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Procédé et appareil pour le chaffage de l'air.
La présente invention est relative au chauffage et vise plus particulièrement le chauffage de l'air pour l'un quelconque des nombreux usages auxquels il peut être destiné.
Elle consiste, d'une manière générale, en un nouveau procédé et en un nouvel appareil pour chauffer l'air par combustion d'un combustible et pour livrer au lieu de con- sommation la quantité voulue d'air chaud, porté à une tempé- rature prédéterminée.
L'invention va être décrite ci-après dans son application au séchage des enroulements d'un moteur électrique, mais on comprendra qu'elle ne saurait se borner à cet usage
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particulier et qu'elle peut s'appliquer à tout autre usage pour lequel elle pourrait convenir.
La nature de l'invention ressortira nettement de la description qui suit, avec le concours des dessins annexés dans lesquels :
Figure 1 est un? vue en perspective d'un appareil de chauffage qui est établi conformément à l'invention et avec lequel l'air chauffé est amené aux enroulements d'un moteur électrique.
Figure 2 est une vue en perspective de l'appareil de chauffage qui est représenté à la fig.l; le carter étant enlevé.
Figure 3 est une coupe verticale prise suivant la ligne 3-3 de la fig.2.
Figure 4 esune coupeverticale prise suivant la ligne 4-4 de la fig.2.
Figure 5 estune coupe horizontale prise suivant la ligne 5-5 de la fig.2.
Figure 6 estun schéma de montage de l'appareil.
Dans ces diverses figutes, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes parties.
L'appareil de chauffage de l'air qui estreprésenté sur les dessins est désigné; d'une manière générale; par 10, fig. 1, etest l'enfermé dans un carter 11. Cetappareil est monté sur un socle 12 et comprend un ventilateur 13 actionné par un moteur électrique 14, une chambre de combustion 15, une pompe à combustible 16, un réservoir à combustible 17 , un conduit 18 servant à amener l'air à la chambre de combustion et à l'en faire sortir pour l'amener vers l'orifice de sortie de l'appareil ,
un conduit flexible 19 pour conduire l'air chaud au lieu où il doit être utilisé et des organes de ré- glage de la température et de la quantité d'air fournie par l' appare il.
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Le socle 12 peut être assujetti dans une position fixe ou bien peut être détaché et être transportable. Le mo- teur électrique 14 est fixé sur un support 20, figs. 3 et 4, fixé au socle 12, et actionne le ventilateur 13 par l'inter- médiaire d'un embrayage 21. L'arbre 22 du ventilateur, qui est muni d'aubes ou ailettes 23, est monté, par ses extrémités opposées, dans des paliers 24 et 25 qui sont fixés- aux extré- mités supérieures de supports 26 et 27 respectivement, montés sur le socle 12. Le carter ou capot 28 du ventilateur compor- te une ouverture centrale d'admission d'air 29 et un orifice de décharge 30, sur un de ses côtés, fig. 5. Le conduit 18 communique avec l'orifice de décharge 30 du ventilateur 13 et conduit l'air vers la sortie 31 de l'appareil, fig.2.
La chambre de combustion 15 est située au-dessus du rotor 14, est montée, par une de ses extrémités, sur le carter 28 du ventilateur; fig. 3 , et est supportée, par son autre extrémité , par le conduit 18. La chambre de combustion com- porte une enveloppe extérieure cylindrique 32 et une partie intérieure cylindrique 33 qui délimite la chambre de combus-' tion proprement dite, et aussi un passage d'admission 34, pour- vu d'un certain nombre de trous d'air 35, un passage de sortie 36, d'un diamètre un peu plus petit que le passage d'admission, et une partie intermédiaire 37, de forme tronconique.
La partie intérieure 33 est située à une certaine distance de l'envelop- pe extérieure 32, en offrant ainsi un passage d'air annulaire 38 auquel l'air est amené depuis le conduit 18, à travers un court conduit d'admission 1 39, figs. 2 et 4, pour s'écouler vers la chambre 4 0, ménagée entre l'extrémité de la partie 33 par laquelle se fait l'admission et l'extrémité adjacente de l'enveloppe 32. La chambre de combustion est chauffée par un combustible convenable, tel que du pétrole, qui est'livré en pluie fine à la chambre de combustion par un pulvérisateur 41.
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L'air venant de la chambre 40 passe, en faisant, le tour de l'extrémité de décharge du pulvérisateur dans la chambre de combustion, à travers le passade 42 et fournit de l'air pri- maire qui est nécessaire au combustible , et de l'air secondai- re pisse dans la chambre, depuis le passage d'air 38, à travers les trous 35. Une bougie d'allumée 43 enflamme le combustible, au moment de l'amorçage initial de la chambre de combustion , ou dans le cas où la combustion viendrait à fairedéfaut.
L'air chaud et les produits de la combustion passent, de l'ex- trémité de sortie 44 de la chambre de combustion, dans le con- duit 18.
Le combustible est livré à la chambre de combustion 15 par la pompe a combustible 16, figs. 2 et 3, actionnée par le moteur électrique 14, et est extrait du réservoir 45 par l'aspiration de la pompe 16 à travers le conduit 46, le filtre 47 et le conduit 48 jusqu'à la dite pompe 16, Ce combustible estrefoulé par la pompe 16 dans le conduit 49 qui l'amène à une soupape régulatrice de pression 50, d'où il s'écoule, à travers le conduit 51 , en passant par une soupape obturatrice de sûreté à solénoïde 52, vers le pulvérisateur 41. Un manoè mètre 53 indique la pression du combustible livré au pulvéri- sateur .
Le combustible qui a été .¯:.mené à la soupape 50, à tra- vers le conduit 49, et qui n'est pas nédessaire à la chambre de combustion, revient a.u réservoir 45 par le conduit 54. Le réservoir 45 est pourvu d'un dispositif d'aspiration et de retour de combustible 55 qui comporte deux pièces tubulaires espacées concentriquement. La pièce intérieure 56 comporte) à son extrémité inférieure, une ouverture à travers laquelle du combusbible est extrait de la partis inférieure du réservoir 45 et est conduit, par la pièce tubulaire inférieure, à l'ex- trémité supérieure de celui-ci qui communique avec le conduit
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46.
La pièce tubulaire extérieure 57 est reliée, par son ex- trémité supérieure, au conduit 54 et amène le combustible re- tourné au réservoir à travers l'espace annulaire existant en- tre les pièces tubulaires intérieure et extérieure, vers l'ex- trémité inférieure de la pièce extérieure et dans le réservoir 45, Le dispositif 55 est relié, d'une manière amovible, à la partie supérieure du réservoir 45 par un raccord convenable 58. Une poignée 59 sert à manoeuvrer facilement le dispositif 55 et à le relier au réservoir 4 5 ou à l'en détacher.
Le conduit 18 est pourvu d'une plaque 60 comportant un orifice 61, fig. 3, entre le passage d'admission du cour conduit 39 à la chambre de combustion et le passagede dé- charge 44 de la chambre de combustion dans le conduit 18, le dit orifice présentant une section telle qu'une partie prédéterminée, 20% par exemple, de l'air fournir par le ven- tilateur 13 au conduit 18, sera obligée de passer dans la chambre de combustion 15 à travers le conduit 39, le reste, soit 80% dans la présente forme d'exécution, passant à tra- vers l'orifice vers le passage de sortie du conduit 18.
Juste au-dessus de l'extrémité de sortie du con- duit 18 sont disposées plusieurs lames de persienne ou volets, 62, figs. 2,4 et 5, qui sont susceptibles de pivoter autour de leurs axes longitudinaux, sont reliées ensemble par un moyen quelconque, par exemple par les bras 63 et la biellette 64, représentés à la fig.4 et sont destinées à être actionnées simultanément par un moteur 65. Le conduit 18 présente, au- dessus de ces lames 62, une ouverture 66 qui est reliée à un évent 67 communiquant avec l'atmosphère . La partie inférieure , de cet évent 67 comporte plusieurs lames de persienne 68, éga- lement susceptibles de se mouvoir autour de leurs axes.longi- tudinaux et reliées ensemble par des bras 69 et une biellette 70, de manière à pouvoir être actionnées simultanément par un moteur 71.
Les moteurs 65 et 71 qui actionnent les dites lames
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sont commandés par un régulateur à débit constant 72, fig.2., auquel une impulsion est communiquée par la baisse de pres- sion s'exerçant en travers d'un orifice 73, fig.4, ménagé dans une plaque 74 placée dans le conduit 18, en un point adjacent à son extrémité d'admission. Les variations de pression qui se produisent sur les faces opposées de la plaque percée 74 sont transmises à l'organe de commande 72 à traversdes tuyaux 75 et 76.
En ce qui concerne le schéma, de distribution ou de montage qui est représenté à la fig.6, la ligne 77, reliée à une source d'énergie électrique,amène du courant au dé- marreur 78 qui esten circuitavec l'interrupteur 79. La ligne 80 amène du courant, en passant par des fusibles 81, aux trans- formateurs 82 et 83. Le circuit secondaire du transformateur 82 est relié à la tablette à bornes de 110 V. 84, qui est re- liée à un transformateur 85 dont le circuit secondaire est relié à une tablette à bornes de 25 V., 86. Les moteurs 65 et 71,actionnant les lames de persienne, sont reliés à la tablet- te à bornes 86 par les conducteurs 87 et 88, respectivement.
Ces moteurs 65 et 71 sont relies ensemble par les lignes 89 et 90 et au régulateur de débit 72 par les lignes 91 et 92.
Un interrupteur unipolaire, à main et à double course 93, fe- lié au régulateur 72 par la ligne 94 etau moteur 71, par la ligne 95, permet de commander ledit moteur soit automatiquement, soit à la main. Il est prévu un poste à boutons-poussoirs96 et 97 pour commander manuellement les moteurs des lames de persiennes dans le cas où le régulateur 72 viendrait à faire défaut. Les deux boutons 96 et 97 sont reliés à l'interrupteur 93 par la lighe 98 qui est reliée à la ligne 91 et le bouton 97 est relié a,u moteur 71 par la ligne 100 qui est reliée à la ligne 92.
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Une boue d'allumage 43 est reliée au circuit se- condaire du transformateur 83 par la ligne 101. Un thermomètre 102 est relié à la tablette à bornes 84 par les conducteurs 103 et un second circuit relie le thermomètre 102 et la valve à solénoïde 52 par l'intermédiaire des conducteurs 104, 105, 106 et 107. Un bouton 108 renfermant un solénolde est relié, par des corducteurs 109,' à l'extrémité des conducteurs 106 et 107 où se trouve un thermomètre. Une lampe 110, destinée à éclairer le panneau des instruments est reliée à la tablet- te à bornes 84 par des conducteurs111 sur un desquels est branché un interrupteur 112.
Un manomètre 113, pour le ré- servoir à combustible, est relié par les.conducteurs 114 à un transformateur 115 que des conducteurs 116 relient à la tablette à bornes 84.
Le carter 11 de l'appareil, fig. 1, est pourvu de portes à charnières 120 qui pérmettent d'avoir accès aux dis- positifs de commande et indicateurs, d'un certain nombre d'ouvertures à lames de persienne 121, autour de la partie inférieure du carter, pour admettre de l'air au ventilateur, et d'une ouverture de ventilation 67 d'ébouchant à l'atmos- phère. Il est prévu également un raccord convenable 122 pour permettre d'attacher à l'extrémité de décharge du conduit flexible 18, et de l'en détacher, l'extrémité d'entrée de ce même conduit. D'autres portes et ouvertures d'accès peuvent être prévues, si on le désira ou si cela est nécessaire.
Dans la disposition qui est représentée à la fig.l, L'air chaud est amené par le conduit flexible 19, qui peut consister en une manche de toile renforcée, à un moteur électrique 125 qui sert à actionner un dispositif ou un ap- pareil quelconque 126 comportant un arbre rotatif 127. L'ex- trémité de décharge du conduit 19 est reliée à un distribu- teur annulaire ou à bague en toile renforcée 128 qui est placé contre , ou en un point adjacent à l'extrémité de la bobine
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inductrice 129 et est pourvu d'un certain nombre d'orifices 130 du c6té bobine:de la bague par lequel de l'air chaud se décharge pour passer autour des sections de bobine .
Le conduit 19 comporte un branchement 131 qui est relié à un autre distributeurs annulaire en toile 132 qui est placé contre, ou en un point adjacent à, une des extrémités de la bob ine d'induit133 etest pourvu d'orifices 134 par lesquels de l'air chaud se décharge sur cette bobine. Les distributeurs annulaires ou à bague sont supportés ou assujettis en posi- tion par tous moyens convenables qui n'ont pas été représentés.
L'ensemble du moteur 125 estrecouvert d'une toile 135 qui est pourvue d'un évent.'136, au sommet du moteur.
Dans le fonctionnement, on met l'appareil en marche en fermant l'interrupteur de mise en marche 79, ce qui amène le moteur électrique 14 à actionner et à commander le ven- tilateur 13 et la pompe a combustible 16. Le moteur 14 fonc- tionne de préférence à une vitesse constants, ce qui permet auventilateur 13 de livrer une quantité d'air constante au conduit 18.
La plaque 60; munie -,-'un orifice et placée dans le conduit 18, oblige une quantité d'air prédéterminée à passer, à travers le conduit 39, dans la chambre de com- bustion 15 dans laquelle cet air joue le rôle d'air primaire et secondaire pour assurer la combustion du combustible livré à la chambre par ln pulvérisateur 43.
La pompe à combustible 16 extrait, le combustible du réservoir 45 à travers le tuyau d'aspiration 56, le con- duit 46, le filtre 47 et le conduit 48, pour l'amener à la pompe qui le refoule à travers le conduit 49, la soupape régu- latrice de pression 50, le conduit 51 et la soupape intercep- trice de sûreté à solénoïde 52, vers le pulvérisateur 41 à tavers lequel ce combustible estlivré, sous la forme de pluie fine, à l'intérieur de la chambrede combustion 15 .
Le bouton 108 renfermant un solénoïde estamené à la position de fer-
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meutre au moment où le moteur 14 est mis en marche , de sorte que la soupape obturatrice 52 sera maintenue dans la position d'ouverture jusqu'à ce que la température de l'air qui se décharge du conduit 18 ait dépassé un minimum prédé- terminé, après quoi l'organe indicateur et régulateur de tem- pérature 102 maintient la soupape obturatrice 52 dans la position d'ouverture jusqu'à ce que la température de l'air chaud, ou bien monte au-dessus d'un maximum prédéterminé auquel le régulateur 102 est réglé, ou tombe au-dessous du minimum prédéterminé qui a été mentionné précédemment.
Après que le moteur 14 a été mis en marche, du courant électrique est également fourni à la bougie d'allumage 43 qui enflamme le mélange de combustible et d'air passant dans la chambre de combustion.
La quantité d'air prédéterminée qui passe du conduit 18 dans la chambre de combustion -environ 20% de la quantité livrée par le ventilateur 13- est chauffée jusqu'à environ 8000 C, par exemple, et âe décharge, en un courant descendant, dans le conduit 18, à partir de la plaque à orifice 60, où cet air se mélange àvec le reste, soit 80%, de l'air froid venant du ventilateur et chauffe cet air, après quoi l'air chaud estrefoulé, à traversle conduit 19 et le branchement 131,vers les distributeurs annulaires 128 et 132, d'où l'air chaud est refoulé à travers les orifices 130 et 134, respecti- vement, et passe à travers et autour des enroulements 'des bobines 129 et 133 du moteur 125 et les sèche.
Le moteur 14 et le ventilateur 13 tournant à une vitesse constante, une quantité constante d'air passera dans le conduit 18 et s'en déchargera, et une proportion constante de cet air passera à travers la chambre de combustion. La pompe à combustible 16 fonctionnera également à-une vitesse constante, de sorte qu'une quantité constante de combustible sera livrée
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au pulvérisateur 41, tout excédent revenant, à travers la soupape 50, au réservoir de combustible 45.
De cette manière, on obtient une stabilité de combustion et les vapeurs ou fu- Liées qui pourraient se produire avec un faible débit de com- bustible sont évitées dans une largemesure- Toutefois , dans le cas où la quantité d'air chaud fournie par le conduit 19 viendrait à diminuer, pour une cause quelconque, la diminu- tion de pression qui en résulterait, à l'endroit de la pla- que à orifice 74, sera transmise au régulateur de débit 72 qui actionnera les moteurs 65 et 71 de manière à obliger les lames ; de persienne 62, qui se trouvent à l'extrémité de décharge du conduit 18, à se fermer davantage;
et à obliger les lames 68, qui se trouvent dans l'évent 67, à s'ouvrir davantage, de sorte quel'appareil livrera une plus petite quantité d'air chaud au conduit 19 et une plus forte quantité de cet air à l'évent et à :L'atmosphère, tout en continuant à maintenir un écoulement d'air constant à travers le conduit 18 et la chambre de combustion . Inversement, s'il est né- cessai:
ce qu'une plus forte quantité d'air chaud soit livrée par' le conduit 19, le changement dans la baisse de pression à l'endroit de la plaque à orifice 74 sera transmis au régu- lateur @2 qui fonctionnera de manière à obliger les lames de persienne 62 à s'ouvrir davantage et les lames 68, à se fermer davantage. Dans certains cas, la totalité de l'air chaud peut s'écouler à travers le conduit 19 et rien à travers l'évent 67, tandis que, d'autres fois, tout l'air chaud peut s'écouler à travers l'évent etrien à travers le conduit 19; à part cela, l'appareil fonctionne normalement.
De cette manière, quel que soit ce qui se produit au point de décharge de l'air chaud, l'appareil fonctionnera automatiquement pour fournir la quantité correcte ou nécessaire d'air chaud, le reste, s'il 1/ en a, s'échappant à l'atmosphèreà travers l'évent 67.
Ordinairement, ls lames de persienne 62 et 68 fonction- nent au tomatiquement, mais , dans le cas où. le mécanisme auto-
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matique viendrait à faire défaut, on pourra amener l'inter- rupteur 93 du coté où se fait la commande à la min et les moteurs 65 et 71 pour les lames de persienne ou volets,seront alors manoeuvrées par les boutons-poussoires 96 et 97.
Les variations dans la température de l'air chaud s'obtiennent en réglant la soupape 5 0 pour le réglage de la pression de combustible, de manière à faire arriver plus ou moins de'dombustible au pulvérisateur 41. Dans le cas où la température de l'air chaud viendrait à monter au-dessus d'un maximum ou à tomber au-dessous d'un minimum prédétermine?, le régulateur de température 102 actionnera la soupape obtu- ratrice de sûreté à solénoide pour arrêter l'écoulement de combustible vers le pulvérisateur 41.
L'emploi des distributeurs annulaires 128 et 132 permet d'obtenir une distribution uniforme de l'air chaud autour du bobinage des moteurs, particulièrement lorsqu'il s'agit de grands moteurs. En assurant une distribution uni- forme, on n'a besoin et on n'utilise que la quantité minimum d'air chaud. Par ce moyen, on peut employer un générateur d'air chaud d'une faible capacité pour sécher le bobinage ou les enroulements d'un moteur exceptionnellement grand. Si on le désire des distributeurs annulaires, tels.que les dis- tributeurs 128 et 132, reliés au conduit 19, peuvent être employés aux deux extrémités des bobines d'induit et induc- trices, de manière à assurer un chauffage uniforme.
D'après cet exposé, on verra que l'invention offre un procédé et un appareil nouveaux pour produire de l'air chaud, susceptible d'être utilisé pour un très grand'nombre d'usages . L'appareil estde construction ramassée, portatif, d'une manoeuvre facile, et peut être commandé automatiquement ou à la main pour fournir, à l'endroit où il doit être con- ' sommé, la quantité désirée d'air-chaud, à une température ne dépassant pas un maximum prédéterminé.
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Il est évident que des modifications peuvent être apportées à la forme, à remplacement et à la disposition res- pective de différentes pièces constituant la forme d'exécution d'appareil qui vient d'êtredécrite et que des changements peu- vent être apportés aux phases individuelles ou à la suite de phases pour la mise en pratique du procédé décrit, sans sortir du cadre de l'invention, les exemples qui précèdent n'étant donnés qu'à titre illustratif et nullement limitatif.
REVENDICATIONS.
------------------------------ 1.- Procédé pour le chauffage de l'air, caractérisé en ce qu'il consiste à obliger de l'air à suivre un parcours pré- déterminé, à retirer de ce parc ours une partie de l'air et à l'obliger à traverser une zone de chauffage dans laquelle cet air est chauffé, et à ramener audit parcours l'air chaud pour le mélanger à l'air non chaufféqui s'y trouve etchauffer celui-ci.