CH625599A5 - - Google Patents

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CH625599A5
CH625599A5 CH1048878A CH1048878A CH625599A5 CH 625599 A5 CH625599 A5 CH 625599A5 CH 1048878 A CH1048878 A CH 1048878A CH 1048878 A CH1048878 A CH 1048878A CH 625599 A5 CH625599 A5 CH 625599A5
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fan
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CH1048878A
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Sigeru Onishi
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Nippon Clean Engine Res
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    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description

L'invention se rapporte à un dispositif de soufflerie et de production d'énergie électrique entraîné par un moteur à combustion interne.
Dans le cas où une construction, ou autre type de travaux, doit être effectuée dans une cavité ou autre type de volume fermé, il est nécessaire d'aérer la cavité. De plus, dans de tels cas, il est également nécessaire de prévoir un éclairage à l'intérieur de la cavité où il fait souvent sombre. A l'heure actuelle, quand un travail est effectué à l'intérieur d'une cavité, on utilise un dispositif d'éclairage et de soufflerie fonctionnant avec un moteur à combustion interne. Cependant, avec de tels dispositifs d'éclairage et de soufflerie usuels, du fait que le bruit du moteur est très important et que, de plus, une grande quantité de composants nocifs s'échappe du moteur, il est nécessaire de placer ledit moteur aussi loin que possible de la zone de travail. A cette fin, dans un dispositif d'éclairage et de soufflerie usuel, le générateur entraîné par le moteur ainsi que le générateur qui entraîne le moteur électrique du dispositif de soufflerie sont placés loin de la zone de travail. Cependant, la transformation de l'énergie motrice en puissance électrique pour faire fonctionner le dispositif d'éclairage et de soufflerie a un rendement très bas.
En plus de la nécessité d'aération et d'éclairage susmentionnée, dans le cas où les travaux sont effectués quand la température ambiante est froide, comme pendant la saison froide, il est en outre nécessaire de chauffer l'intérieur de la cavité. Or, jusqu'à présent, il n'a jamais été proposé un dispositif d'éclairage et de soufflerie capable de chauffer l'intérieur d'une cavité.
La présente invention se propose de réaliser un dispositif soufflant pour l'aération, d'un haut rendement thermique, produisant de l'énergie électrique pour l'éclairage et envoyant de l'air chaud dans une cavité fermée pendant la saison froide pour chauffer l'intérieur de cette cavité, de telle manière que la soufflerie et le générateur pour l'éclairage soient directement entraînés par un moteur et que l'air chaud soit créé en utilisant la chaleur du cylindre du moteur et des gaz d'échappement, chaleur qui est inefficacement évacuée dans l'atmosphère dans un dispositif usuel.
Les caractéristiques du dispositif proposé à cet effet par la présente invention découlent de la revendication 1.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective du dispositif de soufflerie selon la présente invention avec une partie du capot arrachée.
La fig. 2 est une vue en plan du dispositif de soufflerie illustré à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue de côté du dispositif illustré à la fig. 1.
La fig. 4 en est une vue de derrière.
La fig. 5 en est une vue de devant.
La fig. 6 est une vue agrandie en coupe de la partie du dispositif de la fig. 3 entourée du cercle A.
La fig. 7 est une vue agrandie en coupe de l'extrémité du tuyau d'échappement.
Sur les fig. 1 à 5, on peut voir que le dispositif comprend un moteur 1, un carburateur 2, un générateur relié directement à l'arbre de sortie (non représenté) du moteur 1 et une soufflerie 4. Il est en outre prévu un tuyau de sortie d'air 5, un tuyau d'échappement 6 relié à l'orifice d'échappement (non représenté) du moteur I, un convertisseur catalytique 7 relié au tuyau d'échappement 6 et un échangeur de chaleur 8 muni sur sa paroi extérieure de plusieurs ailettes 10' et connecté à la sortie du gaz d'échappement du convertisseur catalytique 7; un tuyau d'échappement vertical 10 est relié à la sortie du gaz d'échappement de l'échangeur de chaleur 8 et un ventilateur 11 permet de refroidir le cylindre du moteur, ledit ventilateur étant directement connecté à l'arbre de sortie du moteur 1. Le moteur 1 et le générateur 3 sont fixés sur une plaque de base ou bâti 12. Dans ce dispositif, au lieu de relier directement le générateur 3 à l'arbre de sortie du moteur 1, le générateur peut être prévu de manière à être entraîné par le moteur par l'intermédiaire d'une courroie. L'échangeur de chaleur 8 est formé par un vase creux et fonctionne comme un pot d'échappement. Une plaque 13 (fig. 1) est fixée sur la plaque de base 12 sur un côté du moteur et un capot 14, ou conduit, couvrant la plaque 13 et le moteur 1 est fixé sur ladite plaque et ledit moteur par exemple au moyen de boulons
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non représentés. En outre, le convertisseur catalytique 7 et l'échangeur de chaleur 8 sont également couverts par ce capot 14. Le capot 14 est muni, sur sa face postérieure, d'une ouverture 15 et, sur sa face antérieure, d'une ouverture 16. Cette ouverture 16 est fermée par un couvercle 18, lui-même muni d'une ouverture d'entrée d'air 17. Ce couvercle 18 comprend une partie 18a enfermant le ventilateur 11 et une partie 18b dépassant vers le haut de la partie 18a et servant à guider l'air aspiré depuis l'extérieur du moteur.
La soufflerie 4 comprend un boîtier creux 19, un conduit en forme de L 20, comme illustré aux fig. 1 et 2, et un ventilateur 22 fixé sur l'arbre du générateur 3 au moyen d'un boulon 21 (fig. 4). Comme illustré à la fig. 6, le boîtier 19 comprend une partie centrale cylindrique 23, une partie d'un diamètre plus grand 24 et une partie d'un diamètre plus petit 25. Ce boîtier 19 est fixé sur le générateur 3 de manière que la partie de plus grand diamètre 24 soit ajustée sur l'extrémité du générateur 3 et fixée sur elle par exemple au moyen de boulons (non représentés). Plusieurs fentes rectangulaires 26 sont formées sur la partie centrale cylindrique 23 et le couvercle 20 est monté de manière à pouvoir tourner sur la périphérie extérieure de la partie cylindrique centrale 23 en enfermant les fentes 26. Comme illustré aux fig. 1,2 et 6, une partie 20a du conduit 20 qui est prévue pour enfermer les fentes 26 a, vue en coupe, une forme de U, de sorte qu'un passage 27 pour l'écoulement de l'air est formé à l'intérieur de la partie 20a du conduit. Comme illustré aux fig. 4 et 6, la paroi latérale 28 de la partie 20a du conduit est munie sur sa face extérieure de plusieurs évidements demi-sphériques 29 équidistants les uns des autres,
comme illustré en lignes pointillées à la fig. 4. Par ailleurs, un trou 31 (fig. 6), prévu pour s'aligner avec les évidements 29, est formé sur une pièce annulaire 30, laquelle est fixée sur le boîtier 19 par exemple au moyen de boulons (non représentés). Une bille 32 insérée dans le trou 31 est constamment pressée contre la paroi latérale 28 par un ressort à compression 33.
Donc, quand le conduit 20 est tourné autour du boîtier 19 et que la bille 32 est placée dans un des évidements 29, le conduit 20 est tenu dans cette position par ladite bille 32. Par ailleurs, le conduit 20 est muni sur sa face antérieure 34 d'une ouverture 35 qui peut s'aligner avec l'ouverture 15 du capot 14. Par conséquent, lorsque le conduit 20 est placé de façon que son ouverture 35 soit alignée avec l'ouverture 15, l'espace intérieur du capot 14 communique avec l'intérieur du conduit 20. Cependant, quand le conduit 20 est tourné et positionné comme illustré par les lignes pointillées de la fig. 4, l'ouverture 15 du capot 14 et l'ouverture 35 du conduit 20 sont toutes les deux ouvertes vers l'atmosphère.
Ainsi que cela est illustré à la fig. 3, le tuyau d'échappement 10 s'étend vers le haut à travers un orifice 36 (fig. 2) formé dans le capot 14 et, comme illustré à la fig. 7, un chapeau de protection 38 ayant une pièce 37 en forme de cône inversé est ajustée à l'extrémité du tuyau d'échappement pour empêcher que la pluie s'introduise dans ledit tuyau.
Lors du fonctionnement, le gaz d'échappement venant du moteur 1 est envoyé dans le convertisseur catalytique 7 par l'intermédiaire du tuyau d'échappement 6. Les composants non brûlés contenus dans le gaz d'échappement sont oxydés dans le convertisseur 7 et le gaz d'échappement ainsi purifié est envoyé dans l'échangeur de chaleur 8 par l'intermédiaire du tuyau d'échappement 9. Ensuite, le gaz d'échappement est évacué dans l'atmosphère par l'intermédiaire du tuyau d'échappement 10. La réaction d'oxydation dans le convertisseur catalytique 7 est une réaction exothermique et, par conséquent, le gaz d'échappement qui est envoyé dans l'échangeur 8 a une température considérablement haute.
De plus, lors du fonctionnement, les ventilateurs 11 et 22 tournent ensemble avec l'arbre du générateur 3. Par conséquent,
l'air ambiant, qui est aspiré dans le couvercle 18 par l'ouverture d'entrée 17 à cause de la force de succion créée par le ventilateur 11, est guidé autour du bloc-cylindres du moteur 1, et donc le bloc-cylindres est refroidi par l'air ambiant. A ce moment, la température de l'air s'élève par absorption de la chaleur venant du bloc-cylindres. Après cela, l'air ayant une température élevée s'écoule autour du convertisseur 7 et de l'échangeur 8. Comme mentionné précédemment, la température du gaz d'échappement envoyé dans l'échangeur de chaleur 8 est très élevée. Donc, l'air s'écoulant dans le capot 14 est chauffé lorsqu'il passe tout autour de l'échangeur 8. Puis l'air chaud ayant une température élevée est envoyé, par exemple, dans la zone de travail d'une cavité par le tuyau de sortie d'air 5, via le passage d'air 27 dans le conduit 20 et via les fentes 26 à cause de la force d'aspiration créée par le ventilateur 22, et il en résulte que le chauffage .et la ventilation de la cavité sont réalisés simultanément à cause de l'envoi d'air chaud.
Dans le cas où la température ambiante est relativement haute, il n'est pas nécessaire de chauffer l'intérieur de la cavité, tandis qu'il est nécessaire d'assurer la ventilation. Dans ce cas, en faisant tourner le conduit 20 et en le plaçant dans la position figurée en lignes pointillées à la fig. 4, l'air chaud s'écoulant dans le capot 14 est évacué dans l'atmosphère à travers l'ouverture 15 du conduit 20. Par ailleurs, l'air ambiant est directement aspiré de l'atmosphère dans le conduit 20 à travers l'ouverture 35 du conduit 20 et envoyé dans la zone de travail par le tuyau 5 de sorte que la ventilation de ladite zone est assurée.
Particulièrement quand la température ambiante est relativement haute, comme pendant la saison chaude, afin de diminuer la quantité de chaleur provenant du moteur 1 et qui passe dans l'ouverture d'entrée 35 du conduit 20, il est préférable que l'ouverture d'entrée 35 du conduit 20 soit tournée de façon à se trouver à l'opposé de l'ouverture 15 du capot 14 par rapport au ventilateur 22, comme figuré par les lignes pointillées de la fig. 4. De plus, afin d'empêcher tout à fait que la chaleur provenant du moteur 1 entre dans le conduit 20, un tuyau d'aspiration d'air ayant une forme similaire à celle du tuyau de sortie d'air 5 peut être relié à l'ouverture 35 du conduit 20, si bien que l'ouverture d'entrée d'air du tuyau d'aspiration peut être placée dans une position éloignée du moteur 1. En outre, en positionnant le conduit 20 de façon que l'ouverture 35 du conduit 20 entrecoupe partiellement l'ouverture 15 du capot 14, il est possible d'ajuster à volonté la quantité d'air chaud dans le conduit 20 et la quantité d'air aspirée directement de l'atmosphère et, par suite, la température de l'air chaud s'écoulant dans le tuyau de sortie 5 peut être réglée à volonté.
Il est nécessaire de disposer l'ouverture de sortie du tuyau de gaz d'échappement 10 aussi loin que possible de l'ouverture d'entrée 17 du couvercle 18 dans le cas où l'ouverture 35 du conduit 20 est disposée pour être alignée avec l'ouverture 15 du capot 14,
comme illustré à la fig. 4 et, de plus, il est nécessaire de disposer l'ouverture de sortie du tuyau de gaz d'échappement 10 loin de l'ouverture 35 du conduit 20 dans le cas où l'air est directement aspiré de l'atmosphère dans le conduit 20 à travers l'ouverture 35 du conduit 20 comme illustré par les lignes pointillées de la fig. 4.
En disposant l'ouverture de sortie du tuyau de gaz d'échappement 10 comme mentionné ci-dessus, il est possible d'empêcher que le gaz d'échappement soit aspiré dans le conduit 20 à travers l'ouverture d'entrée 17 du couvercle 18 ou l'ouverture 35 du conduit 20. De plus, dans le cas où le tuyau d'échappement 10 est disposé verticalement, comme illustré aux fig. 1 et 3, puisque les gaz d'échappement évacués par le tuyau 10 dans l'atmosphère sont dirigés vers le haut, il n'y a pas de danger que ces gaz soient aspirés dans le conduit 20 à travers les ouvertures 17 du couvercle 18 ou 35 du conduit 20 et, par suite, envoyés dans la zone de travail via le tuyau de sortie d'air 5.
Comme moteur à combustion interne utilisé pour entraîner le dispositif de soufflerie, on peut utiliser un moteur à deux temps, d'un type nouveau et qui présente divers avantages: notamment, il est relativement silencieux, sa consommation en fuel est considérablement améliorée par rapport à celle d'un moteur usuel à deux temps et la quantité de composants nocifs dans les gaz d'échappement est relativement faible. Par conséquent, si un moteur à deux temps de ce type est utilisé, il est possible d'éliminer presque totalement les
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composants nocifs dans les gaz d'échappement en montant simplement un convertisseur catalytique 7 de petite taille sur le moteur, comme illustré â la fig. 1. Donc, dans ce cas, même si le dispositif de soufflerie décrit est utilisé à proximité de la zone de travail, il n'y a pas de danger que le bruit du moteur gêne les ouvriers.
En outre, même si une petite quantité de gaz d'échappement est aspirée dans l'ouverture d'entrée 17 à cause d'un changement de direction du vent et que les gaz d'échappement ainsi aspirés sont envoyés dans la zone de travail via le conduit 5, puisque les composants nocifs de ces gaz d'échappement sont pratiquement entièrement éliminés, il n'y a pas de danger que ces gaz incommodent les ouvriers.
Puisqu'il est possible d'utiliser d'une manière efficace la chaleur des gaz d'échappement, dont la température est augmentée par la chaleur du moteur et à cause de l'oxydation des composants non brûlés dans le convertisseur catalytique, et puisque le générateur est 5 entraîné directement par un moteur au lieu d'entraîner le moteur électrique d'un dispositif de ventilation par la puissance électrique d'un générateur, comme dans les dispositifs usuels d'éclairage et de ventilation, le rendement thermique de ce dispositif de soufflerie peut être considérablement amélioré par rapport à celui d'un io dispositif usuel.
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2 feuilles dessins

Claims (12)

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1. Dispositif de soufflerie et de production d'énergie électrique entraîné par un moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il comprend un bâti (12) sur lequel est monté le moteur à combustion interne (1) muni d'un arbre de sortie, un générateur électrique (3) monté également sur le bâti et muni d'un arbre relié à l'arbre de sortie du moteur, un ventilateur aspirant (22) relié à l'arbre de sortie du générateur (3) et comprenant une entrée et une sortie d'air, une canalisation entourant le moteur et formant un passage d'air chaud, la canalisation ayant une entrée d'air froid ( 17) et étant connectée à l'entrée d'air du ventilateur, un tuyau d'échappement disposé à travers le passage d'air chaud et relié à l'atmosphère.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moteur (1) comprend un ventilateur de refroidissement (11) relié à son arbre de sortie et disposé dans l'entrée d'air froid (17) de la canalisation.
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REVENDICATIONS
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tuyau d'échappement comprend un convertisseur catalytique (7) disposé dans la canalisation.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le tuyau d'échappement comprend un échangeur de chaleur (8)
disposé dans la canalisation et relié à l'orifice d'échappement du convertisseur catalytique (7).
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'arbre du générateur (3) est connecté directement à l'arbre de sortie du moteur, le ventilateur aspirant (22) étant connecté directement à l'arbre du générateur.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la canalisation comprend un conduit fixe (14) enfermant le moteur et un conduit mobile (20) enfermant l'entrée d'air du ventilateur (22), le conduit fixe étant muni de l'entrée d'air froid (17) et étant fixé sur le bâti (12) tandis que le conduit mobile (20) est monté pivotant sur le ventilateur (22).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le conduit fixe (14) a une ouverture de sortie d'air (15), que le conduit mobile (20) a une ouverture d'aspiration d'air (35) qui peut être alignée avec l'ouverture de sortie (15) ou déplacée jusqu'à une position dans laquelle elle débouche dans l'atmosphère.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le ventilateur aspirant (22) comprend un boîtier cylindrique (19)
muni de plusieurs ouvertures (26) constituant l'entrée d'air, le conduit mobile (20) étant monté de manière à pouvoir tourner sur le boîtier cylindrique, et des moyens pour fixer sur lui le conduit mobile (20) dans une position choisie.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens de fixation sont constitués par plusieurs évidements (29) formés sur le conduit mobile (20) et une bille (32) montée élastiquement et disposée pour s'engager dans les évidements (29).
10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le tuyau d'échappement (10) a son orifice de sortie disposé dans l'atmosphère en un point éloigné de l'entrée d'air froid ( 17) et de l'ouverture d'aspiration (35) quand celle-ci est placée dans une position où elle débouche directement dans l'atmosphère.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'extrémité du tuyau d'échappement (10) est munie d'un chapeau de protection (38) pour empêcher l'entrée de l'eau de pluie dans le tuyau.
12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moteur (1) est un moteur à deux temps à combustion interne.
CH1048878A 1977-10-11 1978-10-10 CH625599A5 (fr)

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