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" APPAREIL POUR CHAUFFER LES LIQUIDES "
Les appareils pour chauffer les liquides, en partiou- lier ceux qui sont chauffés au gaz, offrent encore divers in- convénients qu'on n'a pas réussi à supprimer jusqu'à présent.
On demande, en général, que le liquide qui doit être chauffé soit porté à une température déterminée et dans les appareils de chauffage dans lesquels l'eau s'écoule d'une façèn continue spécialement dans les chauffe-bains au gaz et dans les chau-
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dières de chauffage à eau chaude chauffées au gaz, que l'appa- reil de chauffage ait un bon coefficient d'utilisation. Il est difficile de remplir cette dernière condition, parce que le réglage initial de l'appareil est constamment modifié du fait de l'influence de divers facteurs ; la quantité d'eau, par exemple, varie avec la pression de cette eau et la quantité de gaz avec la pression du gaz.
En outre, la quantité de chaleur nécessaire est constamment modifiée du fait de la variation de la température du liquide à l'entrée dans l'appareil et la quantité de chaleur produite varie constamment par suite de la variation du pouvoir calorifique et du poids spécifique du gaz, ainsi que du fait des changements subis par l'air de combus- tion (pression de l'air, température et humidité). L'invention, supprime ces inconvénients par une application nouvelle de régulateurs de pression et de régulateurs de débit, combinés avec des régulateurs de température.
La quantité de chaleur qu'il faut apporter à un ap- pareil pour le chauffage des liquides dépend de la quantité de liquide qui traverse l'appareil et de la différence entre la température du liquide à l'entrée dans l'appareil et la tempé- rature qu'on veut lui donner à la sortie.
Or, selon l'invention, la quantité de chaleur à appor- ter à l'appareil est continuellement maintenue constante indé- pendamment des variations de la température à l'entrée et ceci par le réglage de la quantité de liquide admise dans l'appareil: ce réglage étant établi de telle façon que la quantité de li- quide froid entrant dans l'appareil est fonction de la différen ce entre la température que l'on désire obtenir à la sortie et celle du liquide à l'entrée dans l'appareil. Lorsque la tempé- rature d'entrée augmente, la quantité de liquide admis augmente, tandis qu'elle est réduite lorsque cette température baisse et ceci dans une mesure telle que le produit de la quantité de
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liquide par la différence de température reste constant.
L'in- vention est particulièrement avantageuse lorsque l'appareil pour le chauffage des liquides est alimenté avec de l'eau ayant déjà subi un commencement de chauffage et provenant d'un réservoir d'eau chaude raccordé, par exemple, à une installation de chauf- fage central, parce que la température de l'eau provenant du réservoir est soumise à des variations particulièrement élevées provenant de l'allure du chauffage, variable avec les saisons, Quand on utilise l'un des appareils de chauffage des liquides qui sont connus et qui ne sont pas pourvus d'un réglage auto- matique de la quantité de chaleur apportée, on devrait diminuer la quantité de combustible amené à l'appareil plus fortement pendant l'hiver, pendant lequel on chauffe fortement, ce qui élève d'autant la température de l'eau dans le réservoir, que pendant le.
printemps ou l'été, pendant lesquels l'installation de chauffage marche faiblement ou ne marche pas du tout.
Ce problème peut être résolu de diverses façons. On peut, par exemple, insérer dans la conduite d'amenée du liquide un régulateur agissant sousl'action d'une différence de pres- sion et qui maintient une même différence de pression de part et d'autre d'un étranglement réglable. La section libre de l'étranglement peut être modifiée par l'action d'un appareil sensible à la température.
Comme la quantité de liquide qui traverse une section étranglée est sensiblement proportionnelle à la section libre de l'étranglment quand la chute de pres- sion dans l'étranglement est constante, on peut, en construisant la section étranglée de façon convenable, obtenir facilement que la variation de la quantité de liquide introduit soit pro- portionnelle à la variation de la différence entre la tempéra- ture qu'on désire obtenir à la sortie et la température d'en- trée du liquide.
Le cas échéant, on peut également tenir compte de la variation (due, par exemple, à la valeur variable de la
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température d'entrée du/liquide) du rendement de l'appareil de chauffage, en se servant de moyens connus (par exemple d'un sys- tème de transmission à rapport variable) entre l'appareil sensible à la température et l'organe mobile de la section étranglée.
Si on maintient de cette façon à une valeur constante la quantité de chaleur qu'il est nécessaire d'apporter à l'ap- pareil de chauffage des liquides, on ne pourra maintenir constan- te la température de sortie du liquide désirée que si on apporte à l'appareil de chauffage une quantité de chaleur constante, provenant, par exemple, de la combustion d'un combustible tel que le gaz par exemple. La quantité de calories correspond à la quantité de chaleur fixée par le réglage divisée par l'ef- fet utile de l'appareil pour le chauffage des liquides. Si, par exemple, les qualités du gaz restent constantes, il suffit d'introduire une quantité constante de gaz, ce qu'on peut obtenir, par exemple, en insérant dans la conduite d'amenée du gaz un régulateur de pression ou de débit.
Mais si, par exemple, le pouvoir calorifique baisse, il n'est plus possible de maintenir la température de sortie du liquide à la valeur désirée sans permettre l'arrivée d'une quantité de gaz cor- respondante supplémentaire. Ceci peut également être obtenu très simplement dans l'appareil qui fait l'objet de l'inven- tion, par exemple en insérant un appareil sensible à la tem- pérature dans le tuyau d'écoulement du liquide. Cet appareil sensible à la température peut influencer, par exemple, le régulateur de pression du gaz ou le régulateur de débit du gaz ou directement le débit de gaz introduit, le réglage se faisant de telle façon que le débit du gaz soit augmenté lorsque la température du liquide à la sortie baisse et qu'il soit dimi- nué lorsque cette température croît.
De cette façon, le ré- glage compense toutes les variations que la quantité de chaleur
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apportée à l'appareil de chauffage subit du fait des varia- tions du pouvoir calorifique et du poids spécifique du gaz et du fait des variations de la densité et de l'humidité de l'air de combustion. La quantité de combustible'admise est réglée de telle façon qu'elle donne obligatoirement par sa combustion une quantité de chaleur toujours constante.
On a représenté dans les dessins annexés deux formes d'exécution appropriées, données à titre d'exemple seulement, d'un appareil pour le chauffage des liquides, conforme à l'invention.
Dans la forme d'exécution représentée par la figure 1, l'eau qui entre en 1 passe d'abord sur un appareil sen- sible à la température 2, qui agit sur une soupape ou un point d'étranglement 3. Les pressions qui règnent en amont et en aval du point d'étranglement 3 sont transmises au moyen des conduites de raccordement 4 et 5 dans les espaces 6 et 7 situés respectivement au-dessus et au-dessous de la membrane 8 d'un régulateur 8a agissant sous l'action des différences de pressions. La membrane 8 actionne la soupape de réglage 9.
Comme le régulateur 8a' maintient constante la différence de pression qui existe de part et d'autre du point d'étranglement 3, l'appareil sensible à la température 2 fait varier la quantité d'eau qui traverse l'appareil en modifiant la section de passage de l'ouverture, et, lorsque la soupape est construite convenablement, la variation est telle que le débit d'eau est inversement proportionnel à la différence entre la température d'entrée et la température de sortie de l'eau. Par ce moyen la constance de la quantité de chaleur à apporter à l'appareil de chauffage est assurée.
Après avoir traversé la soupape 9, l'eau s'écoule vers l'appareil de chauffage 10 où elle est chauffée, puis
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elle agit sur un deuxième appareil sensible à la tempétature
12 placé dans la conduite d'écoulement 11, l'appareil 12 agissant, par exemple, par l'intermédiaire du tube de transmis- sion 13 et de la boîte élastique 14, sur le ressort de réglage 15 d'un régulateur de pression du gaz 16. En 17, le gaz arrive au-dessous de la soupape 18 du régulateur de pression du gaz 16 et s'écoule ensuite vers le brûleur 19 de l'appareil à gaz.
Toute variante du pouvoir calorifique du gaz ou du poids spécifique ou d'un autre facteur entraînera, par conséquent, dans un tel assemblage d'un appareil sensible à la température et d'un régulateur de pression du gaz, une modification immédiate de la quantité de gaz amenée au brûleur et l'appareil sensible à la température 11, monté dans la conduite d'écoulement, réglera la quantité de gaz amenée au brûleur de telle façon que la température de l'eau se maintien- ne à une valeur constante. Mais, comme la quantité de chaleur qu'il faut apporter à l'appareil est déjà maintenue à une valeur constante, la consommation de chaleur sera constante également, c'est-à-dire que toutes les variations du pouvoir calorifique, du poids spécifique, de la pression atmosphérique, de l'humi- dité et de la température du gaz sont éliminéès.
La figure 2 montre une autre forme d'exécution de l'invention, dans laquelles les différents régulateurs sont réunis dans une armature unique et fermée comprenant également un dispositif de sécurité pour le cas où l'eau viendrait à manquer. Dans cette forme d'exécution, donnée à titre d'exemple, le liquide à chauffer entre en 21, passe sur un appareil sensible à la température 22 et traverse une partie étranglée 23 dont la section libre est réglée par le cône de soupape 23a commandé par l'appareil sensible à la température 22.
28 est une membrane qui commande, au moyen de la soupape 29,
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le débit d'eau admis dans les serpentins de chauffage 30.
Tandis que dans l'espace situé au-dessous de la membrane 28, la pression qui agit est celle qui règne en aval du point d'étranglement 23 - 23a, l'espace situé au-dessus de la membrane est relié par la conduite 24 avec l'amont du point d'étranglement 23 - 23a et reçoit la pression qui règne dans cet espace, de sorte que, dans cet appareil éga- lement, la quantité de liquide admise dans l'appareil de chauffage 30 est déterminée par l'appareil sensible à la température 22 qui la règle d'après la tempéra- ture du liquide à son entrée, la quantité de chaleur à apporter à l'appareil de chauffage étant ainsi maintenue constante.
Dans la tubulure de sortie 31, on a également disposé un appareil sensible à la température, composé d'une capsule 32, d'un tube 33 et d'une boîte élasti- que 34 , qui agit sur l'admission de combustible au brûleur 39 en tendant plus ou moins, au moyen du levier 40, le ressort 35 qui appuie sur le régulateur de pres- sion de gaz 36. L'ouverture réglable 38, pour le gaz de chauffage qui entre en 37, sert également de siège pour une soupape de fermeture 41 qui peut aussi être commandée par la membrane 28 à la manière connue et qui sert alors de soupape de sécurité en cas de manque de liquide.