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BREVET D'INVENTION au nom de la : "PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS DE CHAUFFAGE ".
, L'alimentation des appareilsde chauffage au moyen de combustibles liquides ou gazeux, au mazout par exemple, tend actuellement à se généraliser, en raison du fait que cette alimentation peut se faire automatiquement, sans maind'oeuvre ni manutentions. Ces combustibles liquides ou gazeux développent, dans la chambre de combustion de l'appareil de chauffage, des températures très élevées, bien supérieures à celles engendrées par les combustibles solides dans les foyers ou boîtes à feu des chaudières en fonte du type courant. Il se produit d'autre part des variations de température très grandes, du fait que, de façon générale, l'alimentation des canbustibles liquides ou gazeux est commandée en "tout ou rien" par des thermostats ou équivalents.
Ces variations de température sont encore augmentées dans le cas de brûleurs mal adaptés ou mal réglés.
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Les particularités de fonctionnement font qu'ac- tuellement, lorsqu'on veut appliquer le chauffage par com- bustibles liquides ou gazeux, on construit des chaudières spéciales, tout en acier, ou mi-partie en fonte et mi-par- tie en acier.
La présente invention a pour but de permettre la transformation irrmédiate et simple des chaudières en fonte actuellement connues, en chaudières à alimentation par com- bustibles liquides ou gazeux.
Conformément à l'invention, cette transformation est obtenue en disposant, à l'intérieur du foyer de la chau- dière en fonte, un tunnel de combustion dans lequel débouche le brûleur et qui protège, des fisses engendrées, les par- ties en fonte de la chaudière, dans laquelle les gaz circu- lant à leur sortie du tunnel de comb ustion, alors qu'ils sont- moins chauds.
Le tunnel est introduit dans le foyer par l'ouver- ture de porte habrtuelle ou par une ouverture spéciale, qu'il obture complètement et il est fixé en position par tous moyens appropriés, en permettant la libre dilatation par rappart à la chaudière.
L'extrémité du tunnel, placée du côté de la porte, est fermée et porte le ou les brûleurs de combustible.
A l'autre extrémité de ce tunnel est prévue une ouverture faisant communiquer l'intérieur du tunnel avec la chaudière en vue de permettre la circulation des gaz.
De préférence, cet orifice de communication est tourné vers la partie inférieure de la chaudière.
Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le tunnel de combustion est à double paroi avec chemise d'eau intermédiaire, montée en dérivation sur la circulation d'eau de la chaudière, ou brochée directement
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entre la conduite d'arrivée d'eau et une conduite de départ.
De préférence, le tunnel est en tôle d'acier et sa paroi intérieure est revêtue d'une couche réfractaire.
Un by-pass, commandé par un thermostat soumis à l'action de la température régnant dans le tunnel de combus- tion, fait communiquer ce dernier directement avec la chemi- née d'évacuation des gaz lorsque cette température est insuf- fisante pour la bonne marche des brûleurs.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va en être faite en re- gard du dessin annexé, donné simplement à titre d'exemple et dans lequel :
La fig. 1 est une vue en élévation-coupe, d'une chaudière en fonte à eau chaude, perfectionnée conformément à l'invention;
La fig. 2' est une demi-vue de l'avant;
La fig. 3 est une demi-vue en coupe transversale suivant la ligne III-III, fig. 1.
Dans l'exemple représenté sur le dessin, on a sup- posé que l'invention était appliquée à une chaudière à eau chaude en fonte du type courant. Cette chaudière comprend des éléments en fonte 1 pour la circulation de l'eau et des gaz et un foyer ou chambre de combustion 2. Conformément à l'invention, on place dans ce foyer 2 un tunnel de combustion désigné d'une façon générale par T. Dans la forme de réalisation représentée, ce tunnel est formé de deux parois 3 et 4 espacées l'une de l'autre et raccordées aux extrémités de faon à déterminer une chemise d'eau.5. Ce tunnel est introduit dans la chambre 2 par l'ouverture de porte de la chaudière ou par une ouverture de formes et de dimensions appropriées' pratiquée dans la façade de la chaudière.
Lorsque ce tunnel est en place, ladite ouverture se trouve complètement obturée
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comme on le voit clairement sur la fig. 1. A son extrémité correspondante, ce tunnel porte un ou plusieurs brûleurs à combustible liquide ou gazeux, comme représenté en 6. A son autre extrémité, ke tunnel communique avec la chaire de
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combustion 2 par une éQ"lancrure .ê. obtenue en découpant sur une certaine longueur la moitié inférieure du tunnel. Le tunnel est maintenu en position par tous moyens appropriés, il peut, par exemple, reposer sur des supports.1 reposant @ eux-mêmes directement sur le fond ou, de préférence, sur des tourillons, afin de permettre la libre dilatation du tunnel à l'intérieur de la chaudière.
Ce tunnel peut être en tout métal approprié, mais de préférence, il est en tôle d'acier de façon à résister dans les meilleures conditions aux températures élevées auxquelles il est soumis.
Telle qu'elle vient d'être décrite, la chaudière per- fectionnée conforme à l'invention fonctionne de la façon suivante :
A la façon habituelle, le ou les brûleurs 6 engendrent une flamme qui détermine à l'intérieur du tunnel T une température très élevée que ce tunnel peut, toutefois, supporter sans inconvénient. Les gaz provenant de la combustion passent par l'échancrure 8 à la partie inférieure de la chambre de combustion 2. De là, ces gaz montent par les conduits latéraux 9 déterminés entre le tunnel et la partie en fonte de la chaudière (voir fig.3). Ces gaz circulent ensuite à la façon habituelle entre les éléments en fonte de la chaudière.
On peut avantageusement-prévoir dans la paroi antérieú re, en regard du tunnel T, une ouverture 10 pouvant faire commú niquer directement le tunnel T avec le ocnduit d'évacuation des gaz 11. Cet orifice 10 est normalement obturé par un registre 12 commandé par un thermostat ±,un bilame par exemple. Lorsque le brûleur fonctionne normalement et que la
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température à l'intérieur du tunnel T est la température normale de fonctionnement, le thermostat Il¯ maintient le registre 12 en position de fermeture ; les gaz de combustion circulent à travers l'ensemble de la chaudière, comme pré- cédemment décrit.
Au contraire, lorsque la température à l'intérieur du tunnel T est insuffisante (par exemple au dé- marrage ou après une période d'arrêt) pour permettre un fonc- tionnement normal, le registre 12 est ouvert et les gaz passent directement du tunnel T dans le conduit d'évacuation
11 . On évite ainsi de façon certaine toute perturbation dans le fonctionnement de l' appareil.
Dans l'exemple représenté, l'échancrure 8 est pla- cée de façon à obliger les gaz à se diriger tout d'abord vers la partie inférieure de la chambre de combustion 2.
Il est évident, cependant, que cette échancrure 8 pourrait être disposée de toute autre façon. C'est ainsi, par exemple, que la communication entre le tunnel T et la chambre de com- bustion pourrait être obtenue en coupant purement et simple- ment suivant toute sa section le tunnel T à une certaine dis- tance de la paroi postérieure de la chaudière, protégée par un écran en matière réfractaire 14. La disposition représentée par l'échancrure 8 présente, toutefois, cet avantage d'obli- ger les gaz à effectuer un circuit plus long.
Dans l'exemple représenté, la chemise d'eau.5. est reliée par des conduits 15 et 16, respectivement à la partie inférieure et à la partie supérieure de l'avant de la chaudière. Il se produit ainsi dans cette chemise 5 une circulation d'eau dérivée de la circulation d'eau principale dans la chaudière elle-même dans laquelle l'eau arrive par une canalisation 17 pour sortir par des canalisations 18 et 19. Il est évident toutefois que l'invention peut être appliquée à tout autre type de chaudière comportant un système de circula-
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tion différent. De même, la chemise 5 pourrait recevoir l'eau de façon différente. Cette chemise pourrait, par exem- ple, être reliée directement, d'une part, à l'arrivée de l'eau et, d'autre part, à une conduite de départ.
Ce monta- ge permettrait l'utilisation séparée de l'eau chauffée dans cette chemise.
Conformément à l'invention, la paroi intérieure 4 du tunnel T reçoit une couche de matière réfractaire 20 qui augnente, dans une sensible mesure, le rendement de l'appa- reil. En effet, cette matière réfractaire 20 renvoie par radiation, vers l'intérieur du tunnel, la chaleur dégagée par les flammes et maintient par conséquent une température de combustion très élevée qui permet une réduction considéra- ble du volume de la chambre de combustion.
On comprend aisément que l'invention telle qu'elle vient d'être décrite permet la transformation dans des condi- tions excessivement simples d'une chaudière en fonte du type couramment utilisé, à alimentation en combustible solide, en une chaudière à combustible liquida ou gazeux à haute tem- pérature de combustion. La chaudière perfectionnée ainsi ob- tenue est à l'abri des détériorations puisque ses parties en fonte les plus délicates sont protégées contre l'action directe des flânes et que le tunnel lui-même peut se dilater librement sous l'influence des hautes températures développées.
D'autre part, la chaudière obtenue conformément à l'invention a une puissance très élevée, c'est-à-dire .qu'elle permet l'obtention d'une très grande quantité d'eau chaude par m2 de surface de chauffe. Le rendement d'une telle chaudière est, sur ce point, sensiblement analogue à celui des chaudières tout en acier. Cependant, la chaudière selon l'invention est d'une construction plus simple et d'un prix de revient bien
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inférieur à celui de ces chaudières en acier. On remarque- ra, de plus, que ces avantages sont obtenus tout en conser- vant les avantages essentiels des chaudières en fonte, c'est- à-dire une grande résis tance à la corrosion, la possibilité de construction par éléments juxtaposés, le bas prix de re- vient, la facilité de montage, la précision dans la fabrica- tion en série, etc.
D'autre part, la présente du tunnel de combustion à l'intérieur de la chambre de canbustion augnen- te, dans une grande mesure, le trajet que doivent effectuer les gaz, ce qui permet une meilleure utilisation de la cha- leur de ces derniers et un rendement plus élevé. Enfin,la présence de ce tunnel de combustion augmente la surface de chauffe utile sans augmentation du volume de l'appareil de chauffage.
Il va d'ailleurs de soi que l'invention n'a été décri- te et représentée qu'à titre explicatif et nullement limita- tif et qu'on pourra y apporter des modifications de détail sans altérer son esprit.