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APPAREIL DE CHAUFFAGE A AIR CHAUD
Les calorifères à air chaud ont eu une vogue incontestée mais certains défauts inhérents à leur principes circulation naturelle de l'air et tirage naturel des fumées, les avaient fait abandonnero Les surfaces d'échange étaient portées à des températures inadmissibles pour leur longé- vité, et la moindre fissure introduisait des gaz dans le circuit d'airo
La mécanisation a redonné, ces dernières années, une place pré- pondérante à ces appareils de chauffage, et ceci à juste titre, car ils of- frent de grands avantages sur d'autres modes de chauffage;
ils ne craignent pas le gel, ils permettent une mise en régime très rapide, ils ont un bon rendement et donnent un prix de revient très bas de la calorie, à l'instal- lation et à l'utilisation,,
Les aéro-calorifères couramment utilisés présentent cependant quelques inconvénients, reposant sur le fait qu'est utilisée seulement le plus souvent la vitesse ascensionnelle créée par la combustion et le tirage naturel, pour évacuer les gaz de combustion à la partie supérieure de l'ap- pareilo Il en résulte que pour obtenir un fonctionnement sur, surtout si l'on envisage le mazout ou le gaz comme combustible, il; faut disposer d'une excellente cheminée.
Or, les aéro-calorifères sont généralement placés dans le centre des locaux à chauffer, et sont rarement à proximité d'une chemi- née de bonne constructiono En outre, ne craignant pas le gel, ils sont sur- tout employés pour le chauffage intermittent, donc très souvent leur mise en route doit se faire sur cheminée froide. Pour cela, le tirage naturel est souvent insuffisante
Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour objet un aérocalorifère dans lequel le tirage est accéléré et est in- versé, par utilisation d'un ventilateur placé à la base de l'appareil et
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aspirant les fumées qui, après montée jusque au. sommet de la chambre de com- bustion,sont appelées à redescendre en suivant un chemin extérieurement concentrique à ladite chambre.
Quant à l'air à chaiffer,, il est lui-même appelé par un venti- lateur qui active sa circulation et, aspiré à la base de l'appareil, il fait un circuit direct de bas en haut, mais séparé en plusieurs circuits parallèles ou sensiblement parallèlement entre eux et ayant un axe de symé- trie commun, de telle sorte que, l'air ne changeant pas de direction, les pertes de charge sont réduites.
Les deux turbines mesurant respectivement 1.'.une la pulsion de l'air de reprise et l'autre le tirage forcé des fumées sont entraînées en rotation par un moteur unique qui, placé au-dessus de la turbine de pulsion de l'air de reprise, se trouve de ce fait constamment ventilé par cet air.
Pour augmenter le rendement et accroître la longévité de cet aérocalorifère, les fumées peuvent, à volonté, être partiellement reprises à la sortie de la turbine de tirage forcé et être renvoyées dans la chambre de combustion, le taux de recyclage des fumées étant règlé par une clé et étant fonction de différents facteurs, tels que : température maxima admis- sible sur les parois de l'échangeur et surface d'échange.
Le profil extérieur de cet aérocalorifère est enfin avantageu- sement tel que sa section aille en croissant depuis sa base jusqu'en son sommet, de telle façon que le volume des chambres de passage de l'air aug- mente dans le même sens que le volume de celui-ci, ensuite de son augmenta- tion de température, ce qui contribue à réduire les pertes de charge.
Le dessin schématique annexé représente, d'ailleurs, vue en coupe axiale, une forme de réalisation de cet aérocalorifère.
Sur une embase 2¯, dont la paroi latérale comporte des ouïes 3 réparties sur toute sa périphérie, est fixé un corps 4¯ dont le sommet pré- sente latéralement des ouïes 5. L'embase 2 est fermée en sa base, tandis que le corps .1 est ferméen son sommet.
A l'intérieur de l'embase 2 est logé un moteur électrique 6, aux deux extrémités de l'arbre duquel sont calées deux turbines, respecti- vement et 8.
La turbine est destinée à l'aspiration de l'air de reprise.
Celui-ci, arès passage au travers des ouïes 3 est dirigé sous la turbine
7 par une tole réfractaire 11 placée à l'intérieur de l'embase 2. et délimi- tant un tronc de cône.
A l'intérieur du corps 4 du calorifère se trouvent, d'une part, la chambre de combustion 2. et, d'antre part, les différents circuits de pas- sage des fumées et de l'air à chauffer.
La chambre de combustion 2. est alimentée par un brûleur à mazout ou autre 10 placé latéralement à l'appareil, à la base du corps 4 de celui- ci. La chambre 3, est fermée en sa base et en son sommet, mais présente,dans sa partie supérieure, quatre ouvertures latérales qui la font communiquer par des canaux radiaux 12 avec une chambre annulaire 13 délimitée par deux parois 14a - 14b concentriques à la paroi de la chambre de combustion 9.
La chambre annulaire 13 est fermée en son sommet, mais débauche en sa base, par des canaux radiaux dans un caisson 15 communiquant avec un caisson dans lequel est précisément placée la turbine qui évacue les Aimées par un car- neau 16.
On conçoit, dès lors, que les gaz de combustion sont soumis, par la turbine 8, à un tirage forcé et inversé, en suivant les flèches indiquées en traits pleins au dessin.
Quant à l'air de reprise, aspiré par la turbine 7, il est envo- yé par celle-ci dans deux chambres annulaires respectivement 17 et 18; celle
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17 se trouve placée entre la chambre de combustion 2 et la chambre de pas- sage 13 des fumées, tandis que celle 18 se trouve placée à l'extérieur de ladite chambre 13 des fumées. Les deux chambres 17 et 18 dans lesquelles l'air à chauffer est appeler à circuler uniquement de bas en haut,débou- chant toutes deux au sommet du corps de l'appareil dans un caisson 19 où se produit un tourbillon de mélange de l'air chaud, et d'où ledit tourbil- lon est appelé à sortir par les ouïes latérales 5.
En se reportant au dessin où les flèches indiquées en traits discontinus représentent le trajet suivi par l'air, depuis sa reprise à l'é- tat froid jusqu'à son évacuation à l'état chaud, on voit que: - d'une part, la circulation de l'air se fait uniquement de bas en haut depuis le ventilateur de reprise 1 jusqu'au caisson supérieur 19 de mélange et de répartition; - d'autre part, la circulation de l'air et des fumées à chauffer se fait à contre courant pour ce qui est de l'air circulant dans la chambre 17 au contact de la paroi 14a et de l'air circulant dans la chambre 18 au contact de la paroi 14b de cette chambre 13;
au contraire, l'air circulant dans la chambre au contact de la paroi de la chambre de combustion circule dans le même sens que les fuméeso
Les surfaces d'échange ayant un axe de symétrie vertical qui correspond à l'axe commun de la turbine de pulsion d'air 7, du moteur et de la turbine de tirage accéléré 7, la répartition des filets d'air dans l'échangeur s'effectue d'une façon très symétrique, permettant l'obtention d'un taux d'échange calorifique très homogène. Les pertes de charge dans la circulation de l'air sont, d'ailleurs, réduites à une très faible valeur, du fait de la circulation purement verticale de l'air.
Il est ainsi possi- ble de garder disponible une pression suffisante pour souffler l'air à gran- de vitesse à la sortie,2 de 1'appareils
Afin d'augmenter le rendement et la longévité de l'appareil, il est possible d'effectuer un recyclage des fumées. Dans ce but, un canal 21 débouchant,d'une part, dans le caisson inférieur 20 au-delà de la turbine et, d'autre part, dans la chambre de combustion 9 reprend une partie des fumées, pour les renvoyer dans ladite chambre de combustion.
Pour régler la quantité de fumées recyclées, une clé 22 est interposée sur le canal 21. Le taux de recyclage, réglable par cette clé, dépend d'un compromis établi en- tre, d'une part, la température maxima admissible par les parois de l'échan- geur, suivant les matériaux et le combustible utilisés et, d'autre part, la surface d'échange maxima pouvant être logée dans l'appareil, compte tenu de la puissance limite que l'on peut développer dans la chambre de combus- tion, dont le volume est fixé par l'encombrement maximum admissibleo
Il est évident que l'utilisation d'une turbine centrifuge pour pulser l'air de reprise dans l'appareil n'est pas limitative.
Cependant, une telle turbine permet d'obtenir les mêmes débit et pression qu'une tur- bine hélico-centrifuge ou hélicoïde, tout en ayant une vitesse périphérique et rotative, plus faible, ce dont il résulte un fonctionnement plus silen- cieux.
Parmi les autres avantages de cet appareil, il faut citers - la grande facilité de refroidissement des parties chaudes de l'appareil, y compris le moteur et le ventilateur de tirage; par circulation naturelle, l'appareil se refroidit même facilement, en cas de panne de for- ce motrice; - la facilité de démontage, par séparation de l'échangeur pro- prement dit et du socle contenant les turbines et le moteur; - la compensation automatique des dilatations.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule for-
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me de réalisation de cet aérocalarifèrey qui. a été indiquée à titre d'exem- ple; elle en embrasse, au contraire:, toutes les variantes d'exécution.
C'est ainsi notamment que: - la chambre annulaire centrale 13 de retour des fumées peut être remplacée par un faisceau, tubulaire; la surface de chauffe serait alors augmentée, pour un encombrement égal; mais le prix de revient'. serait plus élevé et l'entretien plus difficile; - la chambre de combustion,ainsi que les chambres qui lui sont concentriques pourraient avoir une forme polygonale quelconque; mais il est à remarquer que la forme circulaire permet une construction plus facile, plus rigide et tenant mieux à la chauffe.
REVENDICATIONS.
1. - Appareillage de chauffage à air chaud, caractérisé en ce que le tirage est accéléré et est inversé, par utilisation d'un ventilateur placé à la base de l'appareil et aspirant les fumées qui, après montée jus- qu'au sommet de la chambre de combustion, sont appelées à redescendre en suivant un chemin extérieurement concentrique à ladite chambre, l'air à chauffer étant appelé par un ventilateur qui active sa circulation et, étant aspiré à la base de l'appareil, il fait un circuit direct de bas en haut, mais séparé en plusieurs circuits parallèles ou sensiblement parallèles en- tre eux et ayant un axe de symétrie communde telle sorte que, ne changeant pas de direction, les pertes de charge sont réduites.