Улучшение аппарата раскрывается для управления потоком жидкого топлива через загрузочный бункер на выпуклую внешнюю поверхность распылителя луковица типа Баббингтон. Жидкого топлива направлено в деаэрации камеры (50), имеющие подходящие перегородки для разделения вовлеченного воздуха и рассеивать динамические эффекты потока. входе (64) в загрузочный бункер для распылителя лампа расположена в нижней части (54) от деаэрации камеру так, что камера заполняется жидким топливом, любой воздуха в загрузочный бункер быстро вспыхнул . верхнем конце деаэрации камеры закрыты и снабжены входе (56, 104) в трубопровод (58) регулировки. (62, 72-88; 90-126) предоставляется разрешение изменения потока через трубопровод всасывания и, следовательно, изменение потока над атомизации лампа Для обеспечения постоянной скорости потока распыленного топлива оставляя диафрагму даже как температура топлива меняется, чувствительных к температуре клапан. (66; 128-138) может быть предоставлено на выходе из насоса с подходящим обход (68) на поддон или в всасывающего трубопровода (70) или в обоих местах. Методы доставки жидкого топлива раскрыты.
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. Apparatus for controlling the flow of liquid to a liquid atomizer comprising: 1 аппарат для управления потоком жидкости в жидкости распылителя составе.:
a source of liquid; источник жидкости;
an enclosed volume adapted to be positioned above the liquid atomizer; замкнутом объеме адаптированы должен быть расположен выше уровня жидкости распылителя;
first conduit means for delivering a first flow of liquid from said source into said enclosed volume at a position for enhancing separation of entrained gases from said liquid; первый канал средств для доставки первого потока жидкости из сказал источник в указанный замкнутом объеме в положение для повышения разделения увлеченные газы из указанной жидкости;
second conduit means for receiving a second flow of liquid, not exceeding the magnitude of said first flow, from said enclosed volume at a location near the lower end thereof and for feeding said second flow to the liquid atomizer, said secondconduit means being open to ambient pressure at the location of the liquid atomizer for draining said enclosed volume through said second conduit means when said first flow ceases and for permitting the initial flow of liquid through said second conduitmeans to flush air therefrom, after which said second flow increases as said enclosed volume fills; and второй канал средства для получения второго потока жидкости, не превышающим величину сказал первый поток, из указанной замкнутом объеме в расположение вблизи нижнем конце и для подачи указанного второго потока жидкости распылителя, сказал secondconduit означает быть открытым для окружающих Давление на месте жидкости распылитель для слива сказал замкнутом объеме через что второй канал значит, когда сказал первый поток прекращается, и за выдачу разрешений на первоначальный поток жидкости через что второй conduitmeans, чтобы смыть из него воздух, после чего сказал второй увеличивается поток, как сказал замкнутом объеме заполняет и
means for sucking a third flow of liquid from said enclosed volume at a location near the upper end thereof when the level of liquid in said enclosed volume reaches said means for sucking, at which time said third flow commences and reduces saidsecond flow. средства для рассасывания третьего потока жидкости из сказала замкнутом объеме на месте рядом с верхним концом его, когда уровень жидкости в замкнутом объеме сказал достигает сказал средств для сосания, на котором говорит третий начинается поток и уменьшает saidsecond потока.
2. Apparatus according to claim 1, wherein said second conduit means is positioned above the bottom of said enclosed volume. 2. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что второй канал средств находится выше нижней сказал замкнутом объеме.
3. Apparatus according to claim 1, wherein said means for sucking comprises a conduit extending from said enclosed volume and valve means for varying the flow through said conduit and said third flow has a maximum value sufficient to ensure thatsaid second flow is the desired minimum flow for the liquid atomizer. 3. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что средства для сосания включает в себя трубопровод, проходящей от замкнутом объеме и клапан средства для изменения потока через трубопровод сказал и сказал третий поток имеет максимальное значение достаточно для обеспечения thatsaid второй поток желаемого минимального расхода для жидкого распылителя.
4. Apparatus according to claim 1, further comprising means for maintaining an essentially constant inlet pressure at said second conduit. 4. Устройство по п. 1, дополнительно содержит средства для поддержания практически постоянным давление на входе в указанной второй канал.
5. Apparatus according to claim 4, wherein said means for maintaining comprises temperature responsive valve means for diverting a portion of said first flow of liquid, the magnitude of said portion decreasing as the temperature of said liquidincreases. 5. Устройство по п. 4, отличающийся тем, что средства для поддержания температуры составляет реагировать клапан средства для отвлечения части сказал первый поток жидкости, величина сказал часть убывает при температуре сказал liquidincreases.
6. Apparatus according to claim 4, wherein said means for maintaining comprises temperature responsive valve means for reducing the magnitude of said third flow of liquid away from said second conduit means, said magnitude being reducedprogressively as the temperature of said liquid increases. 6. Устройство по п. 4, отличающийся тем, что средства для поддержания температуры составляет реагировать клапан средства для снижения величины сказал третий поток жидкости от указанного второго средств трубопровода, сказал величины время reducedprogressively как температура сказал жидкости увеличивается.
7. Apparatus according to claim 1, where said liquid atomizer is of the type including a plenum having an exterior surface over which said second flow is fed and an aperture in said surface through which air is passed to atomize liquid flowingover the aperture, and said second flow of liquid is reduced by said sucking to a magnitude at which the exterior surface of the plenum is covered by a thin film of liquid, the unatomized liquid in said second flow being withdrawn in a continuous stream. 7. Устройство по п. 1, в котором сказал жидкости распылитель имеет типа, включая пленуме с внешней поверхности, над которой сказал второй поток подается и отверстие в этой поверхности, через которые воздух проходит для того чтобы распылить жидкость flowingover диафрагмы, и сказал: второй поток жидкости уменьшается сказал сосать до величины, при котором внешняя поверхность пленума покрывается тонкой пленкой жидкости, жидкости в unatomized сказал второй поток изымается в непрерывном потоке.
8. Apparatus according to claim 7, further comprising means for maintaining an essentially constant flow rate of atomized liquid leaving said aperture. 8. Аппарат по п. 7, дополнительно содержащий средства для поддержания практически постоянной скоростью потока распыленной жидкости оставив сказал диафрагмы.
9. Apparatus according to claim 8, wherein said means for maintaining comprises means for providing an essentially constant inlet pressure at said second conduit means. 9. Аппарат по п. 8, отличающийся тем, что средства для поддержания включает в себя средства для обеспечения практически постоянным давление на входе в указанной второй канал средствами.
10. Apparatus according to claim 9, wherein said means for maintaining comprises temperature responsive valve means for diverting a portion of said first flow of liquid away from said second conduit means, the magnitude of said portiondecreasing as the temperature of said liquid increases. 10. Аппарат по п. 9, отличающийся тем, что средства для поддержания температуры составляет реагировать клапан средства для отвлечения части заявил первый поток жидкости от указанного второго канала средств, величина сказал portiondecreasing как температура сказал жидкости увеличивается.
11. Apparatus according to claim 9, wherein said means for maintaining comprises temperature responsive valve means for reducing the magnitude of said third flow of liquid, said magnitude being reduced progressively as the temperature of saidliquid increases. 11. Аппарат по п. 9, отличающийся тем, что средства для поддержания температуры составляет реагировать клапан средства для снижения величины сказал третий поток жидкости, сказал величины постепенно сокращается, так как температура saidliquid увеличивается.
12. Apparatus according to claim 8, wherein said liquid is a liquid fuel and said atomizer is included in a fuel burner, further comprising means for igniting said atomized liquid. 12. Аппарат по п. 8, отличающийся тем, что жидкость жидкого топлива и сказал распылителя включен в горелки, дополнительно содержащий средство для воспламенения распыленного сказал жидкости.
13. Apparatus according to claim 1, wherein said first conduit means has first, minimum flow area and said second conduit means has a second, smaller minimum flow area. 13. Устройство по п. 1, отличающийся тем, что первое средство канал имеет во-первых, минимальная площадь потока и что второй трубопровод средств имеет второй, меньший минимального проходного сечения.
14. Apparatus for controlling the flow of liquid to a liquid atomizer, comprising: 14 устройства для регулирования потока жидкости в жидкости распылителя в составе.:
a source of liquid; источник жидкости;
an enclosed volume; замкнутом объеме;
first conduit means for delivering a first flow of liquid from said source into said enclosed volume at a position for enhancing separation of entrained gases from said liquid; первый канал средств для доставки первого потока жидкости из сказал источник в указанный замкнутом объеме в положение для повышения разделения увлеченные газы из указанной жидкости;
second conduit means for receiving a second flow of liquid, not exceeding the magnitude of said first flow, from said enclosed volume at a location near the lower end thereof and for feeding said second flow to the liquid atomizer, said secondconduit means being open to ambient pressure at the location of the liquid atomizer for draining said enclosed volume through said second conduit means when said first flow ceases and for permitting the initial flow of liquid through said second conduitmeans to flush air therefrom, after which said second flow increases as said enclosed volume fills; and второй канал средства для получения второго потока жидкости, не превышающим величину сказал первый поток, из указанной замкнутом объеме в расположение вблизи нижнем конце и для подачи указанного второго потока жидкости распылителя, сказал secondconduit означает быть открытым для окружающих Давление на месте жидкости распылитель для слива сказал замкнутом объеме через что второй канал значит, когда сказал первый поток прекращается, и за выдачу разрешений на первоначальный поток жидкости через что второй conduitmeans, чтобы смыть из него воздух, после чего сказал второй увеличивается поток, как сказал замкнутом объеме заполняет и
third conduit means for withdrawing a third flow of liquid from said enclosed volume at a location near the upper end thereof when the level of liquid in said enclosed volume reaches said third conduit means for withdrawing, so that said secondflow decreases. третий канал средство для снятия третьего потока жидкости из сказала замкнутом объеме на месте рядом с верхним концом, когда уровень жидкости в замкнутом объеме сказал достигает сказал третий канал средство для снятия, так что сказал secondflow уменьшается.
15. Apparatus according to claim 14, wherein said second conduit means is positioned above the bottom of said enclosed volume. 15. Устройство по п. 14, отличающийся тем, что второй канал средств находится выше нижней сказал замкнутом объеме.
16. Apparatus according to claim 14, further comprising means for maintaining an essentially constant inlet pressure at said second conduit means. 16. Устройство по п. 14, дополнительно включающий средства для поддержания практически постоянным давление на входе в указанной второй канал средствами.
17. Apparatus according to claim 16, wherein said means for maintaining comprises temperature responsive valve means for diverting a portion of said first flow of liquid away from said second conduit means, the magnitude of said portiondecreasing as the temperature of said liquid increases. 17. Аппарат по п. 16, отличающийся тем, что средства для поддержания температуры составляет реагировать клапан средства для отвлечения части сказал первый поток жидкости от указанного второго канала средств, величина сказал portiondecreasing как температура сказал жидкости увеличивается.
18. Apparatus according to claim 16, wherein said means for maintaining comprises temperature responsive valve means for reducing the magnitude of said third flow of liquid, said magnitude being reduced progressively as the temperature of saidliquid increases. 18. Аппарат по п. 16, отличающийся тем, что средства для поддержания температуры составляет реагировать клапан средства для снижения величины сказал третий поток жидкости, сказал величины постепенно сокращается, так как температура saidliquid увеличивается.
19. Apparatus according to claim 14, wherein said first conduit means has a first, minimum flow area and said second conduit means has a second, smaller minimum flow area. 19. Устройство по п. 14, отличающийся тем, что первый канал средство имеет во-первых, минимальная площадь потока и что второй трубопровод средств имеет второй, меньший минимального проходного сечения.
20. A method for controlling the flow of liquid to a liquid atomizer, comprising the steps of: 20 способ управления потоком жидкости в жидкости распылителя, включающий стадии.:
providing a source of liquid; предоставление источника жидкости;
providing an enclosed volume adapted to be positioned above the liquid atomizer; обеспечение замкнутого объема адаптированы должен быть расположен выше уровня жидкости распылителя;
delivering a first flow of liquid from said source through a first conduit into said enclosed volume at a position for enhancing separation of entrained gases from said liquid; доставке первого потока жидкости из сказала источника через первый канал в указанный замкнутом объеме в положение для повышения разделения увлеченные газы из указанной жидкости;
withdrawing a second flow of liquid, not exceeding the magnitude of said first flow, from said enclosed volume at a location near the lower end thereof; снятия второй поток жидкости, не превышающим величину сказал первый поток, из указанной замкнутом объеме в расположение вблизи нижнем конце;
feeding said second flow to the liquid atomizer through a second conduit, said second conduit being open to ambient pressure at the location of the liquid atomizer for draining said enclosed volume through said second conduit when said first flowceases and for permitting the initial flow of liquid through said second conduit to flush air therefrom, after which said second flow increases as said enclosed volume fills; and кормления сказал второй поток жидкости через распылитель второго трубопровода, что второй канал, открытым для внешнего давления на месте жидкости распылитель для слива сказал замкнутом объеме через что второй канал, когда сказал первый flowceases и за выдачу разрешений на первоначальный поток жидкости через что второй канал для флеш воздуха из него, после чего сказал второй увеличивается поток, как сказал замкнутом объеме заполняет и
sucking a third flow of liquid from said enclosed volume at a location near the upper end thereof when the level of liquid in said enclosed volume reaches said location near said upper end, at which time said third flow commences and reduces saidsecond flow. сосать третьего потока жидкости из сказала замкнутом объеме на месте рядом с верхним концом, когда уровень жидкости в закрытых сказал достигает объема сказал расположение вблизи сказал верхним концом, на котором говорит третий начинается поток и уменьшает saidsecond потока.
21. A method according to claim 20, wherein said withdrawing occurs above the bottom of said enclosed volume. 21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что вывод происходит выше нижней сказал замкнутом объеме.
22. A method according to claim 18, further comprising the step of maintaining an essentially constant inlet pressure for said second flow of liquid. 22. Способ по п. 18, дополнительно включающий этап поддержания практически постоянным давление на входе для указанного второго потока жидкости.
23. A method according to claim 22, wherein said maintaining is achieved by diverting a portion of said first flow of liquid away from said second flow, the magnitude of said portion decreasing as the temperature of said liquid increases. 23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что поддержание достигается за счет отвлечения части сказал первый поток жидкости от указанного второго потока, величина сказал часть убывает при температуре сказал жидкости увеличивается.
24. A method according to claim 22, wherein said maintaining is achieved by reducing the magnitude of said third flow of liquid, said magnitude being reduced progressively as the temperature of said liquid increases. 24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что поддержание достигается за счет уменьшения величины сказал третий поток жидкости, сказал величины постепенно сокращается, так как температура сказал жидкости увеличивается.
25. A method according to claim 18, further comprising the steps of providing a liquid atomizer of the type including a plenum having an exterior surface over which said second flow is fed and an aperture in said surface through which air ispassed to atomize liquid flowing over the aperture; and controling said sucking so that said second flow is reduced by said sucking to a magnitude at which the exterior surface of the plenum is covered by a thin film of liquid, the unatomized liquid insaid second flow being withdrawn in a continuous stream. 25. Способ по п. 18, дополнительно включающий шаги обеспечения жидкости распылитель типа, включая пленуме с внешней поверхности, над которой сказал второй поток подается и отверстие в этой поверхности, через которые воздух ispassed чтобы распылить жидкость течет по диафрагмы, а также контроль сказал сосать так, что сказал второй поток уменьшается сказал сосать до величины, при котором внешняя поверхность пленума покрывается тонкой пленкой жидкости, жидкости unatomized insaid второй поток изымается в непрерывном потоке.
26. A method according to claim 25, further comprising the step of maintaining an essentially constant flow rate of atomized fuel leaving said aperture. 26. Способ по п. 25, дополнительно включающий этап поддержания практически постоянной скоростью потока распыленного топлива оставив сказал диафрагмы.
27. A method according to claim 26, wherein said maintaining is achieved by diverting a portion of said first flow of liquid, the magnitude of said portion decreasing as the temperature of said liquid increases. 27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что поддержание достигается за счет отвлечения части сказал первый поток жидкости, величина сказал часть убывает при температуре сказал жидкости увеличивается.
28. A method according to claim 26, wherein said maintaining is achieved by reducing the magnitude of said third flow of liquid away from said second flow, said magnitude being reduced progressively as the temperature of said liquid increases. 28. Способ по п. 26, отличающийся тем, что поддержание достигается за счет уменьшения величины сказал третий поток жидкости от указанного второго потока, сказал величины постепенно сокращается, так как температура сказал жидкости увеличивается.
29. A method according to claim 20, wherein said first conduit has a first minimum flow area and said second conduit has a second, smaller minimum flow area. 29. Способ по п. 20, отличающийся тем, что первый канал имеет первый минимальная площадь потока и что второй трубопровод имеет второй, меньший минимального проходного сечения.
30. A method for controlling the flow of liquid to a liquid atomizer, comprising the steps of: 30 способ управления потоком жидкости в жидкости распылителя, включающий стадии.:
providing a source of liquid; предоставление источника жидкости;
providing an enclosed volume; обеспечение замкнутого объема;
delivering a first flow of liquid from said source through a first conduit into said enclosed volume at a position for enhancing separation of entrained gases from said liquid; доставке первого потока жидкости из сказала источника через первый канал в указанный замкнутом объеме в положение для повышения разделения увлеченные газы из указанной жидкости;
withdrawing a second flow of liquid, not exceeding the magnitude of said first flow, from said enclosed volume at a location near the lower end thereof; снятия второй поток жидкости, не превышающим величину сказал первый поток, из указанной замкнутом объеме в расположение вблизи нижнем конце;
feeding said second flow to a liquid atomizer through a second conduit, said second conduit being open to ambient pressure at the location of the liquid atomizer for draining said enclosed volume through said second conduit when said first flowceases and for permitting the initial flow of liquid through said second conduit to flush air therefrom, after which said second flow increases as said enclosed volume fills; and кормления сказал второй поток жидкости через распылитель второго трубопровода, что второй канал, открытым для внешнего давления на месте жидкости распылитель для слива сказал замкнутом объеме через что второй канал, когда сказал первый flowceases и за выдачу разрешений на первоначальный поток жидкости через что второй канал для флеш воздуха из него, после чего сказал второй увеличивается поток, как сказал замкнутом объеме заполняет и
withdrawing a third flow of liquid from said enclosed volume at a location near the upper end thereof when the level of liquid in said enclosed volume reaches said location near said upper end, so that said second flow decreases. снятия третьего потока жидкости из сказала замкнутом объеме на месте рядом с верхним концом, когда уровень жидкости в закрытых сказал достигает объема сказал расположение вблизи сказал верхнем конце, так что сказал второй уменьшается поток.
31. A method according to claim 30, wherein said withdrawing a second flow occurs above the bottom of said enclosed volume. 31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что снятие второго потока происходит выше нижней сказал замкнутом объеме.
32. A method according to claim 30, further comprising the step of maintaining an essentially constant inlet pressure for said second flow of liquid. 32. Способ по п. 30, дополнительно включающий этап поддержания практически постоянным давление на входе для указанного второго потока жидкости.
33. A method according to claim 32, wherein said maintaining is achieved by diverting a portion of said first flow of liquid away from said second flow, the magnitude of said portion decreasing as the temperature of said liquid increases. 33. Способ по п. 32, отличающийся тем, что поддержание достигается за счет отвлечения части сказал первый поток жидкости от указанного второго потока, величина сказал часть убывает при температуре сказал жидкости увеличивается.
34. A method according to claim 32, wherein said maintaining is achieved by reducing the magnitude of said third flow of liquid, said magnitude being reduced progressively as the temperature of said liquid increases. 34. Способ по п. 32, отличающийся тем, что поддержание достигается за счет уменьшения величины сказал третий поток жидкости, сказал величины постепенно сокращается, так как температура сказал жидкости увеличивается.
35. A method according to claim 27, wherein said first conduit has a first minimum flow area and said second conduit has a second, smaller minimum flow area. 35. Способ по п. 27, отличающийся тем, что первый канал имеет первый минимальная площадь потока и что второй трубопровод имеет второй, меньший минимального проходного сечения.
Description: Описание: 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 Improved Liquid Delivery Apparatus for Liquid Fuel Burners and Liquid Atomizers, Ser. No. 476,453; Improved Atomization Apparatus and Method forLiquid Fuel Burners and Liquid Atomizers, Ser. No. 476,454; and also Flow Control Module and Method for Liquid Fuel Burners and Liquid Atomizers, Ser. No. 476,292. Настоящая заявка является, связанные с трех других заявок, поданных одновременно и имеют право Улучшение Жидкие Доставка устройства для жидкого топлива Горелки и жидких форсунок, Ser Количество 476453;. Улучшенный атомизации устройство и способ forLiquid горелки и жидких форсунок, Ser Количество 476454;. И Также управление потоком модуля и метод для жидкого топлива Горелки и жидких форсунок, сер. Количество 476292.
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 fuel flow control systems and methods forburners and atomizers of the 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 the fuel or other liquid as it flows in athin film over the exterior surface 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 связанные с жидкого топлива потока системы управления и методов forburners и форсунок 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 athin пленку на внешней поверхности 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 and his co-inventors. These patents disclose a type of liquid atomization apparatus which is particularly useful in liquid fuel burners. Theprinciple 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 a plenum having an exteriorwall 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 varying the number of apertures, theconfiguration of the apertures, the shape and characteristics of the surface, the velocity and the amount of liquid supplied to the surface, and by controlling the gas pressure within the plenum, and quantity and quality of the resultant spray can beadjusted 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; and4,298,338. 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 и его коллеги-изобретатели Эти патенты раскрывать тип жидкости аппарат атомизации что особенно полезно в жидком горелки Theprinciple участие в аппарат,.. сейчас часто называют «принципом Бабингтон,» является то, что подготовки жидкости для распыления, вызывая его распространения в сыпучих тонкой пленки на внешней поверхности пленуме с exteriorwall который определяет распылителя колба и содержит в мере одно отверстие. Когда газ вводится в пленуме, она уходит через отверстие и тем самым создает очень равномерное распыление малых частиц жидкости. Варьируя количество отверстий, theconfiguration из отверстий, форму и характеристики поверхности, Скорость и количество жидкости поставляется на поверхность, и путем регулирования давления газа в рамках пленума, и количество и качество результирующего баллончик beadjusted по желанию в соответствии с конкретным приложением горелки. Различные механизмы такой аппарат атомизации были раскрыты в другие патенты США выдается настоящее заявителя, а именно патентах США № № 3751210;. 3864326; 4155700;. and4, 298338 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 flowrate 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 the atomizedliquid, 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 prior art apparatuses, a single liquid feed tube has been positioned above each atomizerbulb 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. 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 низкий расход 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 atomizedliquid, необходимо увеличить толщину пленки при диафрагмы без увеличения его настолько, что нежелательно большое жидких частиц образуются. В предыдущих аппаратов искусства, одной жидкости подающей трубки был расположен над каждым atomizerbulb так, что переменная скорость потока распыленной жидкости примерно от 0,757 до 2,27 литров (0,2 до 0,6 литров ) в час была достижима.
While this type of prior art apparatus has been demonstrated to be a very efficient means for providing a spray of fuel for applications such as oil burners, erratic behavior occasionally has been observed during startup and particularly when theflow of liquid fuel over the atomizer bulb and the pressurized gas through the aperture are started simultaneously. Occasionally, an apparatus which had been functioning as desired for some time and then shut down for a period has been found to producea stuttering, spluttering spray when fuel and air flow are started again after even a brief shutdown. Хотя этот вид до аппарата искусства было продемонстрировано, чтобы быть очень эффективным средством для обеспечения распыления топлива для таких приложений, как горелки, непредсказуемого поведения иногда наблюдается при запуске и, в частности, когда theflow жидкого топлива на распылитель колба и сжатого газа через отверстие запущены одновременно. Иногда аппарат, который был функционирования в соответствии с пожеланиями в течение некоторого времени, а затем закрыта на период была признана producea заикание, брызгая слюной, когда брызги топлива и потока воздуха снова после даже краткого выключения.
Continued research has shown that this erratic behavior can be due to the presence of air which becomes trapped in the feed tube to the atomizer bulb during shutdown, or to air entrained or dissolved in the fuel leaving the fuel pump, or to somecombination of the two. Instability during startup can also be the result of surface tension and viscosity effects as the surface of the atomizer bulb is wetted during each startup procedure. As a result of such conditions, the flow of fuel leaving thefeed tube may be somewhat irregular for a transient period during startup. During this transient period the surface of the atomizer bulb may not become completely covered with a thin film of fuel for as long as two or three seconds after the flows offuel and air commence. During this time the quality of the spray of fuel is rather poor which can lead to difficulties in starting combustion, carry-over of raw fuel into the flame tube and other undesirable effects. Продолжение исследования показали, что это странное поведение может быть связано с наличием воздуха, который становится пойманным в ловушку в загрузочный бункер для распылителя шарик во время выключения, или в воздух увлекается или растворенные в топливе оставив топливного насоса, или somecombination из двух . Нестабильность во время запуска может также быть результатом поверхностного натяжения и вязкости эффекты, как поверхность распылителя шарик смачивается во время каждого запуска процедуры. В результате таких условиях, поток топлива оставив thefeed трубка может быть несколько нерегулярных для переходных период во время запуска. В течение этого переходного периода поверхности распылителя лампа не может стать полностью покрыта тонким слоем топлива до тех пор, как два или три секунды после потоки offuel и воздуха начаться. За это время качество брызг топлива, а бедные, которые могут привести к трудностям в открытии сгорания, перенос сырья топлива в трубке пламени и других нежелательных эффектов.
In some liquid fuel burners embodying the Babington principle, the flow rate of atomized fuel has been found to decrease somewhat as the temperature of the fuel increases during operation, apparently due to increased leakage in the pump andperhaps to changes in fuel properties as a function of temperature. In certain applications, however, it is considered desirable that the flow rate of atomized fuel leaving the aperture of the atomizer bulb should remain relatively constant as thetemperature of the fuel varies, a mode of operation which has been difficult to produce with prior art burners. В некоторых жидких горелки, отражающих принцип Бабингтон, скорость потока распыленного топлива было установлено несколько уменьшается, так как температура топлива увеличивается во время операции, по-видимому из-за увеличения утечек в насосе andperhaps к изменениям свойств топлива в зависимости от температуре. В некоторых приложениях, однако, считается, желательно, чтобы скорость потока распыленного топлива оставляя отверстие распылителя лампочка должна оставаться относительно постоянной, как thetemperature топлива меняется, режим работы которых было трудно производить с предварительного искусства горелки.
DISCLOSURE OF THE INVENTION Раскрытие изобретения
The primary object of the present invention is to provide a liquid fuel flow control module and method for use with fuel burners embodying the Babington principle, which not only removes entrained air from the fuel flowing to the atomizer bulb,but also rapidly and reliably flushes air from the fuel feed tube when operation of the burner commences. Основной целью настоящего изобретения является создание жидкости модуль контроля расхода топлива и метод для использования с горелки, отражающих принцип Бабингтон, который не только удаляет вовлеченного воздуха с топливом, текущий на распылитель луковица, но и быстро и надежно жара воздуха из трубки подачи топлива при работе горелки начинается.
Another object of the invention is to provide such a flow control module and method in which the pressure at the inlet to the feed tube is maintained essentially constant so that the flow rate of atomized fuel remains essentially constantregardless of variations in fuel temperature. Другим объектом изобретения является создание такого модуля управления потоком и способ, в котором давление на входе в загрузочный бункер сохраняется практически постоянным, чтобы скорость потока распыленного топлива остается практически constantregardless вариаций температуры топлива.
Still another object of the invention is to provide such a flow control module and method which will produce an initial flush of liquid to completely wet the surface of the atomizer bulb, followed by an automatic reduction in the flow of liquidto a level required to establish the desired film thickness for the minimum atomization rate, all within a few seconds before atomizing air is introduced into the atomizer bulb. Еще одним объектом изобретения является создание такого модуля управления потоком и метод, который будет производить начальной флеш жидких полностью мокрой поверхности распылителя шарик, а затем автоматическое сокращение потока liquidto уровня, необходимого для создания желаемой толщины пленки для минимальной скорости распыления, все в пределах нескольких секунд до распыления воздуха вводится в атомизатор лампочки.
Yet another object of the present invention is to provide such a flow control module and method which permit a wider range of adjustments of the rate of flow of fuel to the atomizer bulb than has been achievable with prior art systems. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание такого модуля управления потоком и методы, которые позволяют более широкий диапазон регулировок расход топлива на распылитель шарик, чем это было достижимо с известными системами.
A further object of the invention is to provide such a module and method which facilitate accurate control of the liquid atomization rate, yet use large passageways not appreciably affected by gas bubbles, dirt and viscosity changes to the extentof conventional flow controllers such as needle valves. Еще одной задачей изобретения является создание такого модуля и метод, который облегчения точного контроля расхода жидкости атомизации, но использовать большие проходы не сказывается существенным образом пузырьки газа, грязи и вязкости изменения в extentof обычными контроллерами потока, таких как иглы клапанов.
A further object of the present invention is to provide such a fuel flow control module and method which will reliably re-establish a desired flow rate of fuel to the atomizer bulb following periods of shut-down. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание такого контроля топлива модуль потока и метод, который будет надежно восстановить желаемый расход топлива форсунка шарик следующие периоды отключения.
These objects of the invention are given only by way of example. Thus, other desirable objectives and advantages inherently achieved by the disclosed apparatus and method may occur or become apparent to those skilled in the art. Nonetheless,the scope of the invention is to be limited only by the appended claims. Эти объекты изобретения приведены только для примера. Таким образом, другие желательные цели и преимущества своей сути достигнутых раскрывается устройство и способ может возникнуть или стать очевидными для специалистов в данной области. Тем не менее, объем изобретения должна быть ограничивается только прилагаемой формулы изобретения.
In accordance with the invention, an apparatus for controlling the flow of liquid to a liquid atomization apparatus comprises a source of liquid, an enclosed volume positioned above the atomizer and means for delivering a first flow of liquidfrom the source into the enclosed volume. The flow into the enclosed volume is baffled to remove entrained gases in the liquid, so that the volume also serves as a deaeration chamber. Near the lower end of the enclosed volume, means are provided forwithdrawing a second flow of liquid, not exceeding the magnitude of the first flow, from the volume and for feeding the second flow to an atomizer bulb. Near the upper end of the enclosed volume, means are provided for applying suction to withdraw athird flow of liquid from the enclosed volume and, preferably, for returning the third flow to a reservoir or sump for recirculation. В соответствии с изобретением, устройства для регулирования потока жидкости в жидкости аппарат атомизации состоит из источника жидкости, объемом, расположенным над распылителя и средства для доставки первого потока liquidfrom источника в замкнутом объеме. Потоком в замкнутом объеме является тупик для удаления вовлеченного газов в жидкости, так что объем также служит в качестве деаэрации камеры. Рядом с нижней части замкнутого объема, средства предоставляются forwithdrawing второй поток жидкости, не превышающим величину первый поток, от объема и для кормления второго потока распылителя лампочки. Рядом с верхним концом замкнутого объема, средства предназначены для применения всасывания снять athird потока жидкости из замкнутого объема и, желательно, для возвращения третий потока в резервуаре или отстойник для рециркуляции.
In operation of such an apparatus in accordance with the method of the invention, liquid initially flows into the enclosed volume, which is assumed to have drained during a shutdown period through the means for feeding the second flow to theatomizer. This initial flow of liquid flushes air from the means for feeding liquid to the atomizer bulb. The flow rate to the atomizer bulb increases as the level of liquid in the enclosed volume rises to the level of the means for applying suction towithdraw a third flow, at which time the third flow commences and the second flow is reduced to the desired flow rate to the atomizer bulb. In a typical application, the desired flow rate is established in from two to four seconds from the start of fuelflow. In one preferred but not critical application of such a flow control module, it comprises a part of a purging system which establishes the desired flow of liquid before atomizing air is introduced into the atomizer bulb. In this manner allpulsations, irregularities, and air bubbles that may be associated with the fuel flow startup regime, have either settled out or disappeared before the compressed air is introduced to the atomizers. This promotes instantaneous ignition and assures thatthe firing rate remains constant from light-off to light-off. В эксплуатации такого аппарата в соответствии с методом изобретения, жидкие сначала впадает в замкнутом объеме, который, как предполагается, осушенных во время выключения период до средство для подачи второго потока theatomizer. Этот первоначальный поток жидкости жара воздуха из средств для подачи жидкости в распылитель лампочки. скорость потока в распылитель лампы увеличивается уровень жидкости в замкнутом объеме поднимается до уровня средств для применения всасывания towithdraw третий поток, в это время третий поток начинается и второй поток сводится к желаемой скорости потока в распылитель лампочки. В типичном приложении, требуемый расход ставка устанавливается в от двух до четырех секунд от начала fuelflow. В одном из предпочтительных, но не критически важных приложений таких Модуль управления потоком, она включает в себя часть очистки системы, которая устанавливает желаемый поток жидкости до распыления воздуха вводится в атомизатор лампочки. Таким образом allpulsations, неровности, и пузырьки воздуха, которые могут быть связаны с запуска режима расхода топлива, либо урегулирован или пропавших без вести до сжатого воздуха введен для форсунок. Это способствует мгновенное воспламенение и уверяет thatthe расходе топлива остается постоянным от светло-офф до светло-OFF.
To permit adjustment of the flow rate to the atomizer bulb, the means for applying suction to withdraw the third flow comprises a conduit extending from the enclosed volume, preferably back to the liquid recirculation system, and a valve in theconduit for varying the flow rate therethrough. To provide an essentially temperature insensitive constant flow rate of atomized liquid leaving the atomizer bulb, means are provided for maintaining an essentially constant inlet pressure at the means forfeeding a second flow to the atomizer bulb. This maintaining means may comprise a temperature responsive valve for diverting a portion of the first flow of liquid back to the fuel sump and for decreasing the magnitude of the diverted portion as thetemperature of the liquid increases. Alternatively, the means for maintaining may comprise a temperature responsive valve for progressively reducing the magnitude of the third flow of liquid as the temperature of the liquid increases. Для обеспечения регулировки скорости потока в распылитель лампы, средства для применения всасывания снять третий поток включает канал простирается от замкнутого объема, желательно вернуться к жидкостной системы рециркуляции, и клапан в theconduit для изменения скорости потока через него . Для обеспечения существенно температуры нечувствительным постоянной скоростью потока распыленной жидкости оставив распылителя луковица, средства предназначены для поддержания практически постоянной входного давления на средства forfeeding второго потока в распылитель шарик. Это поддержание средств может включать температуры реагировать клапан для отвлекая часть первая поток жидкости обратно в картер топлива и для снижения величины отведенное часть как thetemperature жидкости увеличивается. Кроме того, средства для поддержания может содержать температуры реагировать клапан для постепенного снижения величины третьего поток жидкости, как температура жидкости увеличивается.
This type of method and apparatus for controlling the flow of liquid to a liquid atomization apparatus is particularly useful with atomizer bulbs of the type including a plenum having an exterior surface over which the second flow is fed and anaperture in this surface through which air is passed to atomize liquid flowing over the aperture. In such applications, the sucking away of the third flow reduces the second flow of liquid smoothly to a magnitude at which the exterior surface of theplenum is covered by a thin film of liquid, the unatomized liquid in the second flow preferably being returned in a continuous stream to the liquid sump for recirculation. In fuel burners, the liquid would be a suitable liquid fuel and means would beprovided for igniting the spray of atomized fuel. Этот тип способа и устройства для регулирования потока жидкости в жидкости аппарат атомизации особенно полезно с распылителя луковицы типа, включая пленуме с внешней поверхности, над которой второй поток подается и anaperture в этой поверхности, через которые воздух проходит для того чтобы распылить жидкости, протекающей через отверстие. В таких приложениях, отсоса третьего потока сводится второй поток жидкого плавно величины, при котором внешняя поверхность theplenum покрывается тонкой пленкой жидкости, жидкости в unatomized Второй поток предпочтительно возвращается в непрерывный поток жидкости отстойник для рециркуляции. В горелки, жидкость была бы подходящим жидким топливом и средства будут beprovided для воспламенения струи распыленного топлива.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING Краткое описание чертежей
FIG. 1 shows a schematic elevation view, partially in section, of a liquid fuel burner system which incorporates a liquid flow control module according to the present invention. Фиг. 1 показывает схематическое изображение моря, частично в разделе, жидкости системы горелки топливо, которое включает в себя жидкость модуль управления потоком в соответствии с настоящим изобретением.
FIG. 2 shows a fragmentary sectional view of the upper portion of an alternate form of the deaeration chamber 50 illustrated in FIG. 1. Фиг. 2 показаны фрагментарно разрез верхней части альтернативная форма деаэрации камере 50 на фиг. 1.
FIG. 3 shows a broken away perspective view of an actual embodiment of a liquid flow control module according to the invention. Фиг. 3 показана оторвался перспективный вид фактического воплощения жидкости модуль управления потоком в соответствии с изобретением.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Лучший вариант осуществления изобретения
The following is a detailed description of a preferred embodiment of the apparatus of the invention, reference being made to the drawing in which like reference numerals identify like elements of structure in each of the Figures. Ниже приводится подробное описание предпочтительного варианта аппарата изобретения, ссылки тому, чтобы рисунок, в котором, как ссылки цифр определить как элементы структуры в каждой из фигур.
A liquid fuel burner system embodying the present invention is shown in FIG. 1. A liquid atomizer bulb 10 having an inner plenum (not shown) defines an exterior wall 12 with a smooth, essentially convex exterior surface which tapers toward afrontal aperture 14. A source of pressurized air 16 directs a flow of air into the plenum via a conduit 18 so that air flows through aperture 14. A shield 20 surrounds bulb 10 to protect it from the ambient air flow and to produce other beneficialeffects. Shield 20 is described in greater detail in the copending US application entitled Improved Atomization Apparatus and Method for Liquid Fuel Burners and Liquid Atomizers. At the front of shield 20, an opening 22 is provided which is alignedwith aperture 14. At the top side of shield 20, a fuel feed tube 24 extends through the wall of the shield to deliver a stream 26 of liquid fuel which covers the atomizer bulb with a thin, continuously flowing film. An effective arrangement of such afeed tube is disclosed in the copending US application entitled Improved Liquid Delivery Apparatus and Method for Liquid Fuel Burners and Liquid Atomizers. Air passing through aperture 14 causes the formation of a spray of tiny droplets of liquidfuel which pass through opening 22 as a conical spray 28. An igniter 30 is used to ignite the spray. Any liquid fuel not atomized at aperture 14 flows from atomization bulb 10 as a stream 32 which leaves the interior of shield 20 via a conduit 34 whichreturns the unatomized fuel to a supply of fuel such as a sump 36. Жидкостная система горелки, отражающих изобретения показана на фиг. 1. Жидких шарик распылителя 10, имеющая внутреннюю пленума (не показана) определяет внешнюю стену 12 с гладкой, существенно выпуклой наружной поверхности которого сужается к afrontal диафрагмы 14. Источником сжатого воздуха 16 направляет поток воздуха в ресивер через трубопровод 18 так, что воздух проходит через отверстие 14. щит 20 окружает шарик 10, чтобы защитить его от окружающего воздушного потока и для производства других beneficialeffects. Щит 20 описан в Более подробно находящийся одновременно на рассмотрении заявке США озаглавленный Улучшение атомизации устройство и способ для жидкого топлива Горелки и жидких форсунок. В передней части щита 20, открытие 22 предоставляется который alignedwith диафрагмы 14. В верхней части щита 20, подача топлива трубку 24 проходит через стену щит для доставки потока 26 из жидкого топлива, которая охватывает распылителя шарик с тонкими, непрерывно течет фильма. эффективный механизм такого afeed трубки представлена в США находящийся одновременно на рассмотрении заявление озаглавленный Улучшение доставки жидких Аппараты и Метод для жидкого топлива Горелки и жидких форсунок. воздуха, проходящего через отверстие 14 причин формирования брызги крошечные капельки liquidfuel, которые проходят через отверстие 22, конические спрей 28. воспламенитель 30 используется, чтобы зажечь брызг. Любое жидкое топливо не распыленный при апертурой 14 потоков от распыления шарик 10, как поток 32, который оставляет интерьер щит 20 через трубопровод 34 whichreturns unatomized топлива для поставок топлива, таких как поддон 36.
A suitable vent 38 is provided for the sump, or the sump may be vented through conduit 34 if conduit 34 is not directly connected to shield 20 but is connected to an atomizing chamber (not illustrated), as would be done in most cases. This wouldallow vent 38 to be eliminated along with any undesirable fuel odor that might emanate from vent 38. An intake conduit 40 extends into the liquid and from sump 36 to a constant displacement pump 42. The outlet conduit 44 from pump 42 extends upwardlyand eventually forms a horizontal inlet portion 46 which extends into a flow control module 48 according to the present invention. Подходящей вентиляционной 38 предназначен для поддона, или поддон может быть снабжена вентиляционными отверстиями по трубопроводу 34, если канал 34 не связан напрямую с щитом 20, но это связано с распыляя камеры (не показан), как будет сделано в большинстве случаев. Это wouldallow вентиляционные 38 до быть устранены вместе с любой нежелательный запах топлива, которые могут исходить от вентиляционных 38. потребление канала 40 распространяется на жидкости и из картера 36 до постоянной поршневой насос 42. выпускном трубопроводе 44 из 42 насосов расширяет upwardlyand в конечном итоге формы горизонтальной части входе 46, который распространяется в модуль управления потоком 48 в соответствии с настоящим изобретением.
Module 48 comprises an essentially cylindrical enclosed deaeration chamber or volume 50. Inlet portion 46 enters chamber 50 at approximately mid-height in the illustrated embodiment. However, the liquid inlet to chamber 50 can be placed higheror lower in the chamber without departing from the scope of the present invention so long as upward movement of separated gases is not prevented. The discharge end of inlet portion 46 preferably is positioned near the vertical wall 52 of chamber 50, orsome other suitable baffle, so that liquid leaving portion 46 impinges on the wall as it flows into chamber 50. As a result of this impingement, most of the gases contained or entrained in the liquid are released and flow upwardly within chamber 50. Also, the dynamic pressure characteristics of the flowing liquid are dissipated considerably and do not affect flow in feed tube 24. The bottom wall 54 of chamber 50 preferably is positioned just below the location at which feed tube 24 extends into thechamber so that any sediment in the liquid will tend to settle in the bottom of chamber 50 rather than to flow onward through feed tube 24. Модуль 48 включает в себя существенно цилиндрической закрытой камере деаэрации или объем 50. Входе часть 46 входит камере 50 приблизительно в середине высоты в показанном варианте. Тем не менее, жидкости входе в камеру 50 может быть помещен higheror ниже в камере, не отходя от сферы изобретения до тех пор, как движение вверх разделенных газов не помешало. разряда конце входе часть 46 предпочтительно расположены около вертикальной стенки 52 из камеры 50, orsome других подходящих перегородка, так что жидкость оставив часть 46 падает на стену как она течет в камеру 50. В результате этого столкновения струи, большинство из газов, содержащихся или вовлеченных в жидкости будут освобождены и поток вверх в камере 50. Кроме того, динамические характеристики давлением течет жидкость рассеивается значительно и не влияют поток в загрузочный бункер 24. нижней стенки 54 из камеры 50 предпочтительно находится чуть ниже место, в котором загрузочный бункер 24 простирается в thechamber так, что любой осадок в жидкости будет оседает в нижней части камеры 50, а не течь дальше через загрузочный бункер 24.
At the upper end of chamber 50, a horizontal passage 56 leads to a conduit 58 which extends downwardly until it leaves module 48 and joins a further conduit 60 which empties into sump 36 at a point below the discharge orifice of feed tube 24. Atthe upper end of conduit 58, a fuel flow adjustment screw 62 is provided, the position of which can be adjusted to open passage 56 completely, as illustrated, to close the passage completely or to any desired intermediate position, depending upon thedesired flow rate through tube 24 to the atomizer bulb. В верхней части камеры 50, горизонтальный проход 56 приводит к трубопроводу 58, который распространяется вниз, пока не листья модуля 48 и присоединяется к дальнейшему канал 60, который впадает в поддон 36 на пункт ниже разряда отверстие загрузочный бункер 24. Atthe верхних конце трубопровода 58, регулировка расхода топлива винт 62 обеспечивается, положение которых можно отрегулировать, чтобы открыть проход 56 полностью, как показано на рисунке, чтобы закрыть проход полностью или любую промежуточную позицию, в зависимости от thedesired расход через трубку 24 в распылитель лампочки.
Assuming that the apparatus illustrated in FIG. 1 has been shut down for a period of time, any liquid in chamber 50 will have drained away through feed tube 24 and returned to sump 36 via conduit 34. When it is desired to produce a spray 28 ofatomized liquid, liquid is pumped through conduit 44 and impinges against wall 52, thereby releasing its entrained gases which move upward within chamber and eventually are returned to sump 36 which is usually at or near atmospheric pressure. This woulddepend upon whether sump 36 was vented to atmosphere through vent 38 or vented back to the static pressure of an atomizing chamber, as previously discussed. Feed tube 24 is sized to have a minimum flow area somewhat smaller than that of conduit 46 andthe volume of liquid entering chamber 50 is high enough so that the level of liquid in chamber 50 continues to rise toward passage 56 in spite of the fact that liquid is flowing out of conduit 24. As the level rises, the flow of liquid through feed tube24 continues to increase, sweeping out any air that might be present in the feed tube. Предполагая, что аппарат на фиг. 1, был закрыт в течение времени, любые жидкости в камере 50 будет иметь иссякла через загрузочный бункер 24 и вернулся в картер 36 по трубопроводу 34. Когда требуется произвести спрей 28 ofatomized жидкость, жидкость перекачивается через трубопровод 44 и упирается в стену 52, тем самым выпуская ее увлеченные газы, которые перемещаются вверх внутри камеры и в конечном итоге возвращаются в картер 36, который, как правило, на или вблизи атмосферного давления. woulddepend от того, картер 36, выбрасывается в атмосферу через вентиляционные 38 или вентилируемые Вернуться к статическому давлению распыляя камеры, как обсуждалось ранее. Загрузочный бункер 24, размера, чтобы минимальная площадь потока несколько меньше, чем у канала 46 andthe объем жидкости входе камеры 50 является достаточно высокой, чтобы Уровень жидкости в камере 50, продолжает расти к проход 56, несмотря на то, что жидкость течет из трубопровода 24. Как повышение уровня, потока жидкости через канал tube24 продолжает расти, охватывая любые воздуха, которые могут быть присутствует в загрузочный бункер.
When the level of liquid in chamber 50 reaches passage 56, the liquid flows into conduit 58. With adjustment screw 62 in its illustrated open position, a suction is applied at passage 56, resulting in a corresponding reduction in the pressurewithin chamber 50 and a subsequent reduction in the flow rate through feed tube 24. A smooth drop in flow through feed tube 24 is achieved, rather than a step change. By the time the change is complete, surface 12 is covered with a thin film of liquidand return stream 32 is thin but continuous. As will be discussed in greater detail subsequently, proper sizing of passage 56 and conduit 58 ensures that when passage 56 is wide open as illustrated, the falling liquid in conduit 58 will create a suctionin passage 56 sufficient to draw away all of the flow from pump 42 except that portion required to establish the desired minimum flow rate onto atomizer bulb 10. The height of chamber 50 from the inlet to feed tube 24 to passage 56 is chosen so thatthere will be enough static head to provide the desired minimum flow rate, when the falling liquid in conduit 58 is creating a suction in passage 56. Когда уровень жидкости в камере достигает 50 проход 56, потоков жидкости в трубопроводе 58. С регулировочного винта 62 в ее проиллюстрировать открытой позиции, всасывания применяется при прохождении 56, что привело к соответствующему сокращению pressurewithin камере 50 и последующие сокращение расхода через загрузочный бункер 24. гладкой падение потока через загрузочный бункер 24 достигается, а не шаг изменения. К тому времени, изменение полной, поверхность 12 покрыта тонкой пленкой liquidand поток возвращения 32, тонкий, но непрерывно. Как будет обсуждаться более подробно в дальнейшем, от размеров проход 56 и 58 канала гарантирует, что при прохождении 56 широко открыты, как показано, стекающих в канал 58 создаст suctionin проход 56 достаточно, чтобы увлечь всех потока от насоса 42, за исключением той части, необходимые для создания желаемой скорости минимальный расход на распылитель шарик 10. высоте камеры 50 из входе в загрузочный бункер 24 до прохождения 56 выбрано так, thatthere будет достаточно, статический напор, чтобы обеспечить желаемый минимум скорость потока, при падении жидкости в трубопроводе 58 создает всасывания при прохождении 56.
Now, if adjustment screw 62 is driven inward so that passage 56 is progressively restricted, the flow through conduit 58 will gradually be reduced. Eventually, suction will no longer occur, but passage 56 and conduit 58 will continue to functionas a simple bypass conduit to sump 36. As passage 56 is closed, the flow of liquid through feed tube 24 increases, eventually reaching a maximum when passage 56 has closed completely and chamber 50 is pressurized by pump 42. The type of flow controlmodule just described has a distinct advantage over conventional flow control systems in which low flow is established by restricting a flow passage. In the present invention, the lowest rate of flow to atomizer bulb 20 is achieved without restrictingany passageways, which makes clogging at low flows a virtual impossibility. Теперь, если регулировочный винт 62 приводится внутрь так, что переход 56 постепенно ограничивается, потока через трубопровод 58 будет постепенно снижается. В конце концов, всасывания больше не будет происходить, но проход 56 и 58 канал будет продолжать functionas простой канал для обхода поддон 36. Как проход 56 закрыт, поток жидкости через загрузочный бункер 24 увеличивается, в конечном счете достигая максимума при прохождении 56 имеет полностью закрыто и камеры 50 находится под давлением с помощью насоса 42. тип течения controlmodule только что описал имеет явное преимущество перед обычные системы управления потоком, в котором низкого расхода устанавливается ограничение проточной части. В настоящее изобретение, низкая скорость потока распылителя лампа 20 достигается без restrictingany проходов, что делает засорения при низких потоках виртуальных невозможности.
In one actual embodiment of the flow control module 48, the performance just described has been achieved with a pump 42 having a rated capacity of about 41.64 liters (eleven gallons) per hour, a discharge conduit 44, 46 having an inside diameterof about 3.18 mm (0.125 inch), a deaeration chamber having a height of about 88.9 mm (3.5 inches) and a diameter of about 25.4 mm (1.0 inch), a passage 56 and a conduit 58 having a diameter of about 4.76 mm (0.188 inch), and a feed tube having aninterior diameter of about 2.36 mm (0.093 inch) and a discharge opening located about 127 mm (5.0 inches) below passage 56. In such a system the volumetric flow rate of fuel in spray 28 can be adjusted smoothly from about 0.3785 liter (0.1 gallon) perhour to about 3.785 liters (1.0 gallon) per hour. В одном из фактического воплощения модуль управления потоком 48, производительность только что описал был достигнут с помощью насоса 42 с номинальной мощностью около 41,64 литра (одиннадцать галлонов) в час, сброс канала 44, 46, имеющие внутри diameterof около 3,18 мм (0,125 дюйма), деаэрации камеру с высоты около 88,9 мм (3,5 дюйма) и диаметром около 25,4 мм (1,0 дюйма), прохождение 56 и канал 58, имеющий диаметр около 4,76 мм (0,188 дюйма), и загрузочный бункер с aninterior диаметром около 2,36 мм (0,093 дюйма) и выпускное отверстие находится примерно в 127 мм (5,0 дюйма) ниже переходе 56. В такой системе объемного расхода топлива в спрей 28 может быть скорректирована плавно от примерно 0,3785 литра (0,1 галлона) perhour до примерно 3,785 литра (1,0 галлона) в час.
During operation of a liquid fuel burner system of the type illustrated in FIG. 1, the fuel temperature increases gradually as combustion continues, gradually rising, for example, from a starting temperature of approximately 65.degree. F. to asteady operating temperature of approximately 120.degree. F. As a result of this increase in temperature, many pumping systems exhibit a decrease in pumping efficiency. If such a pump 42 is used to deliver liquid fuel into chamber 50 via conduit 44,the gradual decay in flow through conduit 44 will result in a continually diminishing output through conduit 24. This in turn will cause the firing rate of the associated burner to decay. In many applications, such a decay in firing rate cannot betolerated. The present invention makes allowances for pumps whose outputs decrease with increasing temperature. Во время работы жидкость горелки типа на фиг. 1, увеличение температуры топлива постепенно, по мере сгорания продолжается, постепенно растет, например, из начальной температуре около 65.degree. F. к asteady рабочей температуры около 120.degree. F. В результате этого повышение температуры, многие насосных систем наблюдается снижение эффективности накачки. Если такой насос 42 используется для доставки жидкого топлива в камеру 50 через канал 44, постепенного распада в потоке через трубопровод 44 приведет к постоянно уменьшения выхода через канал 24. Это, в свою очередь приведет к стрельбе скорость связанные горелки к распаду. Во многих приложениях, таких распада в скорострельность не может betolerated. Изобретение делает пособия для насосов, выходы которых снижение с ростом температуры.
The firing rate of a burner of the type shown in FIG. 1 remains essentially constant if the pressure at the inlet opening 64 of feed tube 24 is maintained essentially constant. When an essentially constant firing rate is desired, it can beachieved by providing in pump discharge conduit 44 a temperature sensitive valve 66 which diverts a portion of the flow from pump 42 back to sump 36 via a conduit 68, the magnitude of the diverted portion decreasing more or less linearly as thetemperature of the liquid fuel increases. Alternatively, or in combination with valve 66 and conduit 68, the same result can be achieved by providing a temperature sensitive valve 70 in conduit 60. Thus the magnitude of the flow returning to sump 36via conduits 58 and 60 can be reduced progressively as the temperature of the liquid fuel increases in operation. It should be clearly understood that valve 66, conduit 68 and valve 70 are purely optional in the present invention and need only beincluded in applications where the output of the pump decreases with temperature increases, and a relatively constant firing rate is desired. For such a purpose, any number of valves would be appropriate which contain a beam, strip, U-shape or coilbimetallic element of the type made by Hood and Co., Inc. of Harrisburg, Pa. Скорострельность из горелки типа изображенной на рис. 1 остается практически постоянной, если давление на входе открытия 64 из загрузочный бункер 24 сохраняется практически постоянным. Когда практически постоянной скоростью стрельбы желательно, оно может beachieved путем предоставления в насос разряда канала 44 чувствительных к температуре клапан 66, который отвлекает часть потока от насоса 42 обратно в картер 36 через канал 68, величина отведенное части уменьшения более или менее линейно thetemperature жидкого топлива увеличивается. В качестве альтернативы или в сочетании с клапаном 66 и канал 68, тот же результат может быть достигнут путем предоставления чувствительных к температуре клапан 70 в трубопровод 60. Таким образом, величина потока возвращающихся в картер 36via каналов 58 и 60 можно будет неуклонно снижаться, так как температура жидкого топлива увеличивается в эксплуатации. Следует четко понимать, что клапан 66, канал 68 и клапан 70 являются чисто факультативный изобретения и нужно только beincluded в приложениях, где выход насоса уменьшается с повышением температуры, и относительно постоянной скоростью стрельбы желательно . Для таких целей, любое количество клапанов бы целесообразно, которые содержат пучка, прокладка, U-образная или coilbimetallic элемент типа сделаны капот и Ко, Инк Гаррисберг, Пенсильвания
Just above the inlet opening 64 of feed tube 24, an annular ledge 69 supports a disc 71 of metal sponge, such as porous copper made by Astro Met Assoc. of Cincinnati and preferably having a porosity of about 40% to 60% dense and a thickness ofabout 3.18 mm (0.125 inch). Disc 71 functions primarily to dampen out undesirable pulsations in the flow of liquid through feed tube 24, which could be caused, for example, by a stuck piston in pump 24. In addition, by suitable selection of theporosity and thickness of disc 71, it can also function to restrict the flow of liquid to feed tube 24 at low temperatures, so that a more constant atomizing rate is achieved as the temperature of the liquid increases, even though the flow rate from pump42 tends to decrease due to more internal pump leakage at higher temperatures. In many applications such as domestic oil burners, using disc 71 to minimize changes in atomizing rate with temperature may undesirably restrict the flow at lowertemperatures when purging of feed tube 24 is necessary at startup. In such cases, disc 71 preferably is configured as previously indicated more or less as a coarse filter just to dampen out pulsations in a liquid flow. For this purpose, a substantialvolume should be left between the underside of disc 71 and the inlet opening 64 of feed tube 24. Placing a filter plug of similar material in feed tube 24 has been found to provide little benefit, presumably because of the incompressible nature of aliquid. Просто выше входное отверстие 64 из загрузочный бункер 24, кольцевой выступ 69 поддерживает диски 71 из металла губки, такие, как пористой меди сделаны Astro встретил доц. Цинциннати и предпочтительно с пористостью около 40% до 60% плотна и Толщина ofabout 3,18 мм (0,125 дюйма). Диск 71 функций в первую очередь, чтобы ослабить нежелательных пульсаций в потоке жидкости через загрузочный бункер 24, которое может быть вызвано, например, застрял в поршневых насосов 24. Кроме того, по соответствующим выбором из theporosity и толщина диска 71, она может также функционировать ограничить поток жидкости в загрузочный бункер 24 при низких температурах, так что более постоянной скорости распыления достигается как температура жидкости увеличивается, хотя скорость потока от pump42 имеет тенденцию к снижению в связи с более внутренним насосом утечки при более высоких температурах. Во многих приложений, таких как внутренние горелки, используя диск с 71 по минимизации изменений скорости распыления с температурой может нежелательно ограничивать поток на lowertemperatures когда чистка загрузочный бункер 24 необходимых при запуске . В таких случаях, диск 71 предпочтительно настроен как указывалось ранее более или менее в качестве фильтра грубой очистки просто, чтобы ослабить из пульсаций в потоке жидкости. Для этого, substantialvolume должно быть оставлено между нижней диска 71 и входное отверстие 64 в загрузочный бункер 24. Размещение фильтра вилку аналогичного материала в загрузочный бункер 24 был найден обеспечить мало пользы, предположительно, из-за несжимаемой характер aliquid.
The function of adjustment screw 62 can also be achieved with a plug valve 72 of the type illustrated in FIG. 2. The upper end of chamber 50 is provided with an open mouth. Valve 72 includes a radial flange 74 which seats on an annular surface76 provided in the body of flow control module 48. Suitable means such as a circlip, not illustrated, prevent valve plug 72 from being ejected by the pressure of the liquid fuel during operation. A pair of axially spaced O-rings 78, 80 provide a sealagainst leakage of liquid fuel from chamber 50. The bottom surface 82 of plug valve 72 is cut at an angle so that its higher side 84 is at or somewhat above passage 56 and its lower side is below passage 56, as illustrated. A screw slot 88 is providedin the upper surface of valve plug 72 so that the plug can be rotated from its illustrated position in which passage 56 is wide open through 180.degree. to a position in which passage 56 is completely closed. Функция регулировочного винта 62 может быть достигнута с вентиль 72 из типа изображенной на фиг. 2. Верхний конец камеры 50 осуществляется с открытым ртом. Клапана 72 включает радиальные фланец 74, который мест на кольцевой surface76 предусмотрено в тело потока модуль управления 48. Подходит средств, таких как предохранительное кольцо, не показано, предотвращения клапана 72 от выброшенного давления жидкого топлива во время работы. пары аксиально расположенных уплотнительные кольца 78, 80 обеспечивают sealagainst утечки жидкого топлива из камеры 50. нижней поверхности 82 из затвора 72 режется под углом так, чтобы его более высокой стороне 84, на уровне или несколько выше отрывок 56 и его нижней стороне ниже проход 56, как показано на рисунке. винт слот 88 является providedin верхней поверхности клапана 72 так, что плагин может быть повернут от иллюстрирует положение, в котором переход 56 широко открыта через 180.degree. в положение, в котором переход 56 полностью закрыт.
FIG. 3 shows an actual embodiment of a flow control module 48 incorporating the invention shown schematically in FIG. 1. The interior of module 48 is divided into an upper chamber 50 and a lower chamber 50′ by a bottom wall 54′ of upper chamber50. Wall 54′ is drilled horizontally from the exterior of module 48 to receive a filter cylinder 71′ of metal sponge of the type previously discussed. A threaded fitting or cap 90 holds filter cylinder 71′ in place and facilitates its replacementshould the filter become clogged. Fuel thus flows from portion 46 of conduit 44, through filter cylinder 71′ and into lower chamber 50′. At the bottom of lower chamber 50′, a small sump 92 is provided, which terminates at a bottom wall positioned belowthe location at which the feed tube 24 opens into chamber 50′, for the purpose previously discussed. Фиг. 3 показано фактическое воплощение модуль управления потоком 48 включению изобретения показана на рис. 1. Интерьера модуля 48 состоит из верхней палаты 50 и нижней палаты 50 ‘на нижней стенке 54’ верхнего chamber50 . стена 54 ‘бурится горизонтально от внешнего модуля от 48 до получать цилиндрический фильтр 71’ металла губка типа обсуждалось ранее. резьбовым соединением или крышку 90 имеет цилиндрический фильтр 71 ‘на месте и способствует его replacementshould фильтр засоряются . топлива таким образом вытекает из части 46 из трубопровода 44, через цилиндрический фильтр 71 ‘и в нижней палате 50’. В нижней части нижней палаты 50 ‘, небольшой поддон 92, при условии, что заканчивается на нижней стенке расположен belowthe место, в котором загрузочный бункер 24 открывается в камере 50 ‘, с целью обсуждалось ранее.
The upper end of chamber 50 is closed by a cover 94. In this embodiment, the functions of flow adjustment screw 62 and temperature sensitive valves 66 and 70 are achieved by a single valve assembly 96 which drops into chamber 50 when cover 94has been removed, but as illustrated is captured between cover 94 and an inwardly extending ledge (not illustrated) within chamber 50. Assembly 96 comprises lower, horizontally extending base flanges 98, 100 formed integrally with an upwardly extendingvalve seat and manifold block 102. An extension 104 of conduit 58 is drilled through from the upper surface 106 of block 102, to its lower surface 108, where extension 104 mates with conduit 58. A manually positionable valve member 110 is positionedbetween the underside of cover 94 and upper surface 106. Valve member 110 comprises a short cylindrical portion 112 from the upper surface of which extends an integral adjustment knob 114. An O-ring seal 116 surrounds knob 114 beneath cover 94 toprevent leakage from chamber 50 through the necessary clearance between the knob and cover. Верхний конец камеры 50, закрывается крышкой 94. В этом варианте функции потока регулировочный винт 62 и чувствительных к температуре клапаны 66 и 70 достигается за счет одной сборки клапана 96, который выпадает в камере 50 лет, когда крышка 94has были удалены, но, как показано захватывается между крышкой 94 и внутренне расширения выступа (не показан) в камере 50. Ассамблея состоит из 96 ниже, горизонтально расширения базы фланцы 98, 100 образуется целое с сиденья вверх extendingvalve и многообразие блока 102. расширением 104 из трубопровода 58 бурится путем из верхней поверхности блока 106 из 102, на его нижней поверхности 108, 104, где расширение товарищей с канала 58. вручную positionable клапанный элемент 110 является positionedbetween нижней крышкой 94 и верхней поверхности 106. клапанного элемента 110 включает в себя краткое цилиндрической части 112 из верхней поверхности которого распространяется интегральных ручка регулировки 114. уплотнительным кольцом окружает 116 114 ручку под крышкой 94 toprevent утечки из камеры 50 через необходимые зазор между ручкой и крышкой.
As illustrated, the rearmost edge 118 of upper surface 106 of block 102 is positioned radially inwardly of the periphery of cylindrical portion 112; however, the forwardmost edge 120 of upper surface 106 preferably is positioned radiallyoutwardly of the periphery of cylindrical portion 112. On the underside of cylindrical portion 112, a partial circumferential metering slot 122 (shown partially in phantom) is provided. Slot 122 tapers in the axial direction from a maximum depth at itsmaximum flow end 124, to a minimum depth at its minimum flow end 126. When valve member 110 is positioned as illustrated, fuel rising to the top of chamber 50 eventually flows up the backside of block 102, into the maximum flow end 124 of slot 102 wherethe slot extends past edge 118, and into extension 104 of conduit 58. When valve member 110 is rotated to position minimum flow end 126 above extension 104, the flow path is identical but more restricted, so that more fuel is forced to flow to conduit24. Between these two positions, the flow can be adjusted in the manner previously discussed. When valve member is positioned with slot ends 124 and 126 on either side of extension 104, flow into extension 104 is prevented. Как видно, задний край 118 из верхней поверхности блока 106 102 позиционируется радиально внутрь от периферии цилиндрической части 112, однако переднем краю 120 из верхней поверхности 106 предпочтительно позиционируется radiallyoutwardly периферии цилиндрической части 112 на. Нижняя цилиндрическая часть 112, частичное окружной слот учета 122 (показано частично в фантом) предоставляется. Слот 122 свечей в осевом направлении с максимальной глубиной в itsmaximum конце потока 124, чтобы минимальная глубина на ее минимальный конце потока 126. При клапанный элемент 110 позиционируется как показано на рисунке, топливо подняться на верхнюю палаты 50 в конечном итоге потоков под зад из блока 102, в максимальной конце потока 124 игровых 102 wherethe слот расширяет прошлое края 118, и в продолжение 104 из трубопровода 58. При клапанный элемент 110 поворачивается в положение минимальной конце потока 126 выше расширение 104, поток путь идентичны, но более ограниченным, так что больше топлива, вынужден поступать в conduit24. Между этими двумя позициями, поток может быть скорректирована в порядке, обсуждалось ранее . Когда клапан член расположен слот с концами 124 и 126 по обе стороны от расширения 104, впадают в расширение 104, предотвращены.
A temperature sensitive valve 128 is provided in block 102, in place of valves 66 or 70 of FIG. 1. A valve plunger 130 is slidably positioned in a horizontal bore 132 which opens at its right, interior end into extension 104. Approximatelymidway along the length of bore 132, block 102 includes a radial inlet 134 which connects bore 132 to chamber 50. At lower fuel temperatures, plunger 130 is biased to the left, as illustrated, by a spring 136; so that, parallel flows of fuel passthrough slot 122 and through inlet 134 and bore 132, into extension 104. A U-shaped bimetallic element 138 is attached at its one end to lower surface 108, but at its other end presses against or is attached to plunger 130. As a result, increasing fueltemperatures cause element 138 to distort and move plunger 130 inward so that the plunger blocks inlet 134 and less fuel is returned to sump 36 via conduit 58. By controlling the flow through inlet 134 as a function of fuel temperature, an essentiallyconstant firing rate can be achieved, as previously indicated. Чувствительных к температуре 128 клапан приводится в блоке 102, в месте клапаны 66 или 70 на фиг. 1. Клапана плунжера 130 с возможностью скольжения расположены в горизонтальной отверстие 132, который открывается на его права, интерьер в конце расширения 104. Approximatelymidway вдоль длина ствола 132, 102 блок включает радиальные входе 134, который соединяет отверстие 132 по камере 50 При более низких температурах топлива, плунжера 130 смещена влево, как показано на рисунке, по весне 136;. так что, параллельных потоков топлива слот сквозного 122 и через вход 134 и отверстие 132, в продолжение 104. U-формы биметаллического элемента 138 крепится на ее одним концом к нижней поверхности 108, но на его другие прессы конца против или прилагается к плунжера 130. В результате, увеличение fueltemperatures причиной элемента 138 до искажать и перемещать поршень 130 внутрь так, чтобы поршень блоков входе 134 и меньше топлива возвращается в картер 36 по трубопроводу 58. Контролируя поток через вход 134 в зависимости от температуры топлива, essentiallyconstant скорострельность может быть достигнут, как указывалось ранее.
INDUSTRIAL APPLICABILITY Промышленная применимость
While the present invention has been disclosed as particularly suited for use in liquid fuel burner systems, those skilled in the art will recognize that its teachings also may be followed for other applications of the Babington principle whereit is desired to quickly and reliably establish a flow of liquid to the atomization bulb and to obtain a maximum variation in the flow rate of the vaporized liquid. Хотя настоящее изобретение было раскрыто как особенно подходит для использования в жидких системах горелки, специалистам в данной области будет признать, что его учение также может последовать для других приложений whereit принцип Бабингтон желательно, чтобы быстро и надежно установить поток жидкость для распыления колба и получить максимальное отклонение в скорости потока жидкости испаряется.
* * * * * * * * * *