Chaudière de cliauiiage central. La présente invention a pour objet une chaudière de -chauffage central à eau -chaude accélérée parla vapeur.
Dans ledit mode -de chauffage, l'eau chaude, fournie par une chaudière appropriée, circule dans les radiateurs sous l'action de va peur sous pression convenable, ce qui permet. d'accélérer la circulation, et par suite l'effi cacité du chauffage, de disposer des canali sations de retour d'eau au plafond et de ré duire le diamètre des canalisation.
Pour diminuer les frais ,d'installation et pour simplifier l'installation, il est désirable de produire la vapeur nécessaire au bon fonc tionnement à l'aide de la chaudière à eau chaude en même temps que celle-ci. En outre, il est avantageux de réaliser cette installation au moyen des chaudières de types connus.
Mais dans l'adaptation des chaudières connues à ce mode de chauffage particulier, il est difficile d'obtenir que le débit de va peur nécessaire soit obtenu de façon sûre et convenable quelle que soit l'allure du chauf- fage ou les variations instantanées de l'al lure. En particulier, au moment de la ferme ture du registre d'admission d'air sous l'in fluence du régulateur thermométrique, la va peur doit être produite de façon continue et en débit régulier, bien que l'allure du foyer soit ralentie et le .débit de vapeur doit être maintenu jusqu'à réouverture du registre d'admission d'air.
La chaudière, objet de l'invention, permet de répondre à ces -différentes conditions. Elle est caractérisée en ce qu'elle est mu nie d'un dispositif de vaporisation compor tant un corps métallique de masse impor tante, qui présente à son intérieur une capa- cité fermée alimentée en eau à vaporiser et qui est disposé, au moins partiellement, ,dans le foyer de chaudière, au contact du combus tible par une partie de sa surface extérieure et baigné sur la majeure partie au moins de sa surface extérieure par des gaz à tempé rature élevée circulant à grande vitesse,
cer taines parties de sa surface extérieure étant parallèles aux parois intérieures de la chau dière et à faible distance de celles-ci, de ma nière à former un passer étroit pour les gaz chauds. Le passage étroit dans lequel les gaz chauds circulent à vitesse accélérée assure, par le double effet de leur température élevée et -de l'accroissement de la convection dû à leur grande vitesse, une importante trans mission -de chaleur peu variable avec l'allure .du chauffage.
La chaudière peut être -d'un type quel conque, notamment du type ordinaire de chauffage central à eau chaude, et le dispo sitif de vaporisation peut être adapté de fa çon simple à son intérieur. Ce dispositif as sure une vaporisation régulière, quelle que soit l'allure ou les variations d'allure.
L'effet de transmission peut également être augmenté par la présence d'ailettes sur le corps métallique du dispositif de vapori sation qui, formant canaux le long du com bustible, favorisent le passage des gaz en même temps qu'elles contribuent à la trans mission de chaleur à la masse du corps mé tallique renfermant la capacité alimentée en eau à vaporiser.
En outre, le dispositif -de vaporisation peut comporter une cloison reliée à la paroi avant -du foyer, laquelle peut présenter un o ri ifice réglable t5 <B>à</B> volonté dans le but de di- riger le courant de gaz chauds provenant du foyer soit entièrement, soit en partie autour du corps métallique .du dispositif vaporisa teur.
La présence de cette cloison permet de déterminer un débit de vapeur conforme aux nécessités de l'installation de chauffage sui vant la perte de :charge imposée à l'eau chaude par le tracé des -canalisations. Un ré glage commode facilite la production du dé bit relatif approprié d'eau chaude et de va peur ainsi produites simultanément par la même chaudière suivant les conditions de température extérieure et -de variations du chauffage à produire.
Le corps métallique, ayant avantageuse ment une masse importante par rapport au volume de l'eau contenue à son intérieur, forme par lui-même volant de chaleur, de telle sorte que la vaporisation ne subit pas les variations instantanées d'allure du chauffage. La vaporisation se trouve ainsi assurée en vue de la circulation de l'eau chaude, même s'il se produit une fermeture momentanée du re- gistre, d'admission d'air.
La forme -du :corps métallique peut .être établie de telle sorte qu'il guide le combus tible dans le foyer et qu'il assure une répar tition telle que l'épaisseur de combustible à l'arrière de la grille soit relativement faible. De nette façon, lorsque le feu reprend après une diminution d'allure, il reprend rapide ment à l'arrière de la grille, au contact du corps métallique, en raison -de la facilité de passage offerte en cet. endroit à l'air et aux gaz de la combustion par la faible épaisseur de combustible.
La masse -dudit corps métal lique reçoit très rapidement une quantité de chaleur importante formant volant tout en fournissant la quantité de vapeur convenable, et cela avant même que l'eau chaude ne monte en température dans la chaudière.
A cet effet, le corps métallique peut être avantageusement .établi -en forme de prisme triangulaire ayant deux faces longitudinales et ses deux faces transversales parallèles aux parois intérieures de la chaudière et ayant une arête située au-dessus -de l'arrière de la grille à faible distance de celle-ci.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemples, trois formes d'exécution de la chaudière objet -de l'invention.
La fig. 1 représente une vue d'ensemble de la première forme d'exécution adaptée à une installation -de chauffage à eau chaude accéléré par la vapeur; La fin. 2 représente une vue perspective de cette forme -d'exécution dont le foyer a une section carrée ou rectangulaire; La fig. 6 est une vue en coupe du dispo sitif de vaporisation; La fig. 4 représente la seconde forme d'exécution, qui est une chaudière du type à éléments juxtaposés; Les fig. 5 et 6 sont relatives à la troi sième forme d'exécution.
La chaudière 1 (fig. 1) est une chaudière à, eau chaude, dont le foyer 2 a une section horizontale carrée ou rectangulaire. Le \char bon introduit par une porte 3 repose sur une grille 4 et remplit le foyer 2. Dans le foyer est placé un corps métallique 5 de masse im portante, faisant partie .d'un dispositif de va porisation. Ce corps 5 est de section verticale triangulaire. Il renferme à son intérieur une capacité fermée alimentée en eau de retour par une tuyauterie 6.
La vapeur s'échappe par une tuyauterie 7 et se rend dans un ap pareil 8 où, au,contact de l'eau chaude, elle assure, par sa pression, la -circulation de celle- ci dans des canalisations 9 et 10 et des ra diateurs 11.
Le corps métallique 5 est -de masse rela tivement importante par rapport au volume de l'eau en cours de vaporisation qu'elle con tient. Sa surface extérieure est munie d'ai lettes 12. Une partie de 1a surface extérieure, 13, est en contact avec le combustible -chargé dans le foyer 2. Les autres parties de la sur face extérieure, 14, 15, 16, sont disposées pa rallèlement aux parois intérieures de la chau dière 17, 18, 19 et. à faible distance de celles ci, réalisant ainsi des passages étroits 20 dans lesquels les gaz chauds du<I>foyer</I> circulent à brande vitesse dans le sens indiqué par les flèches f.
Le long de la surface 13, dans les inter valles laissés libres entre le combustible et la paroi, les gaz chauds circulent également à grande vitesse et favorisent la production de vapeur et la transmission de -chaleur à la masse du corps 5, dans le but de former vo lant de chaleur. Pendant leur trajet le long, du corps 5. les gaz contribuent au chauffage de l'eau chaude nécessaire et, après avoir chauffé le-lit corps, ils épuisent. leurs calories dans la partie supérieure 21 -de la chaudière, assurant ainsi un excellent rendement ther mique -de la chaudière.
Lorsque le registre d'admission d'air 22. <U>commandé</U> par un régulateur thermométrique -de la chaudière, s'abaisse momentanément, le chauffage du corps 5 est toujours assuré par <I>les</I> gaz chauds. Mais la chaleur emmagasi- née par la masse dudit corps 5, constamment alimenté par l'eau de retour arrivant en 7, retarde les variations @de débit. de vapeur qu'entraînerait la modification du régime du foyer et assure la régularité de la vaporisa- tion et, par suite, 1a bonne circulation de l'eau dans l'installation en 9, 10 et 11.
Lors de la réouverture du registre, l'air se trouve appelé plus facilement .à l'arrière de la grille qui est faiblement couverte de com bustible -et le feu reprend très rapidement à .cet endroit, assurant un chauffage efficace du corps 5. Ledit corps reprend très rapi dement dans sa masse la quantité -de chaleur nécessaire pour former volant de chaleur tout en assurant simultanément la production de vapeur nécessaire à la circulation de l'eau chaude.,Cette.remise en température du corps 5 se fait d'ailleurs complètement avant que l'eau -chaude ait pu monter sensiblement en température dans la chaudière réalisant ainsi un fonctionnement sûr et .continu.
Le corps 5 est muni d'une -cloison 23 qui le relie à la paroi avant 24 du foyer de la chaudière. La cloison 23 est munie d'un ori- fiae 25 réglable à volonté par un volet 26. Lorsque l'on ouvre plus ou moins l'orifice 25, un appel direct de gaz chauds plus ou moins important se produit le long de la surface 13, le reste -des gaz chauds ainsi réglables conti nuant à passer dans les passages étroits 20. Cette cloison à ouverture réglable permet de faire varier l'un par rapport à l'autre, suivant l'allure ou les pertes de -charge de l'installa tion, le débit de vapeur et le débit d'eau chaude et de donner plus de souplesse à la chaudière dans la production simultanée d'eau chaude et de vapeur.
La forme d'exécution représentée en fi-. 4 est une chaudière à éléments juxtaposés com prenant des éléments verticaux 27, métal liques creux, reliés à une masse métallique horizontale -creuse ou pleine 28. Ladite masse 28 a une section verticalë triangulaire et elle est disposée dans la. partie arrière du foyer de la chaudière de la façon décrite ci-dessus pour le corps métallique 5. La surface 29 est au -contact du combustible et les surfaces 30, 31 et 32 sont parallèles aux parois intérieures du foyer à faible distance -de celles-ci pour réaliser des passages étroits dans lesquels les gaz du foyer circulent à grande vitesse.
La masse 28 forme volant de chaleur, ainsi qu'il a été dit précédemment.
Les éléments verticaux 27 sont eux aussi léchés par une partie des gaz .chauds produits par le foyer. Ces éléments 27 sont disposés en lieu et place d'un ou plusieurs des élé ments de la chaudière.
La masse 28 reliée aux éléments 27 est prévue de façon qu'elle occupe en largeur la largeur du foyer, laissant aux extrémités le seul passage étroit nécessaire aux gaz chauds. Ladite masse 28 peut être munie d'ailettes pour rendre plus efficace la transmission de chaleur tout en formant des canaux de pas sage le long du combustible.
Il est évident que si les parois intérieures du foyer, au lieu d'être planes, étaient de forme quelconque, la section -du corps 5 (fig. 1) ou 28 (fig. 4) serait appropriée pour suivre le contour intérieur -du foyer, de façon à ménager toujours des passages étroits et ré guliers pour les gaz chauds. De même, la face avant du corps métallique serait réalisée pour suivre la forme du talus naturel -constitué par le combustible chargé dans le foyer et pour réaliser, au moment -des reprises .du feu, un chauffage rapidement efficace du corps mé tallique.
Pour une installation d'importance moyenne, avec une chaudière à section hori zontale 'carrée, la largeur des canaux 20 peut être avantageusement. de 2 à 4 centimètres -.et le corps 5 peut être réalisé en acier coulé avec une épaisseur de 8 à. 10 centimètres.
Dans la forme d'exécution représentée sur les fig. 5 et 6, le corps métallique 5' que com porte le dispositif -de vaporisation affecte une section triangulaire; une face 14 est disposée parallèlement à la paroi de la chaudière, de telle sorte qu'il est encore ménagé, comme dans les formes d'exécution décrites plus haut, un passage étroit, 20, entre ce corps 5' et la paroi de la chaudière.
D'autre part, la partie intérieure de la chaudière constitue, d'une part, à sa partie in férieure, le foyer 2 et, d'autre part, à sa par tie supérieure, un magasin -de combustible. La chambre ainsi formée est limitée à sa partie supérieure par une plaque 33, de configura tion appropriée, dont une partie 33' est éta blie de manière à ménager entre la plaque et le côté 15' du corps 5' un autre passage étroit 34.
Il résulte de cette disposition que la pla que 33, formant plafond, s'oppose au tirage direct dans la chaudière et :contribue à orien ter la circulation de gaz autour du corps 5', ainsi qu'il est représenté par les flèches figu rées en fig. 5 et 6.
Dans la partie supérieure 2' qui forme magasin de combustible, la partie 33' de la plaque de plafond sert en même temps à di riger la chute du combustible, au fur et à me sure de la combustion. Grâce à la disposition de l'ensemble des organes, le feu reprend tout de suite à la partie inférieure où la couche de charbon est très mince, dès que la porte -de tirage est ouverte, et chauffe le corps 5' avant que l'eau contenue dans la chaudière aug mente -de température.
Le corps 5' peut, bien entendu, -comporter comme dans les formes d'exécution précé dentes, des ailettes telles que 12'. On peut disposer -ce -corps 5' soit sur le côté de la chau dière, soit sur sa paroi arrière, suivant la forme et la -disposition -de la grille 4.