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Appareil de chauffage universel pour l'emplci varié de l'Energie calorifique.- "
Les appareils de chauffage par 1'eau possèdent ac- tuellement une multitude de désavantages tels que : un grand poids gênant le déplacement,. un encombrement trop grand, une trop grande inertie calorifique, l'impossibilité d'utiliser dans le même appareil différentes formes de l'énergie,, par exemple : électricité,, gaz de ville, alcool,, essence, mazout.
Les'appareils actuels doivent être conçus spécia- lement pour chaque forme d'énergie ce qui rend la fabrication peu rationnelle et chère, de petites séries ne permettant pas une baisse conséquente dit prix de revient. D'autre part, la formule actuelle de construction prévoit la fonte ou bien la tôle d' acier épaisse,, dont la transformation fine par moula- ge ou bien matriçage n'est pas possible ou facile. Il en ré- sulte. un grand poids de matières et des colonnes d'eau chauf- fées,, et par conséquent le volume total chauffé trop grand.
La mise en régime de ces appareils entraîne une consommation
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trop forte, un grand nombre de-calories restant latents ce qui prolonge la durée avant que les effets physiologique du chauffage se fassent sentir. Cette inertie calorifique augmen- te encore si la transmission de la chaleur ne se fait pas par convection, mais par conductibilité des molécules d'eau.
La présente invention tient compte de ces incon- vénients et les évite par l'emploi d'un radiateur dit "nid d'abeilles " réunissant les a.vantages du petit volume d'eau et du poids réduit de la matière, celui-ci étant fabriqué en tôle de cuivre ou laiton de quel ques dizièmes de millimètres d'épaisseur et ayant une grande surface de radiation. La pro- pagation de la chaleur dans le circuit d'eau à sens unique du radiateur par convection est assurée par la création d'un thermosyphon, l'énergie chauffante étant amenée à l'endroit où forme couche,, phénomène renforcé par la pesanteur dans les éléments inclinés.
Cette conception permet d'augmenter pres- que trois fois la surface par rapport au radiateur en fonte ou en tôle d'acier possédant le même encombrement et elle assure ainsi une radiation presque instantanée de la chaleur, en même temps que la souplesse du chauffage,, surtout au chauf- fage par intermittence. L'appareil diaprés l'invention étant composé de deux parties, la partie de chauffage proprement dite et celle de radiation, différente forme de l'énergie peut-être employée dans la première, 'tandis que la seconde reste invariée cette possibilité facilite l'emploi du ra- diateur dans des conditions les plus variées, créées par des pénuries successives des sources de chaleur.
DESCRIPTION.
La partie chauffante se compose d'un tube I fer-
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mé par une vis de vidange 2 et un couvercle 3 . Le tube 'porte le départ de l'eau chaude 4 vers le radiateur et une entrée 5 d'eau froide arrivant du radiateur.
Pour le chauffage par l'électricité, une ou plu- sieurs cannes de chauffage '6'plongent verticalement dans le tube I, contenant de l'eau. Le tube I a un diamètre réduit et il ne laisse passer qu'un mince filet d'eau, entre sa paroi et la canne, pour réduire ainsi le volume d'eau. Ceci a pour conséquence la naissance du thermospphon puisant sur toute la longueur de la canne.
La partie de radiation est formée d'un ou plusieurs petits éléments I,, II etc. leur nombre varie suivant la sur- face totale désirée,, placés obliquement en cascade et formant un circuit en sens unique avec le tube I . Ces radiateurs sont du. modèle " nid d'abeilles " ou bien d'un modèle autrement quelconque. Le premier réunit des avantages incontestables : poids réduit,, petit encombrement,, grande surface de radiation, petit volume d'eau. Cette propriété a son origine dans la construction des nombreuses et étroutes cellules,, répartissant de l'eau en minces filets. Les parois étant refroidies par le courant d'air, le transfert de la chaleur est parfait et quasi immédiat.
Le transfert est facilité encore par les parois min- ces du radiateur ( à peine quelques dizièmes de millimètres ),, par le choix de la matière caractérisée par une grande con- ductibilité de chaleur ( laiton ou cuivre ).
Le radiateur dit 'Nid d'abeilles" est bien connu il est utilisé couramment pour le refroidissement de l'eau du moteur à combustion.interne. A titre d'exemple,le radiateur est dessiné en forme de tubes 7 enfilés dans des nervures 8 et fixés dans des collecteurs 9.
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Un élément supérieur communique avec un orifice 4 fournis- sant de l'eau chaude, tandis qu'un élément inférieur déverse de l'eau froide dans l'orifice 4, passant d'abord par des tu- bes du radiateur supérieur, par un coude de jonction 10 et enfin par des tubes inclinés du radiateur suivant. Sur son chemin, l'eau cède sa chaleur aux parois des radiateurs, pert sa température et se déverse par l'orifice 5 dans le tube chauffant I, pour être réaspirée par le thermosyphon.L'in- clinaison des éléments renforce la circulation par l'effet de la pesanteur.
Le courant d'air, entrant par l'ouverture II d'une gaine 12, traverse les radiateurs, prend la chaleur aux parois et sort par des ouvertures I3, assurant la circulation de l'air due à la convection,-condition indispensable pour le chauffage rapide des locaux.
Une tubulure 14 fermée d'un couvercle 15 sert au remplissage. La surpression intérieure est évitée par la com- munication du radiateur avec l'extérieur à l'aide d'un trou pratiqué dans le couvercle 15. Les radiateurs et la partie chauffante sont suspendus par des tiges 17, 19 et des sup- ports 18,' 20 dans un cadre 16,, reposant sur des traverses 2I.
La gaine extérieure 12 est tenue à l'aide de consoles 22. Le courant électrique arrive dans des broches de prise 23, passe par des fils 24, par un interrupteur-commutateu r 25 et par un câble 26 dans les cannes de chauffage. L'interrupteur- commutateur, fixé sur une plaque isolante 43 coupe le courant pour une ou toutes les cannes, réglant ainsi l'intensité de chauffage.
Dans le cas du changement de l'énergie,chauffante, on remplace le tube I par un tube 27,. Fig. 3,. muni d'un canal tubulaire 28 communiquant avec la cheminée 29. Un brûleur au
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mazout, essence, alcool, etc. 30, fixé à 1*'extrémité du tube 31 et amenant le combustible peut pivoter autour d'un axe 32, à l'aide d'un levier 33. La distance entre'le brû- leur et un cône 34 règle la quantité d'air nécessaire pour la combustion tandis qu'un robinet. 35 change l'intensité de la flamme par la variation du passage du combustible con- tenu dans un réservoir 36. La combustion peut être arrêtée par la fermeture d'un robinet 37.
La flamme provoque le thermosyphon dans un mince filet d'eau entre le 27 et 28 et accélère le mouvement de l'eau chaude vers le radiateur.
Pour le chauffage avec le gaz de ville,. il suffit de raccorder la conduite du gaz à un raccord 4I, fermer le robinet 37 et ouvrir celui de 42.
La Fig. 4 montre une autre alternative de l'appa- reil de chauffage, réunissant les conceptions des Fig. I et 3. Les cannes électriques 6 plongent dans l'espace entre les tubes 27, 28 ; l'appareil devient universel, permettant le chauffage dans des conditions variées. Il va de soi que l'ap- pareil peut avoir simultanément un ou plusieurs tubes I d'a- près la Fig. I, et un ou plusieurs tubes 27,28, montés de chacun des côtés de l'appareil avec le même nouvel effet technique de fournir une construction à l'emploi universel.
REVENDICATIONS : I) "L'appareil de chauffage universel à grande surface de radiation caractérisé par l'emploi d'un ou plusieurs élé- ments des radiateurs d'automobiles ".
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Universal heater for the varied use of heat energy.
Water heaters presently have a multitude of disadvantages such as: great weight hindering movement ,. too large a footprint, too great calorific inertia, the impossibility of using different forms of energy in the same device, for example: electricity, city gas, alcohol, gasoline, fuel oil.
Current devices must be designed specifically for each form of energy, which makes manufacturing unreasonable and expensive, as small series do not allow a substantial drop in the cost price. On the other hand, the current construction formula provides for cast iron or thick steel sheet, the fine transformation of which by casting or stamping is not possible or easy. The result is. a large weight of materials and heated water columns, and therefore the total heated volume too large.
Putting these devices into operation leads to consumption
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too strong, a large number of calories remaining latent which prolongs the time before the physiological effects of heating are felt. This calorific inertia increases further if the heat transmission is not by convection, but by conductivity of the water molecules.
The present invention takes account of these drawbacks and avoids them by the use of a so-called "honeycomb" radiator combining the advantages of the small volume of water and the reduced weight of the material. being made of sheet copper or brass some tenths of a millimeter thick and having a large radiating surface. The propagation of heat in the one-way water circuit of the convection radiator is ensured by the creation of a thermosyphon, the heating energy being brought to the place where the layer forms, phenomenon reinforced by gravity in inclined elements.
This design makes it possible to increase the surface area almost three times compared to a cast iron or sheet steel radiator having the same size and thus ensures an almost instantaneous radiation of heat, at the same time as the flexibility of the heating, , especially with intermittent heating. The apparatus according to the invention being composed of two parts, the heating part proper and that of radiation, different form of energy can be used in the first, 'while the second remains unchanged this possibility facilitates the use of the radiator under the most varied conditions created by successive shortages of heat sources.
DESCRIPTION.
The heating part consists of an iron tube I
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met by a drain screw 2 and a cover 3. The tube 'carries the departure of hot water 4 to the radiator and an inlet 5 of cold water arriving from the radiator.
For electric heating, one or more heating rods '6' plunge vertically into tube I, containing water. The tube I has a reduced diameter and it only allows a thin stream of water to pass between its wall and the rod, thus reducing the volume of water. This results in the birth of the thermospphon drawing on the entire length of the rod.
The radiation part is formed by one or more small elements I ,, II etc. their number varies according to the total surface desired, placed obliquely in cascade and forming a circuit in one direction with the tube I. These radiators are from. "honeycomb" model or else any other model. The first combines indisputable advantages: reduced weight, small footprint, large radiation surface, small volume of water. This property has its origin in the construction of the many and all kinds of cells, distributing water in thin streams. As the walls are cooled by the air current, the heat transfer is perfect and almost immediate.
The transfer is further facilitated by the thin walls of the radiator (barely a few tenths of a millimeter), by the choice of material characterized by high heat conductivity (brass or copper).
The so-called 'honeycomb' radiator is well known, it is commonly used for cooling the water in the internal combustion engine. For example, the radiator is designed in the form of tubes 7 threaded into ribs 8 and fixed in collectors 9.
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An upper element communicates with an orifice 4 supplying hot water, while a lower element pours cold water into the orifice 4, passing first through the tubes of the upper radiator, through a junction elbow 10 and finally by inclined tubes of the following radiator. On its way, the water gives up its heat to the walls of the radiators, changes its temperature and flows through orifice 5 into the heating tube I, to be sucked back in by the thermosyphon. The inclination of the elements reinforces the circulation through the effect of gravity.
The current of air entering through the opening II of a sheath 12 passes through the radiators, takes heat from the walls and leaves through openings I3, ensuring the circulation of air due to convection, an essential condition for rapid heating of the premises.
A tube 14 closed with a cover 15 is used for filling. The internal overpressure is avoided by the communication of the radiator with the outside by means of a hole made in the cover 15. The radiators and the heating part are suspended by rods 17, 19 and supports 18 , '20 in a frame 16 ,, based on sleepers 2I.
The outer sheath 12 is held by means of brackets 22. The electric current arrives in the plug pins 23, passes through wires 24, by a switch-switch 25 and by a cable 26 in the heating rods. The switch-switch, fixed on an insulating plate 43 cuts the current for one or all of the rods, thus adjusting the heating intensity.
In the case of the change of the heating energy, the tube I is replaced by a tube 27 ,. Fig. 3 ,. provided with a tubular channel 28 communicating with the chimney 29. A burner at
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fuel oil, gasoline, alcohol, etc. 30, fixed to the end of the tube 31 and supplying the fuel can be pivoted about an axis 32, by means of a lever 33. The distance between the burner and a cone 34 regulates the amount of fuel. air required for combustion while a tap. 35 changes the intensity of the flame by varying the passage of the fuel contained in a tank 36. Combustion can be stopped by closing a valve 37.
The flame causes the thermosyphon in a thin stream of water between 27 and 28 and accelerates the movement of hot water to the radiator.
For heating with town gas ,. all you have to do is connect the gas line to a 4I connection, close the valve 37 and open that of 42.
Fig. 4 shows another alternative to the heater, combining the designs of Figs. I and 3. The electric rods 6 plunge into the space between the tubes 27, 28; the device becomes universal, allowing heating in various conditions. It goes without saying that the apparatus can simultaneously have one or more tubes I according to FIG. I, and one or more tubes 27,28, mounted on each side of the apparatus with the same new technical effect of providing a construction for universal use.
CLAIMS: I) "The universal heater with a large radiation surface characterized by the use of one or more elements of automobile radiators".
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