<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux appareils de chauffage destinés à la production de vapeur et pour d'autres emplois. ¯
La présente invention est relative aux appareils de chauffage de substances liquides, par exemple en vue de produire de la vapeur et pour dtautres buts analogues, et l'invention a pour objet principal de prévoir un appareil perfectionné et simplifié capable de fournir la substance chauffée, par exemple de la vapeur, quelle que soit la continuité de fourniture de l'énergie de chauffage*
Un autre objet de l'invention est de prévoir un appareil amélioré et simplifié grâce auquel une source d'énergie calorifi- que de capacité thermique limitée par unité de temps puisse accumuler l'énergie pendant quelque temps et la libérer pendant une période plus courte mais à un rendement thermique désiré plus grand par unité de temps.
Un autre objet de l'invention est de prévoir un appareil de chauffage comprenant les avantages ci-dessus qui soit particu- lièrement bien adapté à l'alimentation de vapeur par stérilisa- tion et autres buts industriels, où la vapeur n'est pas requise de manière continue pendant 24 heures par jour. Ainsi, l'inven-
<Desc/Clms Page number 2>
tion peut s'appliquer d'une manière particulièrement avanta- geuse à la production de vapeur pour la stérilisation dans les fermes et dans les établissements de crème glacée par exemple, ou pour les opérations du traitement du bois, de la soie artificielle, du cuir, des toiles, du feutre et autres matériaux, ou pour le chauffage de l'eau par injection de vapeur ou pour tout autre but où de la vapeur est requise de manière intermittente.
L'invention consiste en un appareil de chauffage pour substances liquides, plus particulièrement en vue de la produc- tion dé vapeur, qui comprend un bloc métallique apte à accumu- ler la chaleur et supporté à l'intérieur d'une enveloppe espa- cée du dit bloc, des moyens servant à fournir de la chaleur à l'intérieur du bloc, et des moyens servant à faire circuler de l'eau ou autre agent liquide dans la dite enveloppe à un taux étant contrôlé, la chaleur accumulée/ainsi alimentée de manière égale vers l'agent de circulation, Suivant un autre trait caractéristique de l'invention un petit jeu est laissé entre les côtés et le fond du bloc métallique et l'enveloppe qui l'entoure et un jeu plus grand est laissé à la partie supérieure, l'enveloppe étant entourée de substance calorifuge, enfermée de préférence dans un récipient externe.
Suivant un autre trait caractéristique de l'invention, le bloc métallique accumulateur de chaleur a une forme générale rectangulaire, la partie supérieure et le fond ayant de préféren- ce une forme en coin étroit.
L'invention consiste également en un appareil de chauffage tel que décrit dans l'alinéa précédent disposé en générateur de vapeur, des moyens étant prévus pour fournir de l'eau au bloc accumulateur de chaleur, de préférence à sa partie infé- rieure, à une allure contrôlée de manière à donner un rendement constant en vapeur. Suivant un autre trait caractéristique de l'invention, le bloc est chauffé par un élément électrique ou par d'autres moyens logés à l'intérieur de ce bloc, et des
<Desc/Clms Page number 3>
interrupteurs horaires sont prévus pour contrôler les durées des périodes de chauffage.
Un filtre peut être inséré dans la canalisation d'alimen- tation, si on le désire.
Dans certaines circonstances il peut être désirable d'in- sérer dans la canalisation un réchauffeur automatique de l'eau de réserve afin d'augmenter la capacité évaporatoire du bloc accumulateur de chaleur. Ce réchauffeur peut être de tout type usuel,
Lorsqu'on applique l'invention au chauffage de l'air, on admet de l'air au lieu d'eau dans la chambre qui entoure le bloc après que ce dernier a été ramené à la température requise, 1?air chaud étant conduit de la partie supérieure de la chambre à un taux contrôlé par convexion et également, si on le désire, par des moyens mécaniques pour être employé là où il est requis.
Dans les dessins ci-joints :
Fig. 1 est une élévation d'extrémité, en coupe, d'un réchauffeur à vapeur pour stérilisation construit et disposé- suivant l'invention;
Fig. 2 est une élévation latérale en coupe d'une partie 'du réchauffeur montrant l'arrangement de l'élément de chauffage électrique et de l'alimentation d'eau.
En réalisant l'invention dans la pratique telle qu'appli- quée par exemple à un appareil de stérilisation à vapeur pour fermes et pour d'autres buts analogues, on prévoit une enveloppe externe métallique 1 s'appuyant sur des pieds courts et conte- nant une matière calorifuge 2. A l'intérieur de l'enveloppe 1 se trouve une enveloppe rectangulaire 4 de générateur de vapeur placée sur des bandes repliées 3, et à l'intérieur de cette enveloppe se trouve soutenu au moyen de boulons 5 un bloc métal- lique 6 de forme générale rectangulaire dont les parties supé- rieure et inférieure ont une forme de coin étroit et un évide- ment interne ayant une ouverture à l'extrémité soutenue.
L'enveloppe 4 a une forme telle qu'il y a un petit jeu tout
<Desc/Clms Page number 4>
autour du bloc et un jeu plus grand à son extrémité supérieure.
Un élément de chauffage électrique 7 du type usuel de foyer élec- trique de un kilowatt est supporté à l'intérieur de l'évidement.
Un tuyau 8 d'alimentation d'eau est connecté à la partie infé- rieure de l'enveloppe 4 de la manière montrée et présente une branche 9 conduisant à un robinet d'évacuation (non montré).
Immédiatement au-dessus du point où la branche 9 conduit au robinet d'évacuation se trouve un raccord contenant une soupape d'écoulement maximum 10 dont l'objet est de maintenir l'allure de production de vapeur dans le générateur endéans des limites sûres. En fixant cette limite la grandeur du trou dans la soupa- pe est en relation avec la pression d'eau dans le réservoir d'a- limentation.
Une chambre de stérilisation 11 calorifugée ou non se trouve montée à la partie supérieure de l'enveloppe 1 et de la vapeur est conduite depuis la partie supérieure de générateur 4 au moyen d'un petit bout de tuyau 12 vers la chambre de sté- rilisation ou bien, si ce tuyau est muni d'une soupape à deux directions (non montrée), vers des positions pour emplois alter- natifs hors de la chambre de stérilisation. Une plaque de chicane 13 est prévue pour répartir la vapeur qui s'échappe.
Un couvercle 14 boulonné à l'une des extrémités de l'enveloppe 1 et un bloc en forme de coin en matière calorifuge 15 destiné à exclure de l'air libre de l'élément de chauffage électrique 7 et ayant une ouverture (non montrée) à travers laquelle pas- sent les connexions électriques vers l'élément de chauffage 7, peuvent être enlevés tous deux pour avoir accès à l'élément de chauffage.
Tous moyens appropriés servant à donner une alimentation d'eau contrôlée vers le bloc chauffé peuvent être employés, mais de préférence un petit réservoir d'alimentation est monté sur la chambre de stérilisation et est alimenté soit à la main soit par une soupape à bille de type usuel. Une soupape de contrôle manuel est prévue entre le réservoir et la soupape
<Desc/Clms Page number 5>
d'écoulement maximum 10. Un filtre pour l'enlèvement de sédi- ment ou autre matière qui tendrait à bloquer la soupape 10 peut également être prévu. Ces arrangements sont usuels et n'ont pas été montrés dans le dessin.
L'élément de chauffage électrique est contrôlé de pré- férence par un interrupteur horaire de type connu ayant soit un mouvement de 14 jours soit un mouvement de 28 jours, et pou- vant être monté sur l'appareil si on le désire, mais dans les cas où la fréquence d'une alimentation de courant alternatif est disponible pour fournir l'heure exacte, on emploiera de préférence un interrupteur électrique synchrone à la place du type à remontage manuel.
Le commutateur de contrôle et les fusibles nécessaires pour le contrôle du circuit électrique vers l'interrupteur horaire et autres appareils seront fournis normalement par le consommateur après que l'appareillage a été installé.
Lorsque l'appareil fonctionne comme stérilisateur de vapeur, la soupape de contrôle de l'alimentation d'eau et le robinet d'évacuation sont fermés et l'interrupteur horaire est actionné pendant une période appropriée avant que la vapeur ne soit requise. Par exemple si un stérilisateur électrique de type usuel chargé à six kilowatts demande une heure pour donner la quantité de vapeur requise, les dimensions correspondantes de stérilisateur électrique suivant la présente invention nécessi- teraient que l'élément de chauffage, s'il est d'un kilowatt comme suggéré dans ce cas, soit mis en marche au moyen de l'interrupteur horaire pendant six heures. A la fin de cette période les objets à stériliser sont placés dans la chambre et la soupape d'alimentation d'eau est ouverte.
Une température de 210 F sera atteinte dans la chambre de stérilisation en dix minutes environ ou moins, et quand cette température a été atteinte, la soupape d'alimentation d'eau est fermée, Après que la stérilisation à cette température a continué pendant environ dix minutes, le robinet d'évacuation est ouvert afin de faire
<Desc/Clms Page number 6>
évacuer de l'enveloppe du générateur tout dépôt calcaire et sédiment lequel, si on permet son accumulation à l'intérieur de l'enveloppe du générateur, finirait par affecter le fonc- tionnement satisfaisant de l'appareil. Après que toute l'eau a été évacuée, le robinet d'évacuation est fermé afin d'empê- cher que de l'air froid ne soit aspiré par convexion à travers l'enveloppe du générateur et que de la chaleur du bloc ne soit perdue.
L'appareil est maintenant prêt pour un nouveau cycle d'opérations. puisque de la chaleur est facilement accumulée dans le bloc isolé, il n'est pas essentiel de faire fonctionner l'appa- reil immédiatement après la première période de chauffage. Une période de quelques heures peut s'écouler sans perte de chaleur appréciable.
Si on le désire, un réchauffeur automatique d'eau de réserve de type usuel peut être compris dans le circuit d'ali- mentation de manière à alimenter de l'eau chaude vers l'enve- loppe du générateur de vapeur, en augmentant ainsi la capacité d'évaporation du bloc accumulateur de chaleur pour une quantité donnée de chaleur qui a été accumulée.
On peut voir de ce qui précède que l'invention fournit un mode simple et sûr de réalisation d'appareil de chauffage pouvant être employé pour former de la vapeur, et pour d'autres buts et ne nécessitant pas une alimentation continue d'énergie pour le chauffage, en permettant ainsi de prélever de la force motrice aux périodes qui ne sont pas en pointe par exemple, ou permettant que le chauffage soit continué pendant les périodes pour lesquelles l'alimentation en force motrice est coupée.
A cause de sa charge électrique basse et de ses capacités d'accumulation de chaleur, l'invention est également utile dans les cas où le système de distribution électrique qui ali- mente un consommateur donné est si complètement chargé que la connexion de nouvelles charges capables de former des pointes a dû être refusée par les fournisseurs d'énergie électrique,
<Desc/Clms Page number 7>
Il y a d'autres cas où les propriétaires de petites installations de génération d'électricité, d'un kilowatt par exemple, peuvent avoir besoin par exemple,un chauffage de quatre kilowatts pendant dix ou quinze minutes seulement par jour.
L'invention permettrait à une telle personne d'atteindre cet objet avec son installation de génération existante.
En raison de la capacité d'accumulation de chaleur fournie par l'invention, une opération de chauffage donnée peut être réalisée en un temps relativement court par rapport aux types usuels d'installation de chauffage, Cela a une impor- tance toute particulière pour les applications de stérilisation et analogues, et un autre avantage consistant en ce que de la vapeur surchauffée pour stérilisation peut être rapidement fournie.