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Perfectionnements aux systèmes de chauffage par circulation d'eau chaude.-
L'invention concerne des perfectionnements aux instal- lations eau chaude et analogues et particulièrement à cel- les qui sont destinées au chauffage central.
De la manière ordinaire, les chambres d'expansion ou de dilatation des installations d'eau chaude ont deux fonctions:
1) Elles permettent la libre dilatation de l'eau en absor- bant l'excès produit par la dilatation et elles restituent cette eau aux tubes si la température de l'eau en mouvement diminue.
2) lles permettent d'évacuer à l'extérieur de l'appareil l'air contenu dans les tubes et les vapeurs mises en liberté par l'eau chaude.
Dans?le système ordinaire de circulation par thenao- siphon, les deux fonctions sont réalisées par la chambre de dilatation reliée à l'appareil par un simple tube.
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Le but de la présente invention est de séparer ces deux fonctions. Il en résulte qutil est possible d'employer de l'eau à une température plus élevée et même à l'ébullition. On ob- tient alors un plus grand rayonnement de chaleur des radia- teurs et une vitesse accrue de circulation parce que la colonne chaude ascendante d'eau devient plus légère. Ceci permet d'em- ployer des tubes de plus petite section dans les appareils de chauffage et d'obtenir un plus grand rendement..
Pour remplir la première fonction, il n'est pas néces- saire de relier la chambre de dilatation à un point élevé de la distribution à eau chaude, comme dans les systèmes ordinai- res. La pression produite par la dilatation est communiquée à la totalité de l'eau en circulation. La chambre de dilata- tion peut par conséquent être reliée à des tubes à eau froide.
Par ce moyen, la présente invention évite la perte de chaleur dans la chambre de dilatation. La dilatation provoque ainsi l'entrée d'eau froide dans la chambre au lieu d'eau chaude.
Pour remplir la seconde fonction, il doit y avoir une com- munication avec un point élevé du système de tubes et ce sera un point à eau chaude. Ceci est nécessaire en vue d'effectuer l'évacuation de l'air dissous dans l'eau ou de l'air contenu dans les tubes au commencement du remplissage de l'appareil au moyen d'eau.
L'invention prévoit la liaison de deux tubes au système de chauffage pour réaliser les fonctions indiquées ci-dessus.
Un tube est relié à un tube d'eau froide pour la dila- tation et un second tube est relié à un point élevé des tubes à eau chaude pour l'évacuation de l'air. Un dispositif décrit dans la suite est monté sur le second tube. Ce dispositif est du genre d'un robinet ou d'une soupape, établi de telle façon que lorsqu'il est fermé il procure un échappement limité ou calibré ou un passage de fuite pour l'air et les vapeurs mises en liberté pendant le travail, tandis que lorsqu'il est ouvert
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il procure un échappement libre pour une masse d'air telle que celle qui est déplacée lorsqu'on remplit l'appareil.
Pendant le fonctionnement, l'air et les vapeurs se dégagent seulement lentement, de sorte qu'un passage d'échappement li- mité est suffisant. L'air est entraîné par le courant d'eau chaude jusqu'à ce qu'il atteigne le point élevé des tubes et, étant plus léger que l'eau, il a une tendance à rester en cet endroit. Si le tube d'échappement n'était pas présent, l'air accumulé obstruerait les tubes et arrêterait partielle- ment ou complètement la circulation.
En vue de permettre de comprendre facilement la présente invention, il est fait usage des dessins annexés dans lesquels :
La fig.l est un schéma d'une installation de chauffage sui- vant la présente invention.
La fig.2 est une coupe verticale médiane à plus grande échel- le d'un dispositif de soupape visible à la fig.l.
La fig.3 est une vue en élévation en bout du corps cylin- drique de la fig.2.
L'installation de chauffage de la fig.l comprend une chaudière ou un appareil de chauffage a relié par des tuyaux d'écoulement montants et descendants b et ± à des radiateurs d qui sont, montés en parallèle l'un par rapport à l'autre.
De cette manière, la chaudière , les tuyaux b,c d'écoulement et les radiateurs ± forment un circuit fermé, le fluide enfermé circulant suivant le système thermique du thermos-siphon.
Un tube d'échappement e sur lequel est monté un disposi- tif de soupape f qui sera décrit avec plus de détail dans la suite, est relié au point le plus haut tel que de ce circuit fermé. L'emploi de ce dispositif de soupape f qui procure un passage d'échappement limité ou de fuite pour l'air et les vapeurs mis en liberté pendant le fonctionnement, permet au réservoir de dilatation h d'être relié par le tuyau i à un point inférieur du circuit tel que le fond de la chaudière ou
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de l'appareil de chauffage a. Les avantages résultant de cette liaison ont déjà été expliqués.
Suivant une construction, le dispositif de soupape f, fig.2, en question comprend une chambre cylindrique l présen- tant un raccord de sortie latéral k dans sa paroi cylindrique verticale et un raccord d'entrée central 1 dans sa paroi de fond inférieure, ce raccord d'entrée étant destiné à être relié au tube d'échappemen t e. La partie supérieure de cette chambre est filetée pour recevoir la tête filetée d'un corps cylindrique m qui est de plus petit diamètre que le diamètre intérieur de la chambre cylindrique. La tête m1 comprend un moyen, tel qu'une fente pour tourne-vis, permettant de la vis- ser vers le haut ou vers le bas.
Lorsque ce corps m est vissé vers le bas, son extrémité inférieure vient se placer sur un siège n entourant l'entrée 1 et ferme cette dernière, à part un passage d'échappement limité ou calibré qui sera décrit dans la suite. Lorsque le corps m est dévissé vers le haut, son extrémité inférieure quitte le siège et procure une libre corsiunioatibn entre l'entrée 1 et la sortie latérale k . Le sommet de la chambre cylindrique j est de préférence fermé par exemple par un chapeau vissé p pourvu d'un disque de bour- rage pour rendre la fermeture étanche. De cette manière le corps cylindrique m peut être déplacé vers le haut ou vers le bas seulement après enlèvement de ce chapeau.
L'échappement limité ou calibré mentionné plus haut est fourni par exemple par la formation d'un trait de scie radial o -(voir également la fig.3)- dans le fond du corps cylindri- que m . - Ce trait de scie peut avoir une profondeur de 1 mm par exemple à la périphérie du corps m et peut diminuer jus- qu'à rien du tout au centre, et il peut avoir une largeur d'environ 1 mm. Une petite partie terminale seulement de ce trait de saie o peut être découverte par l'orifice d'entrée 1 lorsque le corps cylindrique est appliqué sur son siège.
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L'échappement limité peut toutefois être procuré par d'autres moyens appropriés.
Si le corps cylindrique m ou son siège ne possédait pas le moyen d'échappement limité, le réglage des dimensions d'un passage d'échappement par soulèvement ou abaissement du corps m serait très difficile, car le mouvement du fluide dans le tube d'échappement doit être très minime en vue d'obtenir un mouvement sûr de fluide chaud ou bouillant vers les radia- teurs. Ce passage ne doit évidemment pas être tellement large qu'il établit une sorte de court-circuit effectif, auquel cas le dispositif d'échappement enlèverait de la chaleur aux ra- diateurs.
Le passage limité en question peut s'obstruer par des dé- pôts après un long usage. Dans cette éventualité, on peut dévis- ser le corps cylindrique m sans interrompre le chauffage, ce qui permet un mouvement rapide de fluide qui nettoie le passage.
Le dispositif f constitue une sorte de robinet qui ne peut pas être complètement fermé. Il est évident que d'autres dis- positifs analogues de robinet peuvent être employés sans qu'on s'écarte de l'invention. Le dispositif tel qu'il est décrit a toutefois l'avantage que lorsque le chapeau 2 est vissé, l'u- sager n'est pas en état de déranger la mise en position du corps cylindrique m lors du nettoyage ou de la manoeuvre de l'appa- reil.
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Improvements to heating systems by hot water circulation.
The invention relates to improvements to hot water installations and the like and particularly to those intended for central heating.
In the ordinary way, the expansion or expansion chambers of hot water installations have two functions:
1) They allow the free expansion of the water by absorbing the excess produced by the expansion and they return this water to the tubes if the temperature of the moving water decreases.
2) They allow to evacuate outside the device the air contained in the tubes and the vapors released by the hot water.
In the ordinary thenao-siphon circulation system, both functions are performed by the expansion chamber connected to the apparatus by a simple tube.
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The aim of the present invention is to separate these two functions. As a result, it is possible to use water at a higher temperature and even at the boiling point. This results in a greater heat radiation from the radiators and an increased speed of circulation because the rising hot column of water becomes lighter. This makes it possible to use tubes with a smaller cross-section in the heating devices and to obtain a greater efficiency.
To fulfill the first function, it is not necessary to connect the expansion chamber to a high point of the hot water distribution, as in ordinary systems. The pressure produced by the expansion is communicated to all of the circulating water. The expansion chamber can therefore be connected to cold water tubes.
By this means, the present invention avoids the loss of heat in the expansion chamber. The expansion thus causes cold water to enter the chamber instead of hot water.
To fulfill the second function, there must be communication with a high point of the tube system and this will be a hot water point. This is necessary in order to effect the evacuation of the air dissolved in water or of the air contained in the tubes at the beginning of the filling of the apparatus with water.
The invention provides for the connection of two tubes to the heating system to perform the functions indicated above.
One tube is connected to a cold water tube for expansion and a second tube is connected to a high point of the hot water tubes for air discharge. A device described below is mounted on the second tube. This device is of the type of a tap or a valve, established in such a way that when closed it provides a limited or calibrated exhaust or a leakage passage for the air and the vapors released during the work. , while when open
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it provides free exhaust for a mass of air such as that which is displaced when filling the apparatus.
During operation, air and vapors are released only slowly, so that a limited exhaust passage is sufficient. The air is carried along by the stream of hot water until it reaches the high point of the tubes and, being lighter than water, it has a tendency to stay there. If the exhaust tube were not present, the accumulated air would clog the tubes and partially or completely stop circulation.
In order to make the present invention easy to understand, use is made of the accompanying drawings in which:
FIG. 1 is a diagram of a heating installation according to the present invention.
Fig. 2 is a median vertical section on a larger scale of a valve device visible in fig.l.
Fig. 3 is an end elevational view of the cylindrical body of Fig. 2.
The heating installation of fig. 1 comprises a boiler or a heater a connected by rising and falling flow pipes b and ± to radiators d which are, mounted in parallel with respect to the other.
In this way, the boiler, the flow pipes b, c and the radiators ± form a closed circuit, the enclosed fluid circulating according to the thermal system of the thermos-siphon.
An exhaust pipe e on which is mounted a valve device f which will be described in more detail below, is connected to the highest point such as of this closed circuit. The use of this valve device f, which provides a limited exhaust or leakage passage for air and vapors released during operation, enables the expansion tank h to be connected by pipe i to a lower point of the circuit such as the bottom of the boiler or
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the heater a. The advantages resulting from this connection have already been explained.
According to one construction, the valve device f, fig. 2, in question comprises a cylindrical chamber 1 having a lateral outlet connection k in its vertical cylindrical wall and a central inlet connection 1 in its lower bottom wall, this inlet connection being intended to be connected to the exhaust tube e. The upper part of this chamber is threaded to receive the threaded head of a cylindrical body m which is of smaller diameter than the internal diameter of the cylindrical chamber. The head m1 comprises a means, such as a slot for a screwdriver, allowing it to be screwed up or down.
When this body m is screwed down, its lower end is placed on a seat n surrounding the inlet 1 and closes the latter, apart from a limited or calibrated exhaust passage which will be described below. When the body m is unscrewed upwards, its lower end leaves the seat and provides a free corsiunioatibn between the inlet 1 and the lateral outlet k. The top of the cylindrical chamber j is preferably closed, for example, by a screwed cap p provided with a stuffing disc to make the closure watertight. In this way the cylindrical body m can be moved upwards or downwards only after removing this cap.
The limited or calibrated exhaust mentioned above is provided for example by the formation of a radial kerf o - (see also fig. 3) - in the bottom of the cylindrical body m. - This saw cut may have a depth of 1 mm, for example at the periphery of the body m and may decrease to nothing at all in the center, and it may have a width of about 1 mm. Only a small end part of this line o can be exposed through the inlet port 1 when the cylindrical body is applied to its seat.
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Limited exhaust can however be provided by other suitable means.
If the cylindrical body m or its seat did not have the limited exhaust means, adjusting the dimensions of an exhaust passage by raising or lowering the body m would be very difficult, since the movement of the fluid in the tube of exhaust must be very minimal in order to obtain safe movement of hot or boiling fluid to the radiators. This passage should obviously not be so wide that it establishes a kind of effective short circuit, in which case the exhaust system would remove heat from the radiators.
The limited passage in question can become blocked by deposits after long use. In this event, the cylindrical body m can be unscrewed without interrupting the heating, which allows rapid movement of fluid which cleans the passage.
The device f constitutes a kind of valve which cannot be completely closed. It is obvious that other analogous valve devices can be employed without departing from the invention. The device as described has the advantage, however, that when the cap 2 is screwed on, the user is not in a position to disturb the positioning of the cylindrical body m during cleaning or when maneuvering. the device.