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"Perfectionnements aux appareils générateurs de chaleur pour chauffage et production de la force"*-
La présente invention se rapporte à des appareils généra- teurs de chaleur pour le chauffage et la production de la force et se rapporte plus spécialement aux unités relativement peti- tes et compactes adaptées pour être chauffées par le gaz ou com- bustibles vaporisés pour maintenir la radiation de l'eau chaude dans les bâtiments, quoiqu'elle est également applicable à la production des gaz de combustion chauds pour séchage et chauffa- ge et à la production de la vapeur, la production de la vapeur dans les chaudières à haute pression du type multitubulaire y compris.
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' Le type de l'installation à laquelle se rapporte la présente invention comprend une chambre de combustion dans laquelle on beule le gaz ou autre combustible mélangé avec l'air, des passa- ges dans lesquels les produits de la combustion circulent et un mécanisme interrupteur contrôlé par la température ou la pres- sion créée, par les produits de combustion circulant et adapté de façon à arrêter automatiquement l'admission de l'air et de couper l'arrivée de gaz ou de combustible aussitôt que la tempé- rature ou la pression maximale prédéterminée ait été dépassée et rétablir l'admission de gaz ou d'autres combustibles aussitôt que la température ou la pression tombe en-dessous de cette limi- te.
L'objet principal de la présente invention est la réalisa- tion d'une installation perfectionnée de l'espèce sus-mentionnée et de la rendre simple d'entretien, d'un rendement élevé et exempte de tous les dangers provenant du non-fonctionnement éventuel d'une partie quelconque du système automatique.
Ces caractéristiques et d'autres qui ressortiront de la des- cription ci-après, font apparaître que le trait caractéristique de la présente invention consiste dans l'utilisation d'une cham- bre dans laquelle le gaz et l'air sont chauffés préalablement et mélangés, cette chambre étant pourvue d'une flamme-témoin brû- lant continuellement, laquelle sert à tenir, lors de l'arrêt du ventilateur et en absence de courant de gaz, comme par exemple durant les périodes d'un surchauffage léger, les parois de la chambre chaudes pour être prêtes à chauffer préalablement les gaz et l'air durant le fonctionnement ultérieur.
Tendant le fonc. tionnement de l'installation, la flamme est repoussée vers l'in- térieur par un bouchon perforé creux, en matière réfractaire, pénétrant vers l'intérieur à travers le mur de la chambre de com- bustion sur le chemin des gaz et de l'air chauffés préalablement et assurant de cette façon leur allumage et oombustion, dans tou.
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tes les circonstances. Cejet brûlant extérieurement peut être entouré d'un élément réfraotaire en matière plastique ou d'au.. tres, telles qu'utilisées dans les foyers à gaz domestiques.
L'air est admis de préférence par un long passage étroit, de dimension déterminée et est forcé à s'étendre autour du ou des tuyaux d'admission de gaz, de façon que le gaz et l'air soient bien mélangés quand ils heurtent et pénètrent à travers des gazes appropriées dans la zone d'allumage de la chambre de combustion. Les entrées de gaz sont réalisées de préférence sous forme d'une seule rangée de perforations dans chaque tuyau d'ar- rivée des gaz, disposés de façon à diriger les jets sortants vers les gazes.
Un interrupteur électro-magnétique, de préférence du type à solénoïdes, est disposé pour couper ou ouvrir l'admission du combustible, c'est-à-dire, pour ouvrir ou fermer la principale valve de contrôle de combustible, la soupape de gaz dans le cas d'utilisation de ce dernier* Ce solénoïde est de préférence pour- vu avec un dispositif à retardement à une direction, telle qu'un "dash-pot", de façon que si, ainsi qu'on le préfère, le ventila- teur fournissant de l'air est actionné par un moteur électrique recevant le courant d'une source qui le fournit également au so- lénolde, ce ventilateur réalise un tirage considérable avant que la soupape des gaz soit ouverte.
Le circuit du solénolde est de préférence actionné par un interrupteur de sûreté qui est tenu fermé sous l'influence de ce tirage, mais s'ouvre automatiquement et interrompt de cette façon le circuit du solénoïde, ce qui coupe instantanément l'arrivée des gaz si le ventilateur s'arrêtait.
Dans le but de faire comprendre la présente invention, cet- te dernière sera décrite, avec plus de détail, et représentée dans les dessins ci-joints qui représentent une installation de chauffage d'eau utilisant le gaz réalisé suivant la présente in-
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vention.
Dans ces dessins:
Fig. 1 est une vue en élévation de l'installation telle qu'utilisée pour la production d'eau chaude ou de la vapeur dans une chaudière; fig. 2 est une vue en plan correspondante; fige 3 es t une coupe verticale; fig. 4 est une section suivant la ligne 4-4 de la fige 5, montrant la chambre de chauffage préalable, de mélange et d'allu- mage des gaz et de l'air; fig. 5 est une vue ve rticale en élévation de la ligne 5-5 de la fige 4 ; fig. 6 est une vue verticale d'une plaque de calage pervant à serrer les gazes dans leur position; fig. 7 est une section verticale à plus grande échelle à travers de la soupape de gaz;
fig. 8 est un détail représenté schématiquement. rendant le fonctionnement de 1 installation, le gaz entre à travers le tube d'admission des gaz 1, le pot 2 et la soupape de gaz 3 et passe dans la chambre de gaz 4, il remonte ensuite les tubes 5,5 et se heurte contre les tamis de mélange en gaze. Pen- dant ce temps-là, l'air introduit par le ventilateur aspirant 7 entre par les orifices d'admission d'air 8, s'étend autour des tubes d'admission des gaz 5,5 et se mélange au gaz quand le gaz et 1=air passent à travers les tamis en gaze. Le mélange circule alors au-dessus d'un bouchon perforé, creux et réfractaire 9, qui est disposé dans la zone d'allumage 9a de la chambre de combus- tion 10 et opère et maintient la combustion du mélange.
La flamme s'étend dans la chambre de combustion 10, laquelle est préféra- blement chargée des matériaux réfractaires et les produits de la combustion traversent vers le bas et en zig-zag les barres 11 ab- sorbant la chaleur et disposées dans les passages 12 enveloppées
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d'eau de la chaudière 13.
La construction générale et le fonctionnement de la ohau.. dière ressortent clairement de l'examen des dessins, mais il est important de noter que, suivant une construction préférée représentée, le corps de la chaudière est construit en sections verticales et que les produits de combustion cheminent vers le bas à travers les faees supérieure et inférieure des barres 11 échafaudées horizontalement, et s'étendent complètement à tra- vers les passages d'un mur à l'autre et non seulement dépas- sant l'un ou l'autre mur.
En se référant particulièrement aux figures 4 et 5, on peut' remarquer que l'orifice d'admission d'air 8 représente une fente ovale et que la tête 14 du support des gazes 15 chauf fe et dévie l'air entrant, lequel s'étend alors le long de lies, pace entre le support des gazes 15 et le couvercle ou carter 15x, ainsi qu'autour et en face des tubes d'admission des gaz 5,5.
Les tamis mélangeurs à gaze 6, dont plusieurs peuvent être utilisés ensemble sous une forme compacte, peuvent être dispo- sés dans le support de gaze 15 par des cadres de calage 16 per- cés ou filetés en 17, ou autrement formés de façon à permettre leur enlèvement facile au moyen d'un simple outil. couverture 18 du jet témoin reçoit le gaz par un tube "by-pass" 19, de façon que la flamme-témoin 'brûle continuelle- ment.
Quand le ventilateur ne travaille pas, la flamme-témoin s'étend vers le haut dans l'espace 20, juste. à l'extérieur du support des gazes 15 et est'entourée de préférence par un élé- ment réfractaire de chauffage 18' sus-mentionné; et lorsque le ventilateur est en action, la flamme est déviée latéralement dans le bouchon d'allumage perforé 9,
On cmmprend aisément que le support de gaze 15 et plus par. tioulièrement la tête solide 14 de ce dernier, deviennent chauds lors du fonctionnement normal de l'installation. En ou-
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tre, quand le ventilateur ne travaille pas, le jet-témoin de l'ouverture 18 brûle vers le haut dans l'espace 20 et les par- ties adjacentes sont par conséquent maintenues chaudes.
L'es- pace en forme de fourche 8' entre le carter 15x et le support de gaze 15 et l'espace 14x à l'intérieur du support de gaze im- médiatement après les tamis à gaze 6a, constituent de cette fa- çon une chambre de chauffage préalable et de mélange des gaz et d'air et le support de gazes lui-même et son carter 15x consti- tuant ce qui peut être désigné comme une tête de chauffage préa- lable et de mélange des gaz et de l'air.
Le ventilateur aspirant 7 est actionné par un moteur élec- trique 21 à vitesse constante (fig.l), alimenté par un courant provenant d'une source convenable et le solénoîde 22 contrôlant la soupape de gaz 3 est alimenté du même circuit,, Le solénoïde 22 est pourvu avec un dash-pot 23 d'une forme ordinaire et ap- propriée, pour retarder l'élévation d'un plongeur 24 quand le solénolde reçoit du courant. Lorsque le plongeur 24 s'élève éventuellement, il bute contre la tige 25 de la soupape de gaz et soulève de cette façon la tête de la soupape 26 de son siège, de façon que les gaz puissent passer, L'action retardée permet au ventilateur d'atteindre une vitesse considérable et de cette façon, réaliser un courant d'air considérable avant que le gaz soit admis.
Le circuit du moteur 21 et du solénoïde 22 est contrôlé par un thermostat ou un baromètre appropriée contrôlant un interrup- teur automatique actionné par température ou pression.
Si on désire régler le passage des gaz, le couverlle 27 (fige-7) de la soupape de gaz peut être dévissé et l'anneau 28 ajusté angulairement pour changer le degré de coïncidence de l'ouverture 29 avec le passage d'admission des gaz 30.
Il ressort de la description ci-dessus que l'installation réalisée représente un appareil de chauffage d'eau simple, d'un
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@ haut rendement et réglable automatiquement.
Afin de mettre en marche l'installation, le je t-témoin est allumé et l'interrupteur,contrôlé par la température ou pression @ est amené dans sa position de travail. Le moteur augmente sa vi- tesse et actionne le ventilateur. Après une période de temps ap- propriée, le solénoïde ouvre la soupape de gaz, et le jet-té- moin est repoussé latéralement et allume le mélange de gaz et d'air. Si l'eau devient trop chaude ou la pression de vapeur trop élevée, l'arrivée du courant au moteur électrique et au solénolde est coupée et quand la température ou la pression tombe en-dessous d'un certain degré, l'interrupteur contrôlé par la température ou pression terme de nouveau les circuits du moteur et du solénoïde.
Ainsi qu'il était mentionné plus haut, le circuit du soient noide est de préférence complété par un interrupteur fermé par la succion du ventilateur, de sorte que, si le ventilateur de- vait refuser à fonctionner, le adénoïde ne recevrait plus de courant et la soupape de gaz se fermerait.
Ainsi qu'il est montré schématiquement à la figure 8, cet interrupteur de sûreté peut, par exemple, consister en un dou- ble diaphragme ou piston, un piston 31 étant disposé dans un cylindre 32 communiquant par un conduit 33 avec la coté succion du ventilateur, et l'autre piston 34 servant à mettre en com- munioation doux plots isoles 35 dans le circuit du solénoïde, quand la succion du piston 31 est suffisante pour déplacer les deux pistons de façon à amener le piston 34 en contact avec les plots 35.
Il va de soi que deux ou plusieurs unités, comme décrit ci-dessus, peuvent être disposées à côté l'une de l'autre, de façon à travailler entièrement indépendamment l'une de l'autre ou à chauffer un seul récipient d'eau commun.