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"Perfectionnements aux installations utilisant de l'eau chaude ou un autre liquide, telles que par exemple les installations de chauffage des immeubles"
La présente invention vise des perfectionnements relatifs aux installations utilisant de l'eau chaude ou un autre liquide et plus particulièrement aux installa- tions de chauffage des immeubles-
L'objet de la présente invention consiste à prévoir @ une installation de chauffage simple, efficace et sans danger, pouvant être contrôlée facilement et destinée à travailler pendant de longues périodes de temps, sans au- cune surveillance.
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D'après la présente invention, un brûleur destiné à fonctionner à l'état immergé fournit les gaz de combustion à un appareil dans lequel ces gaz s'élèvent et qui est re- lié avec la partie supérieure de la colonne de retour de l'eau d'un système de circulation à eau chaude ou à un autre li- quide, ce liquide, ainsi chauffé dans l'appareil d'élévation d'air étant amené dans un réservoir ou un autre récipient analogue placé en haut de la colonne descendante chaude du système. La circulation est ainsi obtenue par ce qui peut être appelé un système de déplacement renversé, la circula- tion étant due à la charge positive créée sur le côté chaud, au lieu d'être due au plus grand poids de la colonne froide provoquant le déplacement de la colonne chaude plus légère, comme cela a lieu dans les systèmes habituels .
De cette manière, on obtient un système très efficace et sans danger de circulation d'eau chaude à basse pression, pouvant être utilisé pour le chauffage des immeubles, ainsi que pour d'autres buts, la circulation dans un tel système étant active et s'effectuant pendant tout le temps que le brûleur fonctionne. Le liquide utilisé peut être de l'huile . haut point d'ébullition ou une solution quelconque de produits chimiques, telle que le chlorure de sodium.
Le brûleur peut être disposé dans la. partie supérieure de 1 immeuble, sa tuyère étant immergée dans l'appareil par lequel monte l'air et qui se trouve en haut de la colonne de retour du liquide froid. Le brûleur peut également être disposé en tout point désiré de l'immeuble en étant immergé dans le liquide situé dans une chambre, ce liquide étant isolé et séparé du liquide du système de circulation principal. Dans ce dernier cas, les gaz de combustion et
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la vapeur de la chambre du brûleur sont conduits, à travers un tuyau, vers l'appareil par lequel s'élève l'air chaud et qui fait partie de la colonne de retour du liquide froid .
Avec cette disposition, on empêche l'introduction, dans le système principal, des impuretés dues à la combustion im- mergée des combustibles sales ou des combustibles donnant un grand pourcentage de cendres ou encore des saletés dûes à l'utilisation de l'eau contaminée ou impure. Ces impu- retés ou saletés, au lieu de passer dans le système de cir- culation principal, restent dans la chambre du brûleur et peuvent être évacuées lorsqu'on le désire.
On prévoit également, d'après l'invention, des disposi- tifs appropriés pour séparer les gaz du liquide introduit dans le réservoir par l'appareil qui provoque l'élévation de l'air, ces gaz séparés étant amenés en contact prolongé et intime avec le liquide froid qui arrive à la colonne de retour ou avec une source d'alimentation compensatrice.
Les gaz sont ainsi évacués du système, à l'état pratique- ment froid, étant donné que l'eau froide enlève à ces gaz la quantité de chaleur qu'ils peuvent encore posséder .
Sur les dessins annexés : les figures 1, 3 et 4 sont des coupes verticales montrant, à titre d'exemple, plusieurs modes de réaslisation d'après l'invention, et, la figure 2 représente, dans un des cadrans, une vue en plan de la figure 1 et, dans les autres cadrans, des coupes horizontales faites respectivement par les lignes A-A, B-B et C-C de la figure 1.
L'appareil combiné de chauffage et d'élévation d'air représenté sur les figuros 1 et 2 peut être placé dans la partie supérieure de l'immeuble, cet appareil étant relié avec les radiateurs ou d'autres dispositifs d'échange de
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chaleur faisant partie de l'installation au moyen d'un tube descendant à eau chaude a et d'un tube montant à eau froide b. Une boite c dans laquelle est placé le réservoir à eau de retour d est munie d'un orifice .1 par lequel passe le tube h du brûleur Immergé. Ce brûleur traverse également une ouverture g pratiquée dans la partie de plus grand diamètre e du tube ± par lequel s'élève l'air. On peut prévoir, si on le désire, des brûleurs auxiliaires.
Le tube f par lequel s'élève l'air traverse une chambre intermédiaire 1, son extrémité ouverte n s'élevant au dessus du fond d'un réservoir à eau chaude m. La chambre 1 et le tube f supportent respectivement un certain nombre de gouttières annulaires superposées et d'écrans p. Le cou- vercle q du réservoir supérieur m est muni d'un déflecteur annulaire r formant un dôme t et un écran s destinés à constituer un joint d'eau annulaire, comme cela sera décrit par la suite. L'espace! se trouve en communication avec un espace u par un ou plusieurs conduits 8, l'espace u étant à son tour mis en communication avec la chambre d par un orifice 7.
Aun niveau situé au dessus du fond de la partie annulaire limitée par l'écran s se trouve une ouverture v débouchant dans un tuyau w relié avec un réservoir x placé en haut du tube a par lequel descend la colonne d'eau chaude .
Le sommet de la côlonne montante d'eau froide ou du tube b est relié, par l'intermédiaire d'un robinet de réglage y et d'un raccord ±le avec un espace situé au dessus des dis- positifs o et 2 de la chambre 1. Une chambre z (représentée décalée sur la figure 1) est reliée avec la chambre 1 à un niveau déterminé tel que celui indiqué par la ligne 1-1 et au dessous des dispositifs o et . ün flotteur placé dans cette chambre règle l'admission de l'eau fraîche additionnelle par l'orifice 4 (figure 2) pratiqué dans la chambre 1, au des- sus des dispositifs et p2 On peut utiliser, pour commander
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l'admission de combustible et d'air au brûleur tout dispositif appaoprié thermo-statique.
Sur la figure 1, on peut suppo- ser que ce dispositif agit sur un diaphragme 5 qui est re- lié à une soupape 6 qui détermine la proportion d'air et de combustible. Les gaz de combustion s'échappent en 9.
Pendant le fonctionnement et si on suppose que le système est rempli d'eau au moins jusqu'au niveau 1-1 de la chambre à flotteur z, le brûleur enverra des gaz incandescents dans la partie élargie du tube f, de ma- nière à chauffer et à aérer la colonne d'eau se trouvant dans ce tube. L'eau s'élève immédiatement par le tube f, en obéissant à un principe bien connu de dispositif d'en- trainement par gaz. Cette eau s'écoule dans le réservoir supérieur m.
Les particules d'eau sont dirigées vers le bas par le déflecteur r, tandis que les gaz de combustion pé- nètrent dahs l'espace t. L'eau chaude s'élève dans le ré- cipient m, jusqu'à ce que son niveau dépasse le bord in- férieur de l'écran s, de manière à séparer les gaz 'de l'es- pace annulaire situé entre l'écran s et la paroi du ré- servoir m. Lorsque l'eau continue à s'élever dans le ré- servoir m, elle s'écoule dans le réservoir a situé à la tête de la colonne descendante a. La charge ainsi produite dans la colonne chaude est calculée de manière à suffire pour provoquer un déplacement vers le haut de l'eau froide contenue dans la colonne b.
L'eau froide est ainsi intro- duite à travers la eolonne b et le robinet y dans la chambre intermédiaire 1. Cette eau monte dans les gouttières o, rencontre les écrans et descend finalement dans la cham- bre d. Pendant ce temps, les gaz de combustions'échappent de l'espace! par des ouvertures 8 qui mènent ces gaz dans l'espace u. Ces gaz s'élèvent de nouveau dans la chambre 1 et sont dirigés par les écrans p, de manière à venir en con-
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tact intime avec l'eau qui s'écoule des gouttières o . Ainsi, les gaz s'échappent par l'orifice 9 à l'état pratiquement ' froid.
Si des pertes d'eau provoquent un abaissement du ni- veau dans la chambre 1, le flotteur de la chambre z ouvre un robinet d'entrée de l'eau froide, de telle manière que la quantité nécessaire de cette eau fraîche soit admise dans la chambre 1 avec l'eau de retour de la colonne froide b.
Sur la figure 3, un brûleur à combustion immerge est placé dans la partie de bas e du tube f dans lequel monte l'eau, chaudeentraînée par les gaz chauds du brûleur, Ce
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tube f est relié, à son extrémité j,n:réloi0Ul ,?-, airec un ré- servoir séparé de retour d'eau d1, par 1 intermédiaire d'un tuyau 10. L'extrémité supérieure du tube f pénètre dans un réservoir m et est entourée par un tube extérieur
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fo L'entrée dans cet espaee situà aritre es deizc 4,bes ).iir formée par des orifices f2 perces dans le tube f .
A son ex- trémité inférieure, cet espace se trouve en communication avec un réservoir dl par un tuyau 1 3 . Le réservoir ± 1 est surmonté par une chambre d'échange dhaleur 1 dans laquel- le sont placées des gouttières .2 et des écrans p. Dans ce mode de construction, les écrans sont plus profonds que dans le mode de construction précédent et.sont munis de parties perforées p1 Immergées dans l'eau qui se trouve dans les gouttières o. Le liquide s'écoule par le tube de trop- plein o1.
L'eau froide du tuyau montant pénètre en b dans la partie supérieure de la chambre 1, les gaz de combustion pénétrant par le tube f3 étant dirigés par les écrans 2 p1, de manière à passer à travers l'eau quise trouve dans les gouttières o. Le trop-plein des gouttières o s'écoule par le tube 11 dans la chambre d1. L'eau fraîche est amenée dans cette chambre par l'ouverture 12, la hauteur d'eau pouvant être lue au moyen d'un niveau 13. Les gaz qui montent du dis-
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positif d'échange de chaleur peuvent s'échapper dans l'atmos- phère à travers l'orifice d'échappement 14. L'eau chaude, après avoir été séparée des gaz dans le réservoir m, passe par le conduit w vers un réservoir tel que celui indiqué en x sur la figure 1.
Elle peut être également amenée directement dans le tuyau descendant, desservant le système de chauffage d'un im- meuble ou tout autre système de chauffage désiré.
Sur la figure 4, l'eau chauffée directement par un brûleur à combustion immergé ne pénètre pas dans le système de chauffage. Ainsi, le tuyau f par lequel l'eau monte en étant entraînée par les gaz chauds est alimenté en gaz de com- bustion par la chambre de brûleur 15, en passant par un tube à siphon 16. Le tube! peut être muni d'un venturi en face du point où pénètre dans ce tube le tube à siphon 16 et où est située la partie rétrécie du venturi. Ce tube f comporte une partie élargie, de manière à pouvoir recevoir un manchon perforé 17. Le brûleur h est placé à l'intérieur d'un tube 18.
L'eau qui se trouve à l'intérieur de ce tube est chauffée et aérée par les gaz de combustion et forme une colonne montante qui s'écoule au dessus tube 18, en retombant de nouveau dans la chambre 15. La vapeur et les gaz de combustion passent, de l'espace situé au dessous d'un dame 20, dans le tube à siphon 16 et sont amenés à travers le manchon 17, de manière à chauffer et à aérer l'eeau froide qui se trouve dans le tube f. Cette eau s'écoule dans le ré- servoir m , les gaz passant dans la chambre d'échange de chaleur 1, comme on l'a décrit en se référant à la figure 3.
La chambre 15 peut être alimentée avec l'eau du réservoir m, l'admission étant réglée par un flotteur. L'avantage du mode de construction de la figure 4 est dû au fait que toute impure- té due à la combustion immergée d'un combustible sale ou d'un
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combustible donnant un grand pourcentage de cendres ou encore toutes les impuretés dûes au fait qu'on utilise de l'eau sale ou calcaire ne pénètrent pas dans le système de circulation mais restent dans la chambre du brûleur et peuvent être évacuées, lorsque cela est nécessaire, par les ouvertures 21 formées normalement par des robinets. La chambre 15 et le brûleur h peuvent être placés à toute hauteur et dans toute position désirées.
Pratiquement, avec ce système, il n'y a pas de perte de chaleur, puisque la chambre du brûleur et le tube 16 peuvent être calorifugés, Les excès de chaleur dans la chambre du brûleur forment de la vapeur qui est évacuée avec les gaz et comme ceux-ci cède sa chaleur à la colonne d'eau qui se trouve dans le tuyau f. Comme le niveau d'eau du système est maintenu approximativement au niveau de l'orifice 12 par lequel est amenée l'eau supplémentaire, on remarquera que seule une quantité d'eau très faible ou même nulle peut passer par la branche longue du tube à siphon 16, de manière à péné- trer dans la chambre du brûleur.