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"AEROTHERME A CHAUFFAGE DIRECT DE L'AIR".
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La présente invention est relative à un aérotherme à chauf- fage direct de l'air, comprenant un ventilateur aspirant de l'air de l'extérieur, un échangeur thermique au contact des élé- ments chauffants duquel l'air refoulé par le ventilateur est ame né à une température convenable avant d'être distribué dans les locaux à chauffer, et au moins un distributeur de l'air traité.
On connaît des appareils de ce genre dans lesquels l'air s'échauffe en s'élevant dans l'espace compris entre deux parois, la paroi intérieure constituant l'enveloppe d'une chambre de com bustion, où brûle du mazout, du charbon, ou un autre combusti- ble, et la paroi extérieure constituant l'enveloppe extérieure (jaquette) de l'aérotherme.
Dans ces appareils, une partie appréciable de la chaleur est transmise par le rayonnement de la chambre de combustion, à la tôle de la jaquette, dont la température s'élève sensible- ment. Il peut en résulter des brûlures ou contacts désagréables pour des personnes se trouvant au voisinage de l'appareil et qui touchent celui-ci. D'autre part, le rayonnement excessif de l'appareil incommode les personnes se trouvant dans le voisinage de l'appareil.
On a proposé de remédier à cet inconvénient en entourant l'aérotherme d'une enveloppe calorifuge, ainsi qu'il est d'usa- ge dans maints appareils industriels susceptibles de dégager de la chaleur. Cette solution du problème est coûteuse et apporte une diminution de rendement de l'aérotherme.
L'objet de la présente invention est un aérotherme à chauf- fage direct de l'air de construction peu coûteuse, d'un rende- ment hautement amélioré et dont l'enveloppe extérieure n'at- teigne une température élevée dans aucune des régions où elle peut venir en contact avec les personnes entourant l'appareil.
Dans ce but, l'enveloppe extérieure de l'aérotherme sui- vant l'invention comprend deux parois cylindriques concentri- ques, la paroi intérieure limitant, d'une part, extérieure-
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ment, un premier espace annulaire formé autour d'une partie des éléments chauffants de l'échangeur thermique et parcouru par l'air à échauffer et, d'autre part, intérieurement, un deuxième espace annulaire formé autour du premier, une frac- tion de l'air froid refoulé par le ventilateur s'engageant dans ce deuxième espace annulaire.
Suivant une particularité de l'invention, l'espace annu- laire formé entre les deux parois qui constituent l'enveloppe extérieure de l'aérotherme débouche dans l'espace annulaire intérieur formé autour des éléments chauffants de l'échan- geur thermique. Ce débouché s'effectue en dessous d'une chicane déflectrice ayant la forme d'un tronc de cône de ré volution qui renvoie au contact d'éléments chauffants de la partie supérieure de l'échangeur thermique l'air refoulé en- tre les deux parois qui constituent l'enveloppe extérieure de l'aérotherme, avant que cet air échauffé ne s'échappe par les orifices du distributeur.
Suivant une autre particularité de l'invention, le venti- lateur placé à la partie inférieure de l'appareil comporte un rotor de ventilateur centrifuge tournant sans volute, dans un espace limité par une partie de la paroi extérieure de l'aéro- therme, et la paroi inférieure de la chambre de combustion por- tée à haute température.
Dans une variante de l'appareil suivant l'invention, la paroi de la chambre de combustion, qui constitue le premier élément chauffant léché par la plus grande partie de l'air à traiter, est ondulée, les ondulations s'étendant parallèlement à l'axe de symétrie de l'appareil.
D'autres particularités et détails de l'invention appa raîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation de l'appareil suivant l'invention.
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Dans ces dessins : - la figure 1 est une coupe schématique (suivant la ligne 1-1 de la figure 2) de l'aérotherme à chauffage direct de l'air suivant l'invention; -1a figure 2 représente une coupe de l'appareil suivant la ligne II-II de la figure 1, et - la figure 3 représente une coupe transversale d'un autre mode de réalisation de l'appareil, dans lequel la paroi de la chambre de combustion est ondulée.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de réfé- rence désignent des éléments identiques.
En se référant à ces figures, on voit en 1 la paroi exté.. rieure du fût cylindrique de ltaérotherme, monté sur un socle 2. Les parois du socle 2 sont percées d'ouvertures 3 donnant généralement accès à des filtres périphériques que l'air froid doit traverser avant de pénétrer à l'intérieur de l'appareil.
L'air est aspiré par le ventilateur 4 entraîné par le moteur 5. La roue ou rotor 4 du ventilateur 4 est un rotor de ven- tilateur centrifuge tournant dans un espace limité par une partie 6 de la paroi extérieure de l'aérotherme et la partie in- férieure de la chambre de combustion 7bis. On voit que dans cette forme de réalisation de l'invention, le ventilateur cen- trifuge est capable d'engendrer les fortes pressions nécessaires pour vaincre les pertes de charge subies par l'air lorsqu'il traverse l'échangeur et éventuellement les gaines de distribu- tion qui amènent l'air traité dans les locaux à chauffer. On re marque également que la roue fonctionne à la manière d'une roue hélicoïdale, puisqu'il n'y a pas de volute : les parties 6 et 7bis de l'enveloppe constituant le carter commun à la roue et à l'ensemble de l'appareil.
L'air refoulé sous haute pression par le ventilateur s'élève dans l'appareil dans les espaces annulaires 9 et 10 définis comme suit : un premier espace annulaire 10 est for-
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mé autour de la paroi 7 de la chambre de combustion 7', où brûle du mazout, du charbon ou un autre combustible. Cette paroi 7 constitue une première partie des éléments chauffants de l'échangeur thermique, et l'expérience montre que c'est au niveau de cette première partie que s'effectue l'échange du plus grand nombre de calories. Un deuxième espace annu- laire 9, formé autour du premier, doit son existence à la pré- sence d'une tôle mince 8, concentrique à la paroi extérieure ou jaquette 1 du fût de l'appareil.
Dans la section étroite de l'espace annulaire 9, l'énergie de pression de l'air se trans- forme en énergie cinétique, et comme la pression de départ est élevée, la vitesse d'écoulement est grande, circonstance favo- rable aux échanges thermiques. Le rôle joué par la paroi inté- rieure 8 est multiple. Son premier effet est d'empêcher le rayonnement de la chambre de combustion 7 de transmettre la cha- leur à la jaquette extérieure 1. L'air circulant entre les pa- rois 8 et 1 constitue une couche calorifugeante dont la tempéra- ture augmente graduellement à mesure que l'on s'élève dans l'ap- pareil.
Un autre effet de la paroi 8 est d'augmenter considéra- blement la surface de chauffe de l'appareil : cela apparaît avec évidence si l'on considère que la tôle 8, portée à haute tempé- rature par le rayonnement de la chambre de combustion 7, est lé- chée sur ses deux faces par des couches d'air en mouvement.
Suivant une particularité de l'invention, une chicane dé- flectrice en forme de tronc de cône 12 est placée à peu de dis- tance (en fait, à quelques centimètres) au-dessus du bord 11.
Elle a pour effet de rejeter au contact des éléments chauffants de la partie supérieure de l'échangeur thermique l'air refoulé par le ventilateur dans les deux espaces annulaires formés de part et d'autre de la paroi intérieure de la double enveloppe, avant que cet air échauffé ne s'échappe par les orifices du dis- tributeur. Ces éléments chauffants de la partie supérieure de l'échangeur thermique comprennent avantageusement des tubes à fu
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mée 13 mettant en communication la chambre de combustion 7' avec une boite à fumée 14 placée à la partie supérieure de l'appareil et reliée à une cheminée d'évacuation 15.
L'air rabattu au con- tact des tubes 13 par la chicane 12 s'échauffe au contact de ces tubes, avant de gagner les bouches de sortie 16 du distributeur couronnant l'appareil, bouches auxquelles peuvent s'adapter des gaines de distribution si on le désire.
Il est important de remarquer que la forme cylindrique de l'appareil assure une parfaite uniformisation des températures.
Au-dessus du niveau de la chicane 12, la température extérieure de la jaquette qui n'est plus protégée par la paroi 8, s'élève rapidement. La variation de température au niveau de la chicane ne présente plus aucune importance, du fait de la situation éle- vée de cette partie de l'appareil, qui la met hors de portée des personnes qui s'approchent de celui-ci.
Dans une variante de l'appareil suivant l'invention la paroi 7 de la chambre de combustion, qui constitue le premier élément chauffant léché par une partie de l'air à traiter, est ondulée, les ondulations s'étendent parallèlement à l'axe de symétrie de l'appareil. Cette disposition est visible sur la figure 3. L'augmentation de la surface de chauffe de cette paroi est de ce fait considérable.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes d'exécution représentées et que bien des modifications peuvent ere apportées dans la forme, la dispo- sition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des reven- dications suivantes.
REVENDICATIONS.
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