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" PERFECTIONNEMENTS aux DISPOSITIFS de CHAUFFAGE a 1''HUILE."
La présente invention concerne des perfectionne- ments aux dispositifs de chauffage par circulation d'huile chaude dans lesquels la circulation de l'huile peut s'opè- rer de deux façons différentes: circulation naturelle ou par thermo-siphon,ciroulation artificielle ou par pompe.
Le dispositif objet de l'invention comporte tout d'abord, outre les organes ordinaires tels que le réchauf- feur d'huile, les dispositifs de remplissage et de vidange, & la canalisation nécessaire, un appareil dit ballon de compensation des dilatations de l'huile, dans lequel vient se loger le trop plein de l'huile dilatée et dont le rôle
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est onaeifô d' indiquer le niveau de l'huile dan la demer
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lisation et de maintenir la pression atmosphérique dans ladite canalisation en assurant le contact de l'huile avec l'air, en un point ou l'huile est froide ou à basse température. Des dispositions sont d'ailleurs prévues pour empêcher que s'établisse une circulation continue d'huile chaude dans ce ballon, circulation qui aurait pour conséquence une déperdition inutile de chaleur.
Le dispositif objet de l'invention comporte, de plus, des dispositions particulières pour permettre la circulation de l'huile indifférem,ent car thermo-siphon ou par pompe. Un tel changement peut être obtenu par manoeu. vre à la main, grâce à l'établissement judicieux de la ro- binetterie. Il peut être obtenu également par des moyens automatiques,comme il sera décrit plus loin. Ce changement de marche possible permet de faire fonctionner l'instal- lation par thermo-siphon, en cas d'arrêt accidentel de la pompe,par exemple. Le changement de marche a pour effet d'inverser le sens de circulation de l'huile ; alter- nance des deux modes de fonctionnement permet donc d'obtenil dans l'enceinte ou capacité à chauffer une isothermie aussi parfaite que possitle.
Pour bien faire comprendre l'invention, on l'a représentée au dessin annexé où : Pig.I est une vue schématique d'une installation fonctionnant simplement avec circulation naturelle de l'huile ou par thermo-siphon;
Fig.2 est une vue schématique de l'installation pouvant fonctionner indifféremment avec circulation de l'huile par thermo-siphon ou par pompe; Fig.5 est une vue schématique montrant un disposi- tif automatique permettant à l'installation de fonctionner par thermo-siphon en cas d'arrêt de la pompe;
Fig.4 est une vue schématique de ce dispositif automatise employé pour obtenir le changement alternatif
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des deux modes de circulation de l'huile, en vue de conserver une température donnée dans l'enceinte ou capacité à chauffer.
Le dispositif représenté fig.I fonctionne avec circulation naturelle de l'huile ou par thermo-siphon.
Il comporte un réchauffeur d'huile I, chauffé par un procèdé quelconque: vapeur,gaz,électricité,etc...
Le réchauffeur d'huile est relié par une canalisa- tion 2 à l'enceinte à chauffer 3. Cette canalisation peut être mise en relation avec l'atmosphère par une tuyauterie 4,5 comportant un robinet 6.
L'installation comprend aussi un appareil 7 dit bal- lon de compensation des dilatations de l'huile.
Cet appareil porte un niveau indicateur 8 & il est en communication avec l'atmosphère par la tuyauterie 4.
Il est relié d'une part à la partie basse de l'ins- tallation par un tuyau 9; de sorte que l'indication de son niveau 8 donne la position exacte du plan d'huile dans la cana- lisation; d'autre part il est en communication avec le point haut de la canalisation par le tuyau 5. par la tuyauterie 4, 6 s'opère l'expulsion de l'air lors du remplissage d'huile de l'installation . En marche le robinet 6 est obturé de telle sorte que 1' effet de la dilatation de l'huile ne se fait sentir que dans la tuyaute- rie 9 . Cette disposition permet à l'huile dilatée de monter dans le ballon de compensation et a, de plus , l'avantage de sous/traire celui-ci à une sirculation d'huile chaude . En effet,l'huile dilatée qui arrive dans le ballon de compensa- tion est prélevée au point bas, en un endroit où l'huile est la plus froide.
L'installation est complétée par les appareils auxi- liaires qui facilitent la manutention de l'huile et en particu- lier le premier remplissage et la vidange en cas de nécessité: un ballon de remplissage automatique 10 qui peut être plus avantageusement placé en contre-bas de 81'installation! ce ballon
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comporte un entonnoir II dans lequel s'effectue le verse- ment de l'huile. Un robinet 12 est placé entre le réchauf- feur I et labàllon de remplissage 10.
Le remplissage d'huile de la canalisation s'effec- tue par l'établissement d'une pression,ou par l'usage d'une pompe à refoulement Bans le ballon 10, ou par l'ap- plication du vide du vide dans la tuyauterie,l'air occlus étant évacué par le tuyau 4.
Lorsque l'huile apparaît au niveau 6 du ballon de compensation 7, on est assuré que la .canalisation est entièrement remplie et le dispositif prêt à fonctionner.
Si l'on désire la vidange de l'installation il suffit d'ouvrir le robinet 12 qui laisse l'huile s'écouler dans le ballon de remplis sage.
Le ballon de compensation 7 comporte un tuyau de trop plein 13 qui déverse l'excès d'huile,en cas de dilatation exagérée,dans l'entonnoir II. Inversement,au cas où le niveau d'huile serait insuffisant,on peut,par le ballon de remplissage 10 introdiure, en marche, le complet ment nécessaire d'huile dans la canalisation.
Le réchauffeur d'huile 1 est accessoirement doté d'un thermostat de régulation '.... automatique agissant en fonction de la température, soit sur le débit du combusti- ble, soit sur le tirage.
Dans cette installation la circulation d'huile s'effectue par thermo-siphon, dans le sens indiqué par les flèches.
FIG,2 est représentée la même Installation avec adjonction d'une pompe 14 reliée à la canalisation par deux tuyauteries 15 & 16 pourvues de robinets I7,I8 & 19. Une telle installation peut fonctionner indifféremment en thermo-siphon ou à l'aide de la pompe,par simple manoeuvre des robinets 17,18 & 19.
Dans la marche en thermo-siphon les robinets
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17 & 18 sont ouverts et le robinet 19 fermé. Le sens de oiroulation est alors celui indiqué par les flèches de la fig.I.
Dans la marche la r pompe les robinets 17 & 18 sont fermés et le robinet 19 ouvert. La pompe étant en action le sens de circulation est alors celui indiqué par les flèches (fig.2)
Cette disposition permet de choisir l'un ou l'au- tre mode de circulation suivant les conditions particuliè- res d'exploitation. Par exemple la circulation par thermo- sinhon qui n'exige aucune surveillance pourra être adoptée en marche de nuit.
Dans le cas où l'installation fonctionne par pompe on peut, en cas d'arrêt accidentel de la pompe, employer la circulation par thermo-siphon par simple manoeuvre des robinets.
On remarque que dans le cas de la marche en thermo- siphon (fig.I) l'huile chaude arrive par le haut de l'en- ceinte à chauffer 3. Cette partie est donc plus chaude que o le bas où est évacuée l'huile déjà refroidie. Inversement dans la marche par pompe (fig.2) l'huile chaude arrivant par @ le bas de l'enoeinte à chauffer 3, c'est maintenant cette partie qui est la plus chaude.
Une alternance judicieuse des deux modes de cir- ' culation,par simple manoeuvre des robinets I7,I8 & 19 per- mettra de régulariser la température en tous les points de l'enceinte 3 & d'obtenir une isothermie parfaite.
Un dispositif a été conçu pour permettre le chan- gement automatique du mode de circulation,soit qu'on envisa- ge le cas ou l'installation fonctionnant par pompe,la pompe s'arrête accidentellement,soit qu'on veuille obtenir une température donnée dans l'enceinte 3.
Fig.3 ce dispositif est appliqué au cas où la pom- pe vient à s'arrêter acidentellement.
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Dans la marche en thermo-siphon,toutes choses étant égales d'autre part,la température au point haut du réchauffeur d'huile I est bien plus élevé que dans la marche par pompe, Pour une même température dans l'enceinte 3 la différence est rarement inférieure à
30 e peut dépasser 600. Lorsque l'installation marche par pompe,si pour une cause quelconque la pompe s'arrê- te et l'huile cesse de circuler,la température au som- met du réchauffeur s'élève rapidement.
Un thermomètre 20 muni d'une aiguille 21 est placé en relation avec la partie haute du réchauffeur I.
'En un point déterminé du cadran est ménagé un contact 22 relié à un pôle de courant électrique,tandis que l'aiguille est reliée à l'autre pôle.
La température normale de marche en thermo- siphon est,par exemple, au sommet du réchauffeur ,de 190 tandis que la température normale de marche,avec pompe, est de 150 .
Si la pompe s'arrête, la température s'élève au sommet du réchauffeur. L'aiguille 21 du thermomètre se déplace sur le cadran. Le contact électrique 22 est dis- . posé de telle façon qu'à 170 par exemple l'aiguille 21 établisse le courant. Sur la ligne sont placés des élec- tro-aimants 23 & 24 actionnant des leviers 25 & 26 pour- vus de ressorts de rappel 27 & 28.
Le levier 25 manoeuvre les robinets 17 & 19 et le levier 26- commande le robinet 18.
Le courant étant établi, comme il a été dit, à
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170 , les électr6-aimants fonctionnent,de telle sorte, que les robinets 17 & 18 sont ouverts et le robinet 19 fermé. La marche en thermo-siphon est établie.
Enfin le dispositif peut être règlé en vue d' obtenir une température donnée dans l'enceinte (fig.4)
Le thermomètre 20 est en relation avec le bas dé
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l'enceinte. Supposons que l'on désire obtenir 130 au point bas de l'enseinte et que l'installation fonctionne initialement en thermo-siphon.
Si la température tombe au-dessous de 130 l'aiguille 21 du thermomètre (fig. 4 ) ne touche plus le oontact 22 plaoé à partir de la graduation 130, les élec- tro-aimants ne sont plus en circuit et la marche par pompe est établie.
L'huile chaude arrive alors par le bas de l'en- seinte et élève la température au-dessus de 130 . AQtoma-
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tiquemant Ion 6lootro-aimanta sont remis en o,rouit ot les robinets 17,18 & 19 disposés pour la marche en thermo- siphon.
Ce fonctionnement alterné permet d'obtenir une bonne isothermie dans l'enceinte à chauffer.
REVENDICATIONS.
La présente invention oonoerne des perfection- nements aux dispositifs de chauffage par circulation d'huile chaude, dans lesquels la circulation de l'huile s'opère, soit naturellement par thermo-siphon,soit arti- ficiellement par pompe.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"IMPROVEMENTS to OIL HEATING DEVICES."
The present invention relates to improvements to devices for heating by circulating hot oil in which the circulation of the oil can take place in two different ways: natural circulation or by thermosiphon, artificial circulation or by pump. .
The device which is the subject of the invention comprises first of all, in addition to the ordinary components such as the oil heater, the filling and emptying devices, and the necessary piping, an apparatus called a balloon for compensating for the expansion of the oil. 'oil, in which the overflow of the expanded oil is lodged and whose role
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is onaeifô to indicate the level of the oil in the sea
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lisation and maintain atmospheric pressure in said pipe by ensuring contact of the oil with the air, at a point where the oil is cold or at low temperature. Provisions are also made to prevent a continuous circulation of hot oil from being established in this tank, which circulation would result in unnecessary loss of heat.
The device which is the subject of the invention furthermore comprises special arrangements to allow the circulation of the oil indifferently, because thermosiphon or by pump. Such a change can be achieved by maneuver. vre by hand, thanks to the judicious establishment of the jig. It can also be obtained by automatic means, as will be described later. This possible change of operation makes it possible to operate the installation by thermo-siphon, in the event of accidental stopping of the pump, for example. The change of rate has the effect of reversing the direction of oil circulation; The alternation of the two operating modes therefore makes it possible to obtain in the enclosure or the ability to heat an isothermal energy as perfect as possible.
To make the invention clearly understood, it has been shown in the appended drawing where: Pig.I is a schematic view of an installation operating simply with natural circulation of oil or by thermosiphon;
Fig.2 is a schematic view of the installation that can operate either with circulation of the oil by thermosiphon or by pump; Fig.5 is a schematic view showing an automatic device allowing the installation to operate by thermosiphon in the event of the pump being stopped;
Fig. 4 is a schematic view of this automated device used to obtain the alternative change
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of the two modes of oil circulation, with a view to maintaining a given temperature in the enclosure or capacity to heat.
The device shown in fig.I works with natural circulation of oil or by thermosiphon.
It includes an oil heater I, heated by any process: steam, gas, electricity, etc ...
The oil heater is connected by a pipe 2 to the chamber to be heated 3. This pipe can be put in contact with the atmosphere by a pipe 4,5 comprising a valve 6.
The installation also comprises an apparatus 7 called a balloon for compensating for the expansion of the oil.
This device has an indicator level 8 & it is in communication with the atmosphere through piping 4.
It is connected on the one hand to the lower part of the installation by a pipe 9; so that the indication of its level 8 gives the exact position of the oil plane in the pipe; on the other hand, it is in communication with the high point of the pipe via the pipe 5. via the pipe 4, 6 the air is expelled when filling the installation with oil. In operation, the valve 6 is closed so that the effect of the expansion of the oil is only felt in the pipe 9. This arrangement allows the expanded oil to rise in the compensation tank and has, moreover, the advantage of sub / milking the latter to a hot oil circulation. In fact, the expanded oil which arrives in the compensating balloon is taken from the low point, in a place where the oil is coldest.
The installation is completed by the auxiliary apparatuses which facilitate the handling of the oil and in particular the first filling and emptying if necessary: an automatic filling tank 10 which can be more advantageously placed against it. 81'installation bottom! this balloon
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comprises a funnel II into which the oil is poured. A tap 12 is placed between the heater I and the filling stud 10.
The oil filling of the pipeline is effected by establishing a pressure, or by the use of a pressure pump in the flask 10, or by the application of a vacuum to the vacuum in the piping, the trapped air being discharged through the pipe 4.
When the oil appears at level 6 of the compensation tank 7, it is ensured that the .canalisation is completely filled and the device is ready to operate.
If you want the installation to be emptied, it suffices to open the tap 12 which allows the oil to flow into the filling tank.
The compensation tank 7 comprises an overflow pipe 13 which discharges the excess oil, in the event of excessive expansion, into the funnel II. Conversely, in the event that the oil level is insufficient, it is possible, through the filling tank 10, to introduce, in operation, the completely necessary oil into the pipeline.
The oil heater 1 is incidentally fitted with an automatic regulation thermostat ... acting as a function of the temperature, either on the fuel flow rate or on the draft.
In this installation, the oil is circulated by thermosiphon, in the direction indicated by the arrows.
FIG, 2 is shown the same installation with the addition of a pump 14 connected to the pipe by two pipes 15 & 16 provided with valves I7, I8 & 19. Such an installation can operate either as a thermosiphon or using the pump, by simply operating the taps 17, 18 & 19.
In the thermo-siphon operation the taps
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17 & 18 are open and tap 19 closed. The direction of movement is then that indicated by the arrows in fig.I.
When the pump is running, the taps 17 & 18 are closed and the tap 19 open. With the pump in action, the direction of circulation is then that indicated by the arrows (fig. 2)
This arrangement makes it possible to choose one or the other circulation mode depending on the particular operating conditions. For example, thermosinhon circulation, which does not require any monitoring, could be adopted in night mode.
If the installation works by pump, in the event of accidental stoppage of the pump, the circulation by thermosiphon can be used by simply operating the taps.
Note that in the case of thermosiphon operation (fig.I) the hot oil arrives from the top of the enclosure to be heated 3. This part is therefore hotter than the bottom where is evacuated l oil already cooled. Conversely in pump operation (fig. 2) the hot oil arriving at the bottom of the enclosure to be heated 3, it is now this part which is the hottest.
A judicious alternation of the two circulation modes, by simple operation of the valves I7, I8 & 19 will make it possible to regulate the temperature at all the points of the enclosure 3 & to obtain a perfect isothermal energy.
A device has been designed to allow the automatic change of the circulation mode, either when considering the case where the installation works by pump, the pump accidentally stops, or when we want to obtain a given temperature. in the enclosure 3.
Fig.3 this device is applied in the event that the pump comes to an accidental stop.
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In thermo-siphon operation, all other things being equal, the temperature at the high point of oil heater I is much higher than in pump operation.For the same temperature in chamber 3, the difference is rarely less than
30 e may exceed 600. When the installation is operated by pump, if for any reason the pump stops and the oil stops circulating, the temperature at the top of the heater rises rapidly.
A thermometer 20 provided with a needle 21 is placed in relation to the upper part of the heater I.
'At a determined point of the dial is formed a contact 22 connected to one pole of electric current, while the needle is connected to the other pole.
The normal operating temperature in thermosiphon is, for example, at the top of the heater, 190 while the normal operating temperature, with pump, is 150.
If the pump stops, the temperature rises at the top of the heater. The thermometer hand 21 moves on the dial. The electrical contact 22 is dis-. placed so that at 170 for example the needle 21 establishes the current. On the line are placed electromagnets 23 & 24 actuating levers 25 & 26 provided with return springs 27 & 28.
Lever 25 operates taps 17 & 19 and lever 26 controls tap 18.
The current being established, as it has been said, at
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170, the electromagnets operate so that the taps 17 & 18 are open and the tap 19 closed. The thermo-siphon operation is established.
Finally, the device can be adjusted in order to obtain a given temperature in the enclosure (fig. 4).
The thermometer 20 is in relation with the bottom th
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the enclosure. Let us suppose that one wishes to obtain 130 at the low point of the enclosure and that the installation initially operates as a thermosiphon.
If the temperature falls below 130 the needle 21 of the thermometer (fig. 4) no longer touches the oontact 22 placed from the graduation 130, the electromagnets are no longer in circuit and the operation by pump is established.
The hot oil then arrives from the bottom of the chamber and raises the temperature above 130. AQtoma-
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lon 6lootro-magnetanta are put back in o, redit ot the taps 17,18 & 19 arranged for the operation in thermosiphon.
This alternating operation makes it possible to obtain good isothermal energy in the chamber to be heated.
CLAIMS.
The present invention provides improvements to devices for heating by circulating hot oil, in which the circulation of the oil takes place, either naturally by thermosiphon, or artificially by pump.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.