the oval discharge opening preferably essentially perpendicular to the spray axis of the atomizer bulb. In this preferred embodiment, the stable minimum film thickness at the aperture is less than can be reliably achieved with the previously described embodiment, for the same minimum flow rate through the feed tube. Also, a greater, stable maximum filmthickness can be achieved at the aperture with a smaller maximum flow rate through the feed tube, than can be reliably achieved with the previously described embodiment. In the latter case, less fuel must be recirculated at the maximum atomization rate,so that reduced pump capacity is needed. In addition, the reduced liquid flow over the atomizer bulb provides better film stability and causes the drain-off liquid stream to be more or less laminar, thereby facilitating its removal and return to thesump. This preferred embodiment is also very effective in shedding bubbles that might otherwise hang up in the space between the atomizer bulb and the discharge end of the feed tube. В другом предпочтительном варианте изобретения разряда конца в противном случае цилиндрической загрузочный бункер уплощена в несколько «Утконос» конфигурации, имеющие площадь сечения потока в виде вытянутый овал с большой и малой осей. Planeof это овальное отверстие разряда предпочтительно по существу параллельно плоскости, касательной к верхней поверхности распылителя шарик с большой оси овальное отверстие разряда предпочтительно по существу перпендикулярно оси спрей распылителя лампочки. В этом предпочтительным вариантом, стабильной минимальная толщина пленки при диафрагме менее чем может быть надежно достигнута с ранее описанном варианте, за тот же минимальный расход воды через загрузочный бункер. Кроме того, большая, стабильная filmthickness максимум может быть достигнут в отверстие с меньшей скоростью максимального потока через загрузочный бункер, чем может быть надежно достигнута с ранее описанном варианте. В последнем случае, меньше топлива должно быть рециркуляции на максимальной скорости распыления, так что сокращение производительности насоса не требуется. Кроме того, сокращение потока жидкости через распылитель лампа обеспечивает лучший фильм стабильности и причины сток-от потока жидкости, чтобы быть более или менее ламинарным, способствуя тем самым его удаления и вернуться к thesump. Это предпочтительный вариант также очень эффективно в потере пузырьков, которые могли бы повесить в пространстве между шарик распылитель и разряда конце кормов трубки.
In the preferred embodiment, the sensitivity of the film thickness at the aperture of the atomizer bulb to changes in the flow rate in the feed tube decreases dramatically as the major axis of the oval discharge opening is rotated from a positionperpendicular to the spray axis to a position parallel to the spray axis. In the latter, limiting case, the film thickness at the orifice remains essentially stable regardless of changes in the flow rate in the feed tube. However, when the major axisof the oval discharge opening is parallel to the spray axis, the feed system continues to resist formation of bubbles between the feed tube and the atomizer bulb. В предпочтительном варианте, чувствительность пленки толщиной в отверстие распылителя шарик к изменению скорости потока в загрузочный бункер, резко уменьшается в качестве основной оси овальное отверстие разряда вращается от positionperpendicular для распыления оси положение параллельное оси брызг. В последнем, предельном случае, толщина пленки в отверстие остается в целом стабильным, независимо от изменения расхода в загрузочный бункер. Однако, когда основные axisof овальное отверстие разряда параллельно спрей оси, система подачи продолжает сопротивляться образованию пузырей между подающей трубки и лампы распылителя.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Краткое описание чертежей
FIG. 1 shows a fragmentary elevation view of an atomizer bulb which operates in accordance with the Babington principle, a feed tube for liquid fuel positioned above the atomizer bulb in accordance with one embodiment of the present invention andthe associated air and fuel sources and ignition device necessary to comprise a complete fuel burner. Фиг. 1 показаны фрагментарный вид высоты распылителя лампа, которая действует в соответствии с принципом Бабингтон, загрузочный бункер для жидкого топлива, расположенным над распылителя лампа, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения andthe связанные воздуха и топлива и источников зажигания устройство необходимо включать полный горелки.
FIG. 2 shows a fragmentary elevation view of a liquid fuel atomizer according to one embodiment of the present invention and particularly illustrates the direction of flow of fuel away from the atomizing aperture at low fuel flow rates. Фиг. 2 показана фрагментарный вид высоты жидкости распылителя топлива в соответствии с одним из вариантов изобретения и, в частности показывает направление потока топлива от распыления диафрагмы при малых скоростях потока топлива.
FIG. 3 shows a fragmentary elevation view of a liquid fuel atomizer according to one embodiment of the present invention and particularly illustrates the flow of the fuel toward the atomizing aperture at high fuel flow rates. Фиг. 3 показана фрагментарный вид высоты жидкости распылителя топлива в соответствии с одним из вариантов изобретения и, в частности иллюстрирует поток топлива к распыляя диафрагмы при высоких скоростях потока топлива.
FIG. 4 shows an elevation view of a tubular blank used to make a feed tube for use in the preferred embodiment of the invention. Фиг. 4 показан вертикальный вид трубчатых пустой использоваться, чтобы сделать загрузочный бункер для использования в предпочтительном варианте изобретения.
FIG. 5 shows an elevation view of a feed tube according to the preferred embodiment of the invention, in the preferred position above the automizer bulb. Фиг. 5 показаны вертикальный вид загрузочный бункер, в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения, в предпочтительном положении над Automizer лампочки.
FIG. 6 shows a section view taken on line 6—6 of FIG. 5. Фиг 6 показан разрез, принятых в строке 6 -.. 6 на рис 5.
FIG. 7 shows an elevation view of an alternative configuration of a feed tube according to the preferred embodiment of the invention, as positioned above the atomizer bulb. Фиг. 7 показан вертикальный вид альтернативной конфигурации загрузочный бункер, в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения, как позиционируется выше распылителя лампочки.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Лучший вариант осуществления изобретения
The following is a detailed description of several embodiments of the present invention, reference being made to the drawing in which like reference numerals identify like elements of structure in each of the several Figures. Ниже приводится подробное описание нескольких вариантов изобретения, ссылки тому, чтобы рисунок, в котором, как ссылки цифр определить как элементы структуры в каждом из нескольких фигур.
FIG. 1 shows a system for atomizing liquid fuel or other liquid, which operates in accordance with the Babington principle. An atomizer bulb 10 comprises an enveloping, convex exterior wall 12 which defines an internal plenum (not illustrated)and includes a frontal aperture 14, typically a narrow horizontal slit passing completely through the exterior wall. A source 16 of high pressure air or other gas is connected to the plenum defined by exterior wall 12 by means of a conduit 18 so that inoperation a flow of air is caused to pass through aperture 14. Positioned above atomizer bulb 10 is a liquid feed tube 20 which preferably has a circular cross-section but may also have other cross-sections without departing from the scope of thepresent invention. Liquid drawn from a sump 22 through a conduit 23 by a pump 24 is caused to flow through a further conduit 25 into feed tube 20 from which it flows over atomizer bulb 10 and forms a film of liquid which completely covers the surface ofbulb 10. As air flows through aperture 14, the film of liquid continuously forming at the aperture is continuously broken into tiny droplets of liquid which move away in the form of a fine, conical spray 26 of atomized liquid. Liquid not atomized toform spray 26 flows from the lower side of bulb 10 as a stream 28 which is directed back to sump 22, as illustrated. To complete the schematic illustration of a fuel burner, FIG. 1 also shows an igniter 30 which extends to spray 26 at a downstreamlocation in order to ignite the fuel in the manner described more completely in the previously-mentioned patents. Фиг. 1 показана система для распыления жидкого топлива или другую жидкость, которая действует в соответствии с принципом Бабингтон. Распылителя лампа 10 содержит обертывающей, выпуклой внешней стены 12, которая определяет внутреннюю пленума (не показан) и включает в себя фронтальные апертурой 14 , как правило, узкие горизонтальные щели проходящих насквозь через внешнюю стену. источник 16 высокого давления воздуха или другого газа связано с пленума определяется внешней стены 12 посредством трубопровода 18 так, что в стадии эксплуатации поток воздуха стали проводить через отверстие 14. расположен выше распылителя лампа 10 жидкость подающей трубки 20, предпочтительно имеет круглое сечение, но может иметь и другие сечения не выходя из сферы thepresent изобретения. Жидкие обращается с картером 22 по трубопроводу 23 с помощью насоса 24, причиненного потока через трубопровод далее 25 в загрузочный бункер, 20 из которых она протекает по распылителя шарик 10 и формы пленки жидкости, которая полностью покрывает поверхность ofbulb 10. Как воздух проходит через отверстие 14, пленка жидкости непрерывно образуется при диафрагмы постоянно разбивается на крошечные капельки жидкости, отойти в виде штрафа, конические спрей 26 из распыленного жидкости. жидкость не распыленный toform спрей 26 потоков с нижней части луковицы 10, как поток 28, который является направлены обратно в картер 22, как показано на рисунке. Для завершения схематическое изображение горелки, фиг. 1 также показывает, воспламенитель 30, который распространяется на спрей 26 в downstreamlocation для того, чтобы воспламенить топливо в порядке, описанном еще полностью в ранее упомянутых патентов.
In prior art liquid fuel burners and liquid atomizers which operate in accordance with the Babington principle, the firing rate of the burner, or the atomizing rate, is varied by changing the volumetric flow rate of liquid in spray 26. In atypical prior art application, a flow of approximately 7.6 to 45.4 liters (2 to 12 gallons) per hour through feed tube 20 results in a spray flow rate or firing rate of approximately 0.76 to 2.27 liters (0.2 to 0.6 gallons) per hour. The change in flowrate through feed tube 20 causes a corresponding change in the thickness of the film reaching aperture 14 so that a change in firing or atomizing rate is achieved. В предыдущих искусства жидкости горелки и жидких форсунок, которые действуют в соответствии с принципом Бабингтон, скорострельность из горелки, или распыления скорости, изменяется путем изменения объемной скорости потока жидкости в спрей 26. В атипичных предварительной заявке искусства, поток приблизительно 7,6 до 45,4 литров (2 до 12 галлонов) с почасовой оплатой через загрузочный бункер 20 результатов в скорости потока брызг или скорострельность примерно 0,76 до 2,27 литров (0,2 до 0,6 литров) в час. изменении расхода через корма трубки 20 причин соответствующие изменения в толщине пленки достижения диафрагмы 14, так что изменения в стрельбе или распыляя скорость достигается.
In accordance with the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3, the position of feed tube 20 is selected so that at the lower flow rates through feed tube 20, the stream of liquid leaving the feed tube is preferentially directedaway from aperture 14 so that a thinner film is produced at aperture 14 than has heretofore been achievable. Conversely, at the higher flow rates through feed tube 20, the stream of liquid leaving the feed tube is preferentially directed toward aperture14 so that a thicker film is achieved. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 1 до 3, положение загрузочный бункер 20 выбрано так, что на нижней скорости потока через загрузочный бункер 20, поток жидкости оставив загрузочный бункер предпочтительно directedaway от диафрагмы 14 так, что тоньше пленка производится на диафрагму 14, чем это до сих пор были достижимы. С другой стороны, при более высокой скорости потока через загрузочный бункер 20, поток жидкости оставив загрузочный бункер является преимущественно направлены на aperture14 так что толстой пленки достигается.
As shown in FIG. 1, feed tube 20 has an essentially straight portion 32 which extends downwardly toward atomizer bulb 10 and includes a centerline, as illustrated. The length L of portion 32 preferably is ten to fifteen times the internaldiameter D of feed tube 20 that any irregularities in flow through the feed tube 20 will have dissipated, for the most part, by the time the liquid issues from discharge opening 34. In accordance with this embodiment of the invention, the front edge 36of discharge opening 34 is positioned further away from the surface of bulb 10 than is the rear edge 38 of discharge opening 34; and the center line of portion 32 is positioned so that it passes through a convex area of exterior wall 12 as illustrated. Wall 12 preferably has an exterior surface which is smooth, convex and tapered toward aperture 14. As used in this application, «convex» means that geometric normals will diverge when constructed at neighboring points on the «convex» portion of bulb 10. Thus, at the tip of atomizer bulb 10, the exterior wall 12 may be spherical having a radius R, ellipsoidal, hyperbolic, parabolic, and so forth. The portion of bulb 10 to the rear of the center line of feed tube 20 may be a right circular cylinder, afrustrum of a cone whose sides diverge at an angle .beta. or the other half of a sphere, ellipsoid, paraboloid or the like. Как показано на фиг. 1, загрузочный бункер 20 имеет существенно прямо часть 32, который распространяется вниз к распылителя шарик 10 и включает в средней линии, как показано на рисунке. Длина L из части 32 предпочтительно десяти до пятнадцати internaldiameter D в загрузочный бункер 20 что любые нарушения в поток через загрузочный бункер 20, рассеялись, по большей части, к тому времени ликвидных выпусков из разряда открытия 34. В соответствии с этим вариантом изобретения, передний край 36of выпускное отверстие 34 позиционируется дальше от поверхности шарика 10, чем задний край 38 из разряда открытия 34; и центральной линией часть 32, расположены так, что она проходит через выпуклой области внешней стены 12, как показано стены 12 предпочтительно имеет внешнюю поверхность, что есть. гладкие, выпуклые и конической апертуры к 14. Используемый в данном заявлении, «выпуклых» означает, что геометрические нормалей будет расходиться, когда построен в соседних точках на «выпуклых» часть шарик 10. Таким образом, на кончике распылителя шарик 10, внешней стены 12 может быть сферической с радиусом R, эллипсоидальной, гиперболические, параболические, и так далее. части лампы 10 до задней центральной линии загрузочный бункер 20, может быть прямой круговой цилиндр, afrustrum конуса, стороны которого расходятся под углом. бета-тестирования. или другую половину сферы, эллипсоида, параболоида или как.
In accordance with the invention, the vertical distance V.sub.f from front edge 36 to exterior wall 12 and the vertical distance V.sub.r from rear edge 34 to the surface of wall 12 are chosen so that V.sub.f is approximately 1.5 to 2.0 timeslarger than V.sub.r. In this embodiment, front and rear edges 36 and 38 are in a common horizontal plane; however, it is also within the scope of the invention to position point 38 below point 36, or vice versa, as indicated by angle .alpha. in FIG. 1. Whether .alpha. is positive (ie, edge 38 below edge 36) or negative as would be the case if edge 36 was below edge 38, depends upon the flow rate through tube 32, and the amount and size of air or gas bubbles contained in the liquid stream. If theburner is to be operated at generally lower firing rates a positive .alpha. is preferred, whereas at higher firing rates a negative .alpha. is preferred. In general it is easier to shed large air bubbles when .alpha. is positive, but thecorresponding film is not as stable at high flow rates. Because of these tradeoffs, and the desirability of a burner to handle a variety of fuels over a wide firing rate range, an .alpha. of 0.degree. is often selected as a happy medium and for easeof manufacturing. В соответствии с изобретением, вертикальное расстояние V.sub.f от передней кромки 36 до внешней стены 12 и вертикальное расстояние V.sub.r от задней грани 34 до поверхности стены 12 выбраны так, что V.sub.f примерно в 1,5 до 2,0 timeslarger чем V.sub.r. В этом варианте, передняя и задняя кромки 36 и 38 в общей горизонтальной плоскости, однако это также в рамках изобретения в положение точки 38 ниже точки 36, или наоборот, как указано на угол. Alpha. на фиг. 1. ли. «Альфа». положителен (т. е. края 38 ниже края 36) или отрицательным, как было бы в случае, если край 36 была ниже края 38, зависит от потока Скорость через трубку 32, а количество и размер воздушных или газовых пузырьков, содержащихся в поток жидкости. Если theburner будет работать в целом более низкие ставки стрельбы положительные. Alpha. предпочтительнее, тогда как при более высоких темпов стрельбы отрицательным. Alpha. является предпочтительным. В общем легче пролить крупные пузырьки воздуха, когда. «Альфа». положительна, но thecorresponding фильм не как стабильные при высоких скоростях потока. Из-за этих компромиссов, и желательность горелки для обработки различных видов топлива на широкий диапазон скорости стрельбы,. «Альфа». из 0.degree. часто выбирается как золотую середину и easeof производства.
When feed tube 20 is configured and positioned in the manner just described, the flow of liquid through discharge opening 34 displays unexpected and important characteristics. FIG. 2 illustrates the position assumed by the stream of liquidleaving discharge opening 34 when the flow through feed tube 20 is at the lowest possible flow which still achieves a complete film on the exterior surface of bulb 10. As shown in FIG. 2, the stream takes on a rearwardly directed bulbous shape whichpreferentially directs fuel away from aperture 14 because the bulbous stream touches the atomizing surface closer to edge 38 than to edge 36. This occurs because the axis of leg 32 intersects the convex surface of atomizer bulb 10. As a result, thefilm of liquid fuel formed at aperture 14 is quite thin and the firing or atomizing rate is proportionately smaller. As the flow of liquid through feed tube 20 is increased, the stream leaving discharge opening 34 gradually assumes a more verticalposition as illustrated in FIG. 1 and the amount of liquid leaving in spray 26 increases accordingly. Finally, as illustrated in FIG. 3, when the flow through feed tube 20 is increased to the maximum consistent with maintaining a smooth film of liquidon the exterior surface of bulb 10, the stream of liquid leaving discharge aperture 14 preferentially shifts itself toward the front of atomizer bulb 10. This causes a relatively thicker film to form at aperture 14 which results in a correspondinglyhigher flow of liquid in spray 26. Когда загрузочный бункер 20, настроены и расположены в порядке, только что описал, поток жидкости через выпускное отверстие 34 показывает неожиданные и важные характеристики. Фиг. 2 иллюстрирует положение на себя поток liquidleaving выпускное отверстие 34, когда поток через загрузочный бункер 20 находится на низком поток, который по-прежнему достигает полного пленки на внешней поверхности шарика 10. Как показано на фиг. 2, поток берет на rearwardly направлены луковичные формы whichpreferentially направляет топлива от диафрагмы 14, поскольку луковичных касается потока распыляя поверхности ближе к краю 38, чем к краю 36. Это происходит потому, что ось ноги 32 пересекает выпуклой поверхности распылителя шарик 10. В результате, thefilm жидкого топлива образуется при апертуре 14 является довольно тонким и стрельбы или распыляя скорость пропорционально меньше. Как поток жидкости через загрузочный бункер 20 увеличивается, поток оставив выпускное отверстие 34 постепенно приобретает более verticalposition как показано на фиг. 1 и количество жидкости, оставляя в спрей 26 соответственно увеличивается. Наконец, как показано на фиг. 3, когда поток через загрузочный бункер 20 увеличивается до максимальной соответствии с поддержанием гладкая пленка liquidon внешней поверхности шарика 10, поток жидкости оставив разгрузочного отверстия 14 преимущественно сдвиги себя к передней части распылителя шарик 10. Это вызывает относительно толстой пленки для формирования на диафрагму 14, который приводит к correspondinglyhigher потока жидкости в спрей 26.
The following dimensions represent some typical values for a liquid fuel atomizer, according to the embodiment of FIGS. 1 to 3, which will produce a variable atomization rate from about 1.1 to about 3 liters (0.29 to about 0.79 gallons) per hourbased on fuel feed rates of about 7.5 to 45 liters (1.98 to 11.89 gallons) per hour through feed tube 20. A typical atomizer bulb 10 has an essentially spherical convex portion having an outside diameter of about 10.2 to 1.5 mm (0.4 to 0.6 inches) Thecross-sectional area of discharge aperture 14 typically is about 10.97.times.10.sup.-4 to 12.26.times.10.sup.-4 cm.sup.2 (1.7.times.10.sup.-4 to 1.9.times.10.sup.-4 square inches) and the pressure applied to the interior of atomizer bulb 10 typically isin the range of 1.02 to 1.6 bar (15 to 23.5 psi). The spacing between the lower end of feed tube 20 at rear edge 38 and the surface of atomizer bulb 10 preferably is from about 1.78 to 2.54 mm (0.070 to 0.100 inch). The spacing between the forward edge36 of the feed tube and a vertical line through aperture 14 is normally between 1.02 to 1.65 mm (0.040 to 0.065 inch) while the internal diameter of tube 32 is between about 2.16 to 2.54 mm (0.085 to 0.100 inch). Liquid fuel atomizers thus configuredand operated have been found to exhibit the desired flow switching characteristics when operated with liquid fuels having a viscosity range of 2.0 to 10.0 centistokes. Следующие размеры представляют некоторые типичные значения для жидкого топлива форсунка, в соответствии с вариантом по фиг. 1 до 3, который будет производить распыление переменной скоростью от 1,1 до около 3 литров (0,29 до 0,79 галлонов) в hourbased на подачу топлива ставки около 7,5 до 45 литров (1,98 галлона на 11,89) в час через загрузочный бункер 20. типичный шарик распылителя 10 имеет существенно сферической выпуклой части с внешним диаметром около 10,2 до 1,5 мм (0,4 дюйма до 0,6 дюйма) Thecross сечения области разряда апертурой 14 обычно составляет около 10.97.times.10.sup.-4 до 12.26.times.10.sup.-4 cm.sup.2 (1.7.times.10.sup.-4 до 1.9.times. 10.sup.-4 квадратных дюймов) и давление на интерьер распылителя лампа 10 обычно ISIN диапазоне 1,02 до 1,6 бар (15 до 23,5 фунтов на квадратный дюйм). Расстояние между нижним концом загрузочный бункер 20 на задней кромке 38 и поверхности распылителя лампа 10 предпочтительно составляет примерно от 1,78 до 2,54 мм (0,070 до 0,100 дюйма). Расстояние между вперед edge36 в загрузочный бункер и вертикальной линией, проходящей через отверстие 14, как правило, от 1,02 до 1,65 мм (0,040 до 0,065 дюйм), а внутренний диаметр трубки 32 составляет примерно 2,16 до 2,54 мм (0,085 до 0,100 дюйма). жидкого топлива форсунками Таким образом configuredand эксплуатируется были найдены проявлять требуемый расход переключения характеристики при работе на жидком топливе с вязкостью диапазоне от 2,0 до 10,0 сСт.
FIGS. 4 to 7 show the preferred embodiment of a liquid fuel delivery apparatus according to the invention. Here, feed tube 20 is formed from a blank 20′, shown in FIG. 4, for example made from about 3.18 mm (0.125 inch) outside diameter, about2.36 mm (0.093 inch) inside diameter stainless steel tubing. Blank 20′ has a horizontal upper portion 40 and a downwardly extending, forwardly angled portion 42. The angle .gamma. between portions 40 and 42 preferably is about 100.degree., but may bein the range of 90.degree. to 110.degree. without departing from the scope of the invention. So that the plane of the discharge opening of the feed tube ultimately will be essentially parallel to a plane tangent to the upper surface of an atomizerbulb of the type previously described, the discharge end 44 of blank 20′ preferably slopes upwardly and rearwardly at an angle .delta. of about 20.degree., but may slope at an angle in the range 10.degree. to 30.degree. without departing from thescope of the invention. Фиг. 4 по 7 показать предпочтительным вариантом жидкости аппарат подачи топлива в соответствии с изобретением. Здесь, загрузочный бункер 20 формируется из пустых 20 ‘, показанная на рис., Например, 4 из примерно 3,18 мм (0,125 дюйма) внешний диаметр, about2.36 мм (0,093 дюйма) внутренний диаметр труб из нержавеющей стали. Бланк 20 ‘имеет горизонтальную верхнюю часть 40 и вниз расширения, передн угловая часть 42. углом. гамма. между частями 40 и 42 предпочтительно составляет около 100 .degree., but may bein the range of 90.degree. to 110.degree. without departing from the scope of the invention. So that the plane of the discharge opening of the feed tube ultimately will be essentially parallel to a plane tangent to the upper surface of an atomizerbulb of the type previously described, the discharge end 44 of blank 20′ preferably slopes upwardly and rearwardly at an angle .delta. of about 20.degree., but may slope at an angle in the range 10.degree . to 30.degree. without departing from thescope of the invention.
In the preferred embodiment of the invention, discharge end 44 of blank 20′ is flattened transversely to the plane of the center lines of portions 40 and 42, as shown in FIGS. 5 and 6, to provide a short flow passage 46 and discharge opening 48having a flow area shaped as an elongated oval with a major axis 50 and a minor axis 52. For a blank 20’ of the size and material previously described, the tube is squeezed until the minor axis 52 is approximately 1.4 mm (0.055 inch) and the major axisis 3.30 mm (0.130 inch). The axial length of flow passage 46, the «duckbill» portion of the feed tube, preferably is in the range of 6 to 9 mm (0.250 to 0.350 inch) to ensure that any flow irregularities induced by the change in cross-section will beadequately damped by the time the fuel discharges from opening 48.
A feed tube configured as shown in FIGS. 4-6 preferably is positioned directly above atomizer bulb 10 so that the plane of the discharge opening 48 is 0.51 to 0.76 mm (0.020 to 0.030 inch) above the surface of the atomizer bulb; the leading edgeof opening 48 is 5.1 to 6.4 mm (0.200 to 0.250 inch) behind aperture 14; and major axis 50 is essentially perpendicular to the spray axis 54 of the atomizer bulb. In this configuration, the thickness of the film at aperture 14 varies smoothly from aminimum at a flow rate through feed tube 20 of about 7.6 liters (2.0 gallons) per hour corresponding to an automization rate of about 0.56 liters (0.15 gallons) per hour, to a maximum at a flow rate through feed tube 20 of about 30 liters (8.0 gallons)per hour corresponding to an atomization rate of about 3.8 liters (1.0 gallons) per hour. Bubbles in the fuel do not tend to adhere between discharge opening 48 and the upper surface of atomizer bulb 10, primarily because of the close spacing betweenend 48 and the surface of atomizer 10.
As major axis 50 is rotated relative to spray axis 54, while maintaining essential parallelism between the plane of discharge opening 48 and a plane tangent to the upper surface of the atomizer bulb, the thickness of the film at aperture 14 andthe corresponding atomization rate vary less and less with changes in the flow rate through feed tube 20. When duckbill portion 46 is positioned so that major axis 50 is essentially parallel to spray axis 54 as shown in FIG. 7, virtually no change inatomization rate is experienced due to changes in the flow rate through feed tube 20. Thus, the configuration of FIG. 7 may be preferable where substantial fluctuations in flow are anticipated in conduit 25 and where the burner is to be operated at anessentially constant fuel rate. However, the atomization rate remains essentially stable in this limiting case and bubbles in the fuel do not tend to adhere between discharge opening 48 and the upper surface of atomizer bulb 10, for the same reasons aspreviously mentioned.
Industrial Applicability
While the present invention has been disclosed as particularly suited for use in liquid fuel burners, those skilled in the art will recognize that its teachings also may be followed for other applications of the Babington principle where it isdesired to obtain a maximum variation in the flow rate of the vaporized liquid.
* * * * * * * * * *