Radiateur à circulation d'eau. La présente invention est un radiateur à circulation d'eau, caractérisé en ce qu'il est formé d'éléments assemblés, ayant leur.chauf- fage et leur circulation propres et à l'inté rieur desquels l'eau est guidée et canalisée par des cloisonnements, lesquels sont étagés entre eux et par rapport à la source de cha leur, de telle sorte que la. circulation d'eau s'établisse par thermosiphon en circuit fermé, le courant étant ascendant dans les canaux centraux et descendant dans les canaux laté raux ainsi formés.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, quelques formes d'exécution clé l'inven tion.
Fig. 1 est une vue schématique d'un élé ment simplifié en forme de caisson plat avec deux cloisons intérieures seulement, avec chauffage électrique; Fig. 2 est une coupe transversale mé diane suivant la ligne ca-a de la fig. 1; Fig. 3 montre un élément plat à cloisons internes multiples et chauffage par le gaz; Fig. 5 et 6 montrent des demi-éléments établis selon la première forme d'exécution; Fig. 4 et 7 montrent respectivement en coupe verticale et en plan, une variante clé disposition .rayonnante des demi-éléments;
Fig. 8 montre schématiquement en coupe horizontale une forme d'exécution d'éléments à rainures embouties formant cloisonnement; Fig. 9 est une coupe verticale longitudi nale d'un élément établi selon cette forme d'exécution; Fig. 10, 11 et 12 sont trois coupes ver ticales transversales, respectivement selon les lignes b-b, c-c et d-d de la fig. 9; Fig. 13 montre un appareil à tubes d'eau.
L'eau circulant à l'intérieur -de chaque élément 1 est guidée, orientée et canalisée par des cloisons 2, soit multiples comme dans l'exemple de la fig. 3, soit réduites au nom bre. de deux, comme dans l'exemple de la fig. 1. La hauteur desdites cloisons est en viron les deux-tiers -de celle de l'élément, leur bord inférieur 2' peut être légèrement inflé- chi en dehors pour faciliter la circulation de l'eau (fig. 4 à 6).
Dans le cas où l'on n'utilise que deux cloisons, elles sont disposées de telle sort qu'elles laissent entre elles un canal central 3, de largeur au moins égale et pratiquement, de préférence, supérieure à la somme des lar geurs des canaux latéraux 4 ménagés entre lesdites cloisons 2) et les bords de l'élément 1.
Dans le -cas oii l'on utilise des cloisons multiples, celles-ci sont étagées comme repré senté en fig. 3, les cloisons centrales étant plus élevées que les latérales.
Du fait de cette disposition, la source de chaleur étant disposée à la partie .centrale in férieure de l'appareil, il va s'établir, par thermosiphon, un courant ascendant dans les canaux centraux 3 et un courant descendant dans les canaux latéraux 4, de sorte que l'eau circule en circuit fermé comme l'indiquent les flèches du dessin.
Dans le cas d'utilisation du courant élec trique, les résistances 5 sont placées horizon talement, transversalement d'un bout à l'au tre du radiateur, et chaque résistance est re liée à une extrémité à un des fils d'amenée du courant et à l'autre extrémité à un plot 6 frotté par un balai manoeuvré par manette, à la façon d'un rhéostat, -de telle sorte qu'on puisse à volonté mettre en circuit 1, 2, 3, 4 résistances etc. .
Au premier plot, une seule résistance étant en circuit, le radiateur est en veilleuse et sa température se maintient aux environs de 30 C (dans une pièco à 15 C), la con sommation de courant étant minime.
Au dernier plot, toutes les résistances sont en action et l'eau peut approcher de l'ébullition. C'est la position de départ lors qu'on veut amener rapidement le radiateur à la température désirée. Cette température atteinte, on ramène la manette en arrière, sur le plot donnant le degré de chaleur que l'on désire maintenir.
Sur chaque plot, on peut indiquer en de grés la température approximative du ra diateur en régime continu. Les résistances peuvent avoir la forme de lames, de barres ou de cylindres, elles peu vent être disposées de différentes façons sur les parois ou à l'intérieur du caisson.
Le fil neutre ou la ligne de terre peut être mis à la masse de l'appareil et par elle à l'une des extrémités des résistances. Le fil de tension est relié à. l'appareil de réglage, et, par lui, aux plots isolés correspondant à l'autre extrémité -des résistances. Ce dispositif donne la possibilité d'utiliser des résistances baignant directement dans l'eau et d'obte nir un rendement meilleur.
Le chauffage peut s'effectuer également par une rampe à gaz 7 (fi-. 3) ou par des brûleurs à alcool ou à un hydrocarbure quel conque.
Tandis .que, dans le cas de chauffage par résistances électriques 5, le fond 8' peut être plat, selon le tracé mixte de la fig. 1, dans le cas de chauffage par rampe ou brûleurs 7, le fond ne peut être plat, car il serait léché par la. flamme sur toute ton étendue et le cou rant descendant s'établirait difficilement par les canaux 4.<B>1.1</B> est donc utile d'amener les canaux du courant. descendant en dehors et en dessous du niveau de la flamme, en donnant au fond 8 un profil en auge renver sée, en dos d'âne ou encore un profil triangu laire qui active la circulation de l'eau par thermosiphon.
Pour permettre la fabrication en série, on peut construire un seul type d'élément de ce dernier genre, comme représenté au dessin, se prêtant tout aussi bien au chauffage exté rieur par brûleur qu'au chauffage intérieur par résistances électriques.
Les éléments plats et étanches 1 sont constitués par l'assemblage (fig. 2) .de deux plaques métalliques qué1conques 9, 10, en tôle plombée, ou en aluminium, par exem ple, séparées l'une de l'autre par un inter valle convenable, 5 à 10 millimètres, et agra fées et, si besoin, soudées par leurs bords 15.
Les cloisons 2 qui peuvent être simple ment fixées par deux rivets, maintiennent l'écartement voulu entre lesdites plaques. La, fig. 2 montre un radiateur formé de plusieur- éléments autonomes 1 placés les uns devant les autres et réunis par des mor ceaux,de tubes du commerce de 1 à 3 centi mètres de long. En haut, la communication peut être unique et médiane, ou double et latérale, -comme représenté en fig. 3.
Les tubes de communication supérieure <B>Il</B> discontinus, de faible diamètre, servent à conduire la vapeur -et les gaz; ils peuvent contenir une entretoise métallique consolidant l'ensemble.
Ils peuvent être remplacés par un tube situé à la partie supérieure latérale du ra diateur et relié à chaque élément.
Le tube inférieure 12, également discon tinu, est plus volumineux, afin de pouvoir contenir, au besoin, les résistances électri ques 5, dans le cas d'un radiateur électrique, ou présenter une surface suffisante à la flamme. Il semble préférable de -donner à cette communication, inférieure une forme demi-ronde ou triangulaire.
Dans le cas d'un radiateur électrique (fig. 2), sur la face antérieure -du premier élément la, on soude une bague de bronze filetée 16 sur laquelle se visse un bouchon 17, auquel sont fixées les résistances. L'axe 18 du support des résistances 5 peut être reçu sur un pivot 19 fixé à la plaque externe du dernier élément<B>le.</B>
Au-dessus du radiateur et un peu en dehors du premier élément la, on dispose une chambre d'expansion 13 formée par deux hé misphères se vissant ou s'emboîtant l'un sur l'autre, l'hémisphère inférieur pouvant ainsi servir d'entonnoir pour le remplissage. Une amorce de tuyau 14 préférablement. coudée, légèrement oblique en haut, pour le remplis sage sous pression, part de l'hémisphère su périeur; on peut y fixer un sifflet avertis seur par où s'échappe la vapeur et qui empê che ainsi toute possibilité de pression inté rieure et, de ce fait, tout danger d'explosion.
Dès que la vapeur atteint une certaine pression, un appel strident indique .qu'il est temps de modérer le chauffage; ledit sifflet avertisseur est également susceptible d'indi- quel un manque d'eau, ou un .défaut (le cir culation d'eau, s'il se fait entendre sans que 1r, chauffage soit poussé au maximum. Ainsi l'air est humidifié sans exagération pour ob tenir un chauffage agréable et sain.
En pratique, on ne chauffe pas l'eau à plus de 70 à 80 et une condensation suffi sante est obtenue en disposant. la sphère 13 en dehors du courant d'air chaud ascendant qui lèche les parois du premier élément 1 a et au contraire dans le courant d'air non ré chauffé entraîné par le courant d'air chaud, ce qui facilite la condensation.
Aux lieu et place de la sphère de conden sation 13, on peut ménager dans la paroi su périeure du caisson une petite chambre ,d'expansion 21 (fi-. 13) de laquelle part un tube 22 par où s'échappent la vapeur et les gaz. Ce tube coudé redescend sous le radia teur et s'y termine par un serpentin 23 de condensation à légère pente; la condensation y est facilitée par le courant d'air froid qui monte se réchauffer au contact -du radiateur. L'eau, distillée ainsi, est recueillie dans un récipient verseur 24 et peut être réintroduite dans le radiateur. Le serpentin de condensa tion peut être placé, comme la sphère de con densation, à la partie supérieure latérale.
L'eau qui s'y condense redescend ainsi dans le radiateur.
Le remplissage de celui-ci s'effectue alors par un bouchon 25 analogue à. ceux des ra diateurs d'automobile et situé en dessous du départ du tube 22.
Dans le -cas de chauffage par rampe 7 ou brûleurs, 'le serpentin 23, situé au-dessous dudit brûleur, en est séparé, pour éviter sa chaleur rayonnante, par une grille ou lame perforée 26, qui permet le passage de l'air.
Pour ne pas gêner l'expansion de la va peur et des gaz dans chaque élément auto nome 1, il faut veiller à ce que le niveau de l'eau ne dépasse jamais les tubes .de commu nication supérieurs 11. Aussi, il est prév ii un peu au-dessous de ces tubes, sur un bord ou sur une des faces du premier élément la (fig. 2), un petit bouchon purgeur 20. ouvert seulement au cours du remplissage, pour indiquer le moment où l'eau a atteint le ni veau convenable.
Au point de vue fabrication en série, il a été jugé préférable de constituer le cloison nement des éléments, non plus par des cloi sons rapportées fixées par rivets, mais en conformant sur une partie de la hauteur de chacune des deux plaques 9, 10, des rainures 33 (fig. 8) dont les fonds sont accolés par rivet, 34, oeillets ou autres moyens. Ces rainures-cloisons augmentent la solidité et la rigidité des plaques -de l'élément.
Les rivets 3-4 sont avantageusement cons titués (fig. 11) par des oeillets pour le pas sage de broches de serrage 35 traversant des manchons d'écartement 35', de longueur ap propriée, maintenant l'écartement voulu entre deux éléments voisins.
Par ce montage, les éléments, en nombre variable selon les besoins, sont rendus ius- tantanément interchangeables en cas de dé térioration de l'un d'eux. D'autre part, la tige 18 portant les résistances est indépen dante des moyens d'assemblage, ce qui per met le remplacement aisé desdites résistan ces.
L'élément interchangeable peut être con formé, comme représenté aux fig. 9 à 11, à l'ai-de d'une matrice qui emboutit à la fois: a) les deux larges rainures 33 (fig. 9 et 11) aux extrémités desquelles sont enfilées les broches de serrage 35 traversant les oeil- lets 34, comme indiqué ci-dessus; b) les bords destinés à être agrafés comme en 15 (fig. 2), ou soudés, comme en 15' (fi-. 8 et 10); c) les parties embouties extérieurement en 11 et 12 constituant les amorces des deux conduits médians de communication, le supé rieur pouvant être plus petit.
Dans l'amorce 11 de l'orifice supérieur de communication, on fait passer une douille 36, soudée aux bords emboutis des plaques 9, 10 du caisson, et percée de deux trous 37 au niveau de l'intérieur de l'élément pour le passage de la vapeur et des gaz. Les deux bouts .de la douille sont coniques et de co- nicité inverse pour permettre un emboîtement et un joint parfaits par rapport à la douille de l'élément voisin, l'une des portées coni ques peut être arrondie dans ce but. Le ser rage s'obtient à l'aide d'un boulon central 38 maintenu par deux rondelles 39 à embases 39' du diamètre intérieur des douilles 36.
Pour l'orifice inférieur 12 de communica tion, le montage est le même, sauf le diamè tre des douilles 44 qui est beaucoup plus gros, ce qui nécessite la fixation par quatre boulons 41, .traversant, à ses extrémités, deux rondelles 42 à embases 42'. Les douilles 44, qui s'emboîtent l'une dans l'autre par portées coniques, sont percées de multiples trous 40 d'un diamètre supérieur .à l'épais seur -de l'élément, de façon à réduire au mi nimum les parties métalliques masquant la lumière intérieure de l'élément, 'la partie de l'élément emboutie extérieurement en 12 et soudée, masquant la portion latérale 40' des trous.
Cette solution permet de monter les ré sistances électriques 5 sur un axe 18 absolu ment indépendant, fixé à un bouchon 17 se vissant dans l'une -des rondelles 42, et de visiter ces résistances à volonté sans risquer de -détruire un joint.
Dans certains cas, il peut être avanta geux, partant d'un élément à deux cloisons 2, ou pincements par rainures 33, du type représenté en fig. 1, d'ajouter une cloison médiane 2', de façon à scinder ainsi l'élé ment en deux demi-éléments l' tels que ceux représentés aux fig. 5 et 6, possédant cha cun une seule cloison 2 (ou pincement 33), créant une circulation d'eau par thermosiphon, l'eau montant en 3 pour redescendre en 4.
La fig. 5 montre une première forme d'exécution -de demi-é lément dans lequel la forme courbe donnée au fond 8 laisse plus de place pour le passage de l'eau et évite d'a voir à infléchir l'extrémité de la cloison 2 comme représenté en 2' à la fig. 4.
La fig. 6 montre une seconde forme d'exécution de demi-élément, le tracé plein, montrant la forme plate du fond 8' dans le cas du chauffage électrique et le tracé mixte, la forure à .donner préférablement à ce fond 8 pour le chauffage par le gaz.
A l'aide de ces demi-éléments, 'l'on peut constituer des radiateurs présentant une forme générale ronde ou demi-ronde en adoptant. une disposition rayonnante des éléments telle que l'indiquent les fig. 4 et 7, les demi-caissons pouvant avoir leurs faces arquées ou coudées comme représenté en 1" (flg. <B>7).</B>
Dans un radiateur formant une étoile complète, quelques éléments arqués ou cou dés 1" peuvent faciliter, pour son allure, par exemple, l'accès au brûleur 7, de forme circu laire ou autre, la forme circulaire étant par ticulièrement avantageuse pour le chauffage au gaz d'essence.
Chaque -demi-élément l' possède, par con séquent, sa flamme chauffante ou ses ré sistances électriques 5, l'air circulant entre les faces verticales rayonnante des éléments (fig.- 7)..
La communication des éléments entre eux peut s'établir à la partie supérieure, comme précédemment, par des bouts de tubes de communication 11, de forme arquée appro priée, reliant chaque élément à la chambre d'expansion ou par une communication cen trale supérieure; à la partie inférieure, les morceaux de tubes -de communication 12, qui contiennent, le cas,échiéant, les résistances 5, peuvent affecter la forme d'un tore com plet comme en fig. 7, .de sorte qu'il n'y ait plus -de premier ni -de dernier élément.
L'ensemble des bouts de tube établissant la communication inférieure 12 peut, au con traire, comme représenté en fig. 4, être remplacé par un corps unique de tôle ou bouilloire 12' de forme ronde -ou autre, pré sentant à sa partie supérieure des rainures radiales pour l'adaptation des fonds infé rieurs entaillés des demi-éléments, la montée de l'eau s'effectuant à travers lesdites sai gnées.
Ladite bouilloire contient, bien entendu, le-cas.échéant,...les.résistances électriques.
On peut, si jugé nécessaire, ménager au centre du radiateur, une cheminée axiale 32 comme .dans l'exemple de la fig. 8, les demi- éléments opposés n'étant plus alors accolés.
Dans une variante d'exécution de l'objet de l'invention, au lieu de constituer le radia teur par l'assemblage .d'éléments plats 1 à. cloisons internes 2, ménageant des canaux de courant ascendants et descendants, on peut (fig 13), utiliser-des tubes d'eau verticaux 3', 4' reliant un réservoir inférieur 28 contenant la source de chaleur, résistance à ou léché par elle, cas d'une rampe 7, à un réservoir supé rieur 29, la forme respectivement concave et convexe .des fonds intermédiaires 30, 31 des- dits réservoirs étant telle que la circulation de l'eau s'établisse, par l'effet de la diffé rence de densité, de bas en haut dans les tubes centraux 3',
et de haut en bas dans les tubes latéraux 4' par suite de l'étagement de ces tubes, tel l'étagement des cloisons 2, et de l'effet de thermosiphon .en résultant.
De la sorte, .de la partie centrale supé rieure du fond bombé 30 sortent les tubes 3' par lesquels monté l'eau chaude qui débou che au sommet. du fond convexe 31, tandis que, latéralement et sur un plan inférieur, sortent les tubes 4' par lesquels l'eau refroi die redescend ,se réchauffer au contact de la source de chaleur, résistances électriques ou paroi 8 chauffée par la. rampe 7.
La fig. 13 montre grossièrement le prin cipe de l'appareil et indique les pentes per mettant la circulation d'eau dans un type de radiateur à huit tubes.
En raison de l'absence de pression inté rieure, on peut construire le radiateur avec des éléments de très .faible épaisseur et en métal quelconque. Pour un encombrement et un poids très réduits, on obtient une très grande surface de chauffe.
Les appareils décrits sont transportables, légers et peu encombrants, ils donnent un chauffage très sain et très propre.
Pour éviter d'avoir à regarnir d'eau et éviter toute possibilité d'émission de vapeur dans la pièce, on peut. disposer un vase d'ex pansion unique mis en communication à vo lonté avec un ou plusieurs radiateurs utili sés dans un même appartement. On prévoit pour cela dans chaque pièce une canalisation de faible @c1iamètre allant au vase d'expansion.
La canalisation peut se terminer par un robinet, identique, par -exemple -aux robi nets du gaz, et on y raccorde facilement le radiateur par un petit tube en caoutchouc, oblique vers le haut. Dans un même appar tement, il est possible de prévoir plusieurs de ces robinets auxquels on peut adapter un radiateur.
En tous cas, pour utiliser des radiateurs légers, transportables, à parois peu résistan tes, on a intérêt à ne pas mettre le vase d'ex pansion à plus de un à .deux mètres en charge sur ces radiateurs.
Ce même dispositif peut être intéressant pour le chauffage des voitures -de chemin de fer: des radiateurs bas de section rectangu laire peuvent être disposés sous les ban quettes et présenter sur leur bord supérieur les tubes -de communication qui les entre- toisent, ces radiateurs étant Teli.és à un vase d'expansion situé dans 'le cabinet de toilette. Le courant est donné soit par la ligne dans le cas de la traction électrique, soit par une dy namo, entraînée pendant la marche, comme celle pour la lumière, soitencore par ungroupe électrogène placé sur la locomotive.
Non seulement le .chauffage de la voiture, mais le chaufage de chaque compartiment peut être réglé par les voyageurs eux-mêmes.
Pour chauffer le train à l'arrêt, il suffit de placer. dans les gares et sur les voies de garage, des prises de courant sur le secteur. Par conséquent, à l'arrêt comme en marche quel que soit le genre de traction, l'appareil fonctionnera.
Enfin, on pourrait accoupler l'appareil avec un radiateur à ailettes du type usuel, le départ de l'eau chaude se faisant de la par tie supérieure du présent appareil clé chauffe, tandis que le retour s'adapte à la partie in férieure. Ainsi le présent radiateur peut jouer le rôle de la chaudière de chauffage central.
Le radiateur peut encore avoir la forme extérieure d'une simple bouillote d'eau,--cra d'une chaufferette contenant à sa partie in férieure des résistances. Cette bouillotte peut être reliée au vase d'expansion de la voiture (train, tramway, etc.).