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"Chauffe-eau"
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La ,J".lt. "V'A'16. a pour objet des chauffe-eau et plue particulièrement des ôhautt.-..u pouvant fournir continuellement de l'eau1 haut!.. e une température prédéterminée* à un débit
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élevé.
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Suivant Id p,'..ati invention, on prévoit un chauffe-eau comprenant ...f1"lp,. comportant une ouverture ?1 son sommet, un brtUeUl1 la.' 4iiUJ dette enveloppe, un chapeau monté dans cette enveloppe .14i0i4*..". dU brûleur, pour définir la partie supérieure d'\i46 ôhaâbrë de combustion, tout en comportant une paroi, dan< laquelle sont pratiquées des orifices servant d'ou- vertures dé sortie $ peur permettre aux gaz brûlés de s'écouler à l'extérieur dé *#bit Îhdbre de combustion, une charge de matière absorbant à Valeur et remplissant un espace défini entre ce chapet et 1& paroi adjacente de cette enveloppe, un moyen pour trroser 46 ledàü sur cette charge de matière absor- bant la chaleur1, de même qu'un moyen pour recueillir l'eau chauf- fée.
Datita 16 ..utte.8.U 8uivant la présente invention, l'eau arrosée entré 6 contact direct avec les gaz brûlés ou la ma- tière absorbant :la Ohal8U'f de façon à otre chauffée par l'échan- ge de chalet produit On descendant à travers la charge de ma- tière 4f&b.tp1h de Châlee l'eau ainsi chauffée étant re-
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cueillie dans le collecteur.
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Le ehlüt.,U 81iS.'Ut la présente invention est du type à chasse, tU1:..1". efficace, d'un encombrement réduit et
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d'une fabrication.économique* Le chauffe-eau peut être employé avantageusement toile les cas où il faut de l'eau chauffée soit à usage domestique ou industriel.
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La. présente invention Sera décrite en détails en se réfê-
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rant aux dessins en annexe, représentant quelques formes de réa- lisation de la présente invention et dans lesquels
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la fig. 1 est une coupe verticale d'une forme de réalisa- tion de la présente invention la fig. 2 est une vue en plan par le sommet de la forme de réalisation représentée à la fig. 1 ; la fige 3 est une élévation latérale d'une forme de réa- lisation modifiée du chapeau ; la fige 4 est une coupe partielle agrandie du chapeau re- présenté à la tige 3 ; la tige 5 est une coupe verticale d'une autre forma de réalisation de la présente invention ;
la fige 6 est une vue en plan par le sommet de la forme de réalisation représentée à la fig. 5 ; les fige 7 et 8 sont respectivement des vues en élévation latérale et en plan par le sommet du chapeau utilisé dans la forme de réalisation des tige 5 et 6 ; la tige 9 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation de la présente invention et la fige 10 est une vue en plan par le sommât de la forme de réalisation représentée à la fig. 9.
En se référant aux dessins et, en particulier, aux tige 1 et 2, le chauffe-eau représenté comprend essentiellement une base 10, une enveloppe 20 montée sur cette base, un couvercle 30 au-dessus de l'enveloppe, un chapeau 40 monté dans l'envelop- pe, uri assemblage de brûleur 50 prévu au fond de la base, une charge de matière réfractaire solide 6C absorbant la chaleur et remplissant un espace défini entre ce chapeau 40 et la paroi adjacente de l'enveloppe 20, pour entourer le chapeau 40, de même qu'un moyen d'adMission d'eau 70 en vue d'arroser de l'eau sur la charge de matière absorbant la chaleur.Cette dernière a, de préférence, la .forme de cailloux de roche foraminée,
com- me par exemple la silice, le shiste, la pierre ponce ou une matière céramique ou encore des belles formées à partir d'une
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tôle métallique.
La base 10 a, de préférence, une structure d'une seule pièce de fonte comportant une paroi latérale cylindrique 11, une paroi inférieure 12 et un rebord annulaire 13, s'étendant horizontalement vers l'intérieur à partir de la paroi latéra- le 11, à un niveau situé à environ la moitié de la hauteur de celle-ci.
L'enveloppe 20 est réalisée en tôle métallique et elle comporte une coquille ou paroi extérieure cylindrique 21, re- liée à l'extrémité inférieure par une paroi inférieure annu- laire 22 le long de sa périphérie extérieure. Une paroi ver- ticale cylindrique et relativement courte 23 monte à partir du bord périphérique intérieur de la paroi annulaire inférieu- re 22. Les parois 21, 22, et 23 forment ensemble un réservoir 24, où est recueillie l'eau chauffée. A l'intérieur de la pa- roi extérieure 21 de l'enveloppe, est prévue une coquille in- térieure ou paroi cylindrique 25 servant d'écran thermique, cette paroi étant légèrement à l'écart de la paroi 21. La paroi d'écran thermique 25 est fixée à la paroi 21 par des moyens appropriés, ainsi qu'on le comprendra aisément.
L'enveloppe 20 est placée sur le rebord 13'de la base 10 au moyen d'une paroi annulaire inférieure.22. Dans le couvercle 30,monté au- dessus de l'enveloppe 20, est pratiquée une ouverture centrale 31 servant d'ouverture d'évacuation des gaz brûlés.
Le chapeau 40 est placé dans l'enveloppe au-deasus de la paroi verticale 23 de ce dernier, comme représenté dans les dessins. Le chapeau 40 est également réalisé en tôle métal- lique; il est généralement tronconique et Comprend une paroi supérieure plane 41 s'étendant horizontalement, ainsi qu'une paroi 42 divergeant d'une manière conique vers le bas et dont la surface intérieure s'engage dans le' bord supérieur de la
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paroi verticale 23, comme représenté en 43, Dans la paroi coni- que 42, sont pratiquées de nombreuses ouvertures 44 servant de passages d'évacuation, par lesquels sortent les gaz brûlés.
Chaque ouverture 44 comprend une fente comportant un bord infé- rieur rectiligne 45 s'étendant horizontalement, ainsi qu'un bord supérieur dirigé vers l'extérieur ou en saillie, recouvrant ce bord intérieur, à l'écart de ce dernier.
La paroi inférieure 12 et le rebord annulaire 13 de la base 10 définissent un compartiment avec la paroi verticale 23 de l'en- veloppe et le chapeau 40; l'assemblage de brûleur 50 étant dis- posé dans la partie inférieure de ce compartiment, comme repré- senté. La partie supérieure de ce compartiment forme une chambre de combustion, où est brûlé le carburant éjecté par le brûleur.
L'assemblage de brûleur 50 comprend une soufflerie 51, une con- duite d'admission d'air 52, reliée à la sortie de cette 3ouf- flerie, de même qu'une chambre de mélange 53 communiquant avec l'extrémité de la conduite d'admission d'air 52. Le carburant gazeux est amené, par une conduite 54, dans la conduite d'admis-* sion d'air 52, entre les extrémités de cette dernière, puis il est mélangé à l'air dans la chambre de mélange 53. Le mélange carburant-air est éjecté vers le haut à partir de la chambre de mélange 53, pour être brûlé dans la chambre de combustion situé au-dessus.
Dans cette forme de réalisation, la charge de matière absorbant la-chaleur 60 remplit l'espace défini entre la 'paroi intérieure 25 de l'enveloppe et le chapeau 40, pour entourer les parois de ce dernier, en attei-gnant, au sommet, un niveau supérieur à celui de la paroi supérieure 41.
Le dispositif d'admission d'eau 70 comprend une tête d'ar- rosage 72, placée au-dessus de la charge de matière absorbant;' la chaleur et formée d'une multitude d'orifices 71 ayant des
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,¯' ,eE,,s.'er6eaat vers le bas. Le dispositif d'admission d'eau 70 -..est fixé à lu tête d'arrosage 72 sur la par4i extérieure 21 jazz l'enveloppe 20 au moyen d'une barx'e supporters Une conduite- d'eau 75, en vue d'amener l'eau & la tbte darrosaet 72, retend ' ,vers le bas le long de la surface intérieure de la parQinirti . T.
".,rieure 25, tout en s'étendant également vers 1$ extérieur en tet.., ,- tréxast la paroi ïnté 0%re 25 et la .paroi extérieure z1., catrs; 3lènai,té a2 ?SI pce îAsuuaé l011"' re e appropriée 4.'ad<i<-' ## 0'loo ±***uo yileau à chssffir ta* amenée de 6ete source , , : it.d'arroge ?2 par-l'atonalité 79.." -i,rovrî t:rahoporter 1 *eau chauffée:, e* accumulant dan le ru *r , ir 24, & l'extérieur du chauffe ;eau, une con.ui,te' 81 eet relié* au réservoir 24, près de la base de ce dernier et'die s'étend vers l'extérieur en traversant la paroi latérale 11 de la base lot pour être dirigée vers le point d'utilisation de l'eau chaude.
Comme représenté à la fig. 1, on prévoit un dispositif à fenêtre 82 ;sa vue d'observer, de l'extérieur de l'enveloppe, l'état de combustion du carburant dans le chauffe-eau.
Lors du fonctionnement du chauffe-eau représenté dans les fige 1 et 2, suivant la description ci-dessus, le carburant gazeux, amené par la conduite 54 dans la conduite d'admission d'air 52 de l'assemblage du brûleur, pour être mélangé à l'air
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venant de la soufflerie 51, s'écoule vers le haut dans la con- 'duite 52, pour arriver dans la chambre de mélange, où il est intimement mélangé à l'air.
Le mélange sort de la chambre, pour être brûlé dans le compartiment supérieur.Les gaz brûlés on tent, pour s'écouler vers l'extérieur par les multiples ouver- tures 44 pratiquées dans le chapeau 40, afin d'être répartis uniformément dans la charge de matière absorbant la chaleur 60 et ainsi passer à travers cette dernière, tout en la chauffant Directement. L'eau amenée par la.conduite 25 dans la tête d'
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arrosage 72 est éjectée vers le làs d'un* 4"&è' re divergente
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par les orifices 71,qui y sont pratiqués,
afin de descendre à travers la charge de matière absorbant la chaleur 60, tout en entrant en contact direct avec les gaz chauds ascendants ou.avec les surfaces de la matière d'absorption de chaleur ainsi chauffée. Tout en descendant à travers la matière d'absorp - -tion de chaleur, l'eau ainsi chauffée est recueillie dans le réservoir annulaire 24 et elle est amenée, par la conduite 81, au point d'utilisation.
Avec cette disposition, on comprendra que la icône de con- tact, située entre l'eau descendante et les gaz ascendants ou la matière d'absorption de chaleur, est très grande pour les dimensions du chauffe-eau et ainsi, la capacité thermique des gaz brûlés est transmise presque entièrement à l'eau. C'est pourquoi, suivant la présente invention, on prévoit un chauffe- -eau très efficace pouvant être alimenté en carburant et en eau à des débits très élevés, malgré ses dimensions limitées.
Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, la paroi inté- rieure 25 agit efficacement pour empêcher la chaleur produite de s'échapper à l'extérieur de l'enveloppe, ainsi qu'on le com- prendra aisément.
Suivant les fig. 3 et 4, une forme de réalisation modifiée du chapeau 140 est généralement analogue au chapeau 40, avec cette exception qu'il comprend des ouvertures 144 prenant cha- cune la forme d'une fente comportant un bord supérieur recti- ligne et horizontal, ainsi qu'un bord inférieur 149 déporté vers l'intérieur.
Uhe autre forme de réalisation de la présente invention représentée dans les fig. 5 et 6 est généralement d'une cons- truction similaire à celle de la première forme de réalisation représentée dant les fig. 1 et 2, à l'exception des caractérisa tiques suivantes. Les pièces de la deuxième forme de réalisa- tion, correspondant à celle de la premier*, sont désignera, daus. les fig. 5 et 6, en ajoutant 200 aux chiffres de référence de
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la première forme de. réalisation.
L'enveloppe 220 de la deuxième forme de réalisation pos-
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aède une structure simplifiée comparativement celle de la première. En effet, elle ne comporte aucune paroi intérieure correspondant à la paroi 25 et placée à l'intérieur de la paroi extérieure 21 de la première forme de réalisation. L'en- veloppe 220 comporte également une paroi supérieure solidaire 230, au lieu ..du couvercle 30. La -charge de matière d'absorption de chaleur 260 est supportée, au fond, par une plate-forme annu- laire 291 prévue à cet effet, Un assemblage de brûleur 250 est conçu pour être utilisé avec du carburant liquide.
Une autre caractéristique distinctive (Le la forme de réa- lieation des fige 5 et 6 réside dans le chapeau 240, construit comme décrit ci-après.
Comme représenté à la fig. 7, le chapeau 240 comprend un toit supérieur 246, un certain nombre de toits intermédiaires 247, un toit inférieur 248 et trois chevrons 249 reliant ces toits écartés et placés l'un au-dessus de l'autre, pour former une structure en forme de dôme comportant des espaces annulaires 244. Les gaz brûlés passent par ces espaces annulaires 244 en- tre les toits adjacents et %la s',écoulent vers l'extérieur dans la charge de matière d'absorption de chaleur 260.
La fonction générale du chauffe-eau représenté dans les ,fige 5 à 8 est analogue à celle de celui représenté dans les fig. 1 et 2. D'une manière spécifique, l'eau est amenée, par la conduite 275, à la tête d'arrosage 272 et elle est éjectée en divergeant vers le bas par les orifices 271, qui y sont pratiqués, pour descendre à travers la charge de matière d'absorp- -tion de chaleur, tout en étant chauffée par les gaz brûlés et la matière d'absorption de chaleur ainsi chauffée. L'eau chauf- fée de la sorte est recueillie dans le réservoir 224, puis elle est anenée, par la conduite 281, au point d'utilisation.
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Une autre terme de réalisation de la présente invention est représentée dans les fig.9 et 10; elle est également d'une cons- truction et d'une fonction généralement analogue à celles des fig. 1 et 2, avec cette exception qu'elle comprend un chapeau 340, constitué d'un toit supérieur circulaire 341 et d'une paroi cylindrique foraminée ou réticulaire 342, descendant de ce toit supérieur, près de sa périphérie, et reposant, au fond, sur ,une cuvette annulaire ou un épaulement incurvé 324, formé au-dessus d'une paroi verticale cylindrique 323 de l'enveloppe 320.
Avec ce système, dans lequel le chapeau comporte une paroi périphé-' \ rique d'une structure réticulaire, l'eau descendant à travers la charge de matière d'absorption de chaleur atteint et passe @ par la paroi réticulaire, pour arriver sur sa surface intérieur,..
La cuvette ou épaulement annulaire 324, formé au-dessus de la paroi verticale 323 de l'enveloppe, possède une section trana- versale arquée, concave vers le haut et vers l'extérieur, afin ' de recueillir l'eau chauffée descendant le long de la surface intérieure de la paroi réticulaire 342 du chapeau 340, pour être dirigée à l'extérieur de la paroi verticale 323. Comme représenté, un organe annulaire foraminé 391 est disposé d'une manière appro- priée entre la surface intérieure de la paroi extérieure 321 de l'enveloppe et la surface extérieure de la paroi verticale 323, afin d'empêcher la matière absorbant la chaleur de tomber.
La présente invention a été décrite en se référant en par- ticulier à quelques unes de ses formes de réalisation préférées, mais l'homme de métier comprendra que différentes modifications peuvent y être apportées, sans se départir du cadre et de l'esprit de la présente invention, définis par les revendications ci-après