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L'invention concerne un appareil de chauffage d'air destiné à la production d'air chaud porr des besoins de chauffage et de conditionne- ment d'air, dans lequel la circulation des gaz chauds et de l'air à chauf- fer s'effectue de façon à assurer un maximum d'échange thermique entre ceux-ci; les éléments constitutifs dudit appareil étant établis et assem- blés de manière à permettre le montage ou le démontage aisé de cet appa- reil.
Dans ce but et suivant l'invention, les gaz chauds produits dans un foyer agencé verticalement dans l'appareil, accèdent dans un dôme dis- posé au-dessus du foyer et dans la partie supérieure de l'appareil, d'où ils sont refoulés, par la pression créée dans ce d8me par le courant as- cendant des gaz chauds, dans des éléments de chauffe verticaux qui les ra- mènent, en un courant descendant, vers le bas de l'appareil où ils accè- dent à une boite à fumée reliée à la cheminée, de l'air introduit sous pression à la base de l'appareil, dans une enveloppe entourant le foyer et esdits éléments de chauffe, étant amené à circuler le long et entre lesdits éléments de chauffe, ainsi qu'autour du foyer et;
du dôme de ce dernier, pour atteindre un collecteur agencé dans le haut de l'appareil, d'où il est distribué dans les divers conduits de chauffage de l'instal- lation.
Par ailleurs, et conformément à l'invention, le foyer et les élé- ments de chauffe, de même que l'enveloppe entourant ceux-ci, sont réalisés sous forme d'éléments pouvant être assemblés par boulonnage entre eux ou par emboîtement de ceux-ci dans des ferrures ou supports de profil appro- prié.
D'autres particularités de l'invention ressortiront au cours de la description ci-après d'un appareil de chauffage d'air réalisé suivant l'invention, donnée avec référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
Figure 1 est une coupe verticale de l'appareil suivant l'inven- tion.
Figure 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne II-II de figure 1.
Figure 3 est une vue fragmentaire en coupe et à plus grande échel- le de la partie supérieure du foyer et des éléments de chauffe.
Figure 4 est une vue de dessus de cette même partie.
Figure 5 montre un élément de chauffe.
Figures 6 et 7 montrent des détails relatifs à l'assemblage d'é- léments de chauffe superposéso
Comme montré en figure 1, l'appareil comporte un foyer 5, cons- titué par un cylindre en forte tôle, dont la partie inférieure est garnie intérieurement de briques réfractaires 5a. Le cylindre 5 est posé dans un collet 6 soudé à la paroi supérieure d'un caisson 7 constituant une boîte à fumée et présentant un orifice 8 de connexion à la cheminée.
A la base du foyer 5 est agencé un brûleur 9 lequel est surmonté d'une porte de visite 10 boulonnée sur un encadrement 11 formé par un pro- fil en L inversé. A proximité de la chaudière et s'étendant sur toute la hauteur de celle-ci est disposée une série d'éléments de chauffe creux 12 formés d'éléments individuels superposés et s'emboîtant l'un dans l'autre de la façon qui sera décrite plus loin, Le profil de ces éléments est mon- tré en figures 2 et 5. Chaque colonne d'éléments superposés 12 et 12a, repose nar un encadrement de base 13 à profil en L renversé, dans un enca- drement correspondant 14 à profil en U soudé, comme le collier 6, sur la
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face supérieure de la boîte à fumée 7.
D'autres éléments de chauffe sem- blables 12b sont agencés e la même façon latéralement au foyer cylindri- que 5, comme montré en figure 2.
Des ouvertures correspondantes sont formais dans la paroi supérieu- re de la 'boîte à fumée, pour faire communiquer cette dernière avec les éléments 12.
L'extrémité supérieure du foyer cylindrique 5 et des;éléments de chauffe 12a débouche dans une chambre 15 constituée par un dôme 16 muni d'une porte de visite 17, ladite chambre 15 étant rendue étanche entre le cylindre 5 du foyer et les éléments de chauffe 12a, par des moyens qui 'Se-
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ront "décrîts par la su.te â 'Za chamlre 15 comporte'en outre uri clapet de sé- curité 18, pour le cas d'une surpression exagérée dans la chambre 15.
En raison de la force ascensionnelle des gaz chauds montant dans le cylindre 5 du foyer, il se crée dans la chambre 15 une surpression qui refoule ces gaz chauds dans les conduits verticauk formés par les éléments 12, 12a et 12b qui les canalisent, en un courant descendant, vers la boi- te à fumée 7 pour être évacués à la cheminée.
Tout le long du bord de la paroi supérieure de la boîte à fumée .7 est soudé un encadrement 19 profilé en U, dans lequel vient s'engager une enveloppe 20 entourant l'ensemble du foyer cylindrique 5 et des élé- ments de chauffe 12, 12a et 12b. A sa partie supérieure, l'enveloppe 20 se termine par un chapeau ou hotte 21 posée dans un support 22 constitué par une cornière, cette hotte présentant une porte de visite 23 et se ter- minant par un conduit de sortie 24. A l'enveloppe 20 vient se raccorder le pavillon 25 d'une soufflerie d'air 26.
Comme montré par les flèches, l'air insufflé dans l'enveloppe 20 par le ventilateur 26 est chassé entre les éléments de chauffe 12, 12a et 12b ainsi qu'autour du cylindre de foyer 5. Sous l'action de son échauffe- ment cet air remonte le long du foyer 5 et des éléments de chauffe,12, 12a et 12b pour contourner ensuite le dôme 16 et s'échapper enfin par le con- duit 24 de raccordement aux conduits de chauffage par air chaud de l'instal- lation.
On comprend que ce parcoursde l'air au contact du cylindre de foyer 5,ainsi que des divers éléments de chauffe qui canalisent lès gaz chauds vers le bas de l'appareil, c'est-à-dire en sens opposé au sens de circulation de l'air frais admis dans l'appareil, assure au maximum d'é- change thermique entre ces gaz chauds et l'air.
Comme le montrent particulièrement les figures 3 et 4, l'étanchéi- té entre la chambre à gaz chauds sous pression 15 et l'espace séparant en- tre eux les éléments de chauffe 12a et 12b ainsi que le cylindre 20, est, dans l'exemple représenté, assurée de la manière suivante :
En regard du cylindre 5, les éléments 12b sont réunis entre eux par un fer plat 27 auquel vient se boulonner une cornière 28 réunie par soudure en 29 au cylindre 5. Les deux extrémités de cette cornière 28 se raccordent à deux autres cornières 30, lesquelles sont elles-mêmes boulon- nées à un fer plat 31 longeant chacun des deux éléments avoisinants 12b.
Sur l'aile horizontale de ces cornières est fixée une tôle 32, en une ou éventuellement en plusieurs pièces, comblant le vide entre le cylindre 5 et les cornières 28 et 30. A la partie supérieure du cylindre dirigée vers l'avant de l'appareil est soudée une cornière renversée 33 à laquelle est fixé le bord correspondant de la tôle 32. Une cornière renversée analogue- à la cornière 33 s'étend le long de la face'extérieure des derniers éléments latéraux 12b, ainsi que le long du groupe d'éléments 12a pour former un en- cadrement auquel, comme montré en 34 et 35, est boulonnée une cornière cor-
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respondante 16a entourant le bord inférieur du dôme 16.
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Il est à noter que les éléments 12a et 12b sont, comme montré en -figure 5, munis d'un talon latéral 36 rejoignant l'élément avoisinant, l'é- tanchéité entre ce talon et cet élément avoisinant étant réalisée par soudure ou autrement lors du montage sur¯¯place .de l'appareil. L'espace libre entre les éléments 12b et les fragmenta'de cornière 28a pourra être obturé par desfra,g- ments de cornière 28b soudés aux.éléments 12b et rejoignant les fragments 28a.
Il est évident que ces espaces entre les éléments de chauffe et le foyer cylindrique pourront être remplis de toute autre façon appropriée en vue d'éviter l'échappement de fumée de la chambre 15 vers les espaces de cir- culation d'air à chauffer.
Les éléments inférieurs 12 disposés vis-à-vis du pavillon de ven- tilateur 25 présenteront, de préférence, une pointe 12c et seront munis, à leur base d'un talon latéral 36 rejoignant l'élément avoisinant, tandis que les éléments supérieurs 12a ne seront munis d'un talon similaire qu'à leur partie supérieure.
Une disposition analogue est adoptée pour les éléments 12b, les- quels viennent, comme les éléments 12a, se poser sur un groupe, d'éléments inférieurs (non montrés) munis à leur base de talons tels que 36.
L'assemblage des éléments 12 et 12a pourra s'opérer de la façon montrée aux figures 6 et 7 suivant lesquelles on voit que les éléments
12a sont d'une section de passage légèrement plus forte que celle des élé- ments 12, de façon à permettre à ces éléments 12a de s'emmancher sur les éléments 12. On remarquera qu'un fer 37 profilé en L entoure la partie supérieure du groupe d'éléments 12 auquel il est soudé, de façon à former une gouttière pour la réception des éléments 12a, lesquels sont de sec- tion rectangulaire. L'espace entre les éléments inférieurs 12 pourra être obturé par des plaques intermédiaires 38 agissant tant pour assurer l'é- tanchéité du joint entre les éléments 12 et 12a que comme pièces d'espa- cement entre les éléments 12.
Comme montré en figure 2, les panneaux de tôle constituant l'en- veloppe ou jaquette 20 sont assemblés par des glissières longitudinales 39 engagées sur les bords courbés de ces panneaux. En outre comme le mon- tre la figure 1, l'enveloppe 20 peut, sur sa hauteur, être établie en deux parties, la partie supérieure venant s'emboîter dans un profilé 40 en for- me de L soudé autour du bord supérieur de la partie inférieure.
Il est bien entendu que les différents joints de l'appareil, réa- lisés par boulonnage ou engagement de cornières ou fers plats dans des profils en U seront rendus étanches par un mastiquage général de ces joints lors du montage 'de l'appareil.
Les moyens d'assemblage décrits et représentés ne sont donnés qu'à titre d'exemple en vue de montrer la possibilité d'assemblage sur pla- ce des diverses pièces telles que le foyer cylindrique, les batteries d' éléments de chauffe, les parties constitutives de la jaquette, etc..., lesquelles à l'état démonté seront non seulement d'une manutention et. d'un transport aisé, mais pourront être introduites sans difficulté par des passages relativement étroits qui ne permettraient pas l'introduction de l'appareil tout monté. Ces mêmes avantages se retrouveront d'ailleurs en cas de démontage de l'appareil ou pour des besoins de réparation.
Enfin, on remarquera que l'appareil décrit et illustré pourra être utilisé aussi bien pour le chauffage de locaux par air chaud, que pour le rafraîchissement éventuel de ceux-ci par insufflation d'air frais.
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The invention relates to an air heating apparatus for the production of hot air for heating and air conditioning needs, in which the circulation of hot gases and of the air to be heated is provided. 'carried out so as to ensure maximum heat exchange between them; the constituent elements of said apparatus being established and assembled so as to allow easy assembly or disassembly of this apparatus.
For this purpose and according to the invention, the hot gases produced in a hearth arranged vertically in the appliance, enter a dome arranged above the hearth and in the upper part of the appliance, from where they are. driven, by the pressure created in this d8me by the ascending current of the hot gases, in vertical heating elements which bring them, in a descending current, towards the bottom of the apparatus where they access a smoke box connected to the chimney, air introduced under pressure at the base of the appliance, in an envelope surrounding the hearth and said heating elements, being caused to circulate along and between said heating elements, as well as 'around the hearth and;
from the dome of the latter, to reach a collector arranged at the top of the appliance, from where it is distributed in the various heating ducts of the installation.
Moreover, and in accordance with the invention, the hearth and the heating elements, as well as the casing surrounding them, are produced in the form of elements which can be assembled by bolting together or by interlocking those. - here in fittings or supports of suitable profile.
Other features of the invention will emerge from the following description of an air heater produced according to the invention, given with reference to the appended schematic drawings in which:
Figure 1 is a vertical section of the apparatus according to the invention.
Figure 2 is a horizontal sectional view along the line II-II of Figure 1.
Figure 3 is a fragmentary cross-sectional view on a larger scale of the upper part of the fireplace and the heating elements.
Figure 4 is a top view of this same part.
Figure 5 shows a heating element.
Figures 6 and 7 show details relating to the assembly of superimposed heating elements.
As shown in FIG. 1, the apparatus comprises a hearth 5, constituted by a cylinder made of heavy sheet metal, the lower part of which is lined internally with refractory bricks 5a. The cylinder 5 is placed in a collar 6 welded to the upper wall of a box 7 constituting a smoke box and having an orifice 8 for connection to the chimney.
At the base of the fireplace 5 is arranged a burner 9 which is surmounted by an inspection door 10 bolted to a frame 11 formed by an inverted L-shaped profile. Close to the boiler and extending over the entire height of the latter is arranged a series of hollow heating elements 12 formed of individual elements superimposed and fitting one into the other in the manner which will be described later, The profile of these elements is shown in Figures 2 and 5. Each column of superimposed elements 12 and 12a rests in a base frame 13 with an inverted L-profile, in a frame corresponding to 14 welded U-profile, like collar 6, on the
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upper face of the smoke box 7.
Other similar heating elements 12b are arranged in the same way laterally to the cylindrical hearth 5, as shown in figure 2.
Corresponding openings are formed in the top wall of the smoke box to communicate the latter with the elements 12.
The upper end of the cylindrical hearth 5 and of the heating elements 12a opens into a chamber 15 constituted by a dome 16 provided with an inspection door 17, said chamber 15 being sealed between the cylinder 5 of the hearth and the heating elements. heater 12a, by means which 'Se-
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ront "described by the su.te â 'Za chamber 15 further comprises a safety valve 18, for the case of an exaggerated overpressure in the chamber 15.
Due to the upward force of the hot gases rising in the cylinder 5 of the furnace, an overpressure is created in the chamber 15 which forces these hot gases into the verticauk ducts formed by the elements 12, 12a and 12b which channel them, in a downward current, towards the smoke box 7 to be evacuated to the chimney.
All along the edge of the upper wall of the smoke box .7 is welded a U-shaped frame 19, into which engages a casing 20 surrounding the assembly of the cylindrical hearth 5 and the heating elements 12. , 12a and 12b. At its upper part, the casing 20 ends in a cap or hood 21 placed in a support 22 consisting of an angle iron, this hood having an inspection door 23 and ending in an outlet duct 24. A the casing 20 is connected to the roof 25 of an air blower 26.
As shown by the arrows, the air blown into the casing 20 by the fan 26 is expelled between the heating elements 12, 12a and 12b as well as around the hearth cylinder 5. Under the action of its heating. this air rises along the hearth 5 and the heating elements, 12, 12a and 12b to then bypass the dome 16 and finally escape through the duct 24 for connection to the hot air heating ducts of the installation. lation.
It will be understood that this path of the air in contact with the hearth cylinder 5, as well as the various heating elements which channel the hot gases towards the bottom of the appliance, that is to say in the direction opposite to the direction of circulation. of the fresh air admitted into the appliance, ensures maximum thermal exchange between these hot gases and the air.
As shown particularly in Figures 3 and 4, the seal between the hot pressurized gas chamber 15 and the space between them the heating elements 12a and 12b as well as the cylinder 20, is, in the example shown, ensured as follows:
Opposite the cylinder 5, the elements 12b are joined together by a flat iron 27 to which is bolted an angle iron 28 joined by welding at 29 to the cylinder 5. The two ends of this angle iron 28 are connected to two other angles 30, which are themselves bolted to a flat iron 31 running alongside each of the two neighboring elements 12b.
On the horizontal flange of these angles is fixed a sheet 32, in one or possibly in several pieces, filling the gap between the cylinder 5 and the angles 28 and 30. At the upper part of the cylinder facing the front of the The apparatus is welded an inverted angle 33 to which is fixed the corresponding edge of the sheet 32. An inverted angle iron similar to the angle iron 33 extends along the outer face of the last side members 12b, as well as along the group. of elements 12a to form a frame to which, as shown at 34 and 35, is bolted a corresponding angle.
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respondante 16a surrounding the lower edge of the dome 16.
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It should be noted that the elements 12a and 12b are, as shown in -figure 5, provided with a lateral heel 36 joining the neighboring element, the seal between this heel and this neighboring element being produced by welding or otherwise. when mounting the device on the site. The free space between the elements 12b and the angle pieces 28a may be closed off by means of angle iron 28b welded to the elements 12b and joining the fragments 28a.
It is obvious that these spaces between the heating elements and the cylindrical hearth could be filled in any other suitable way in order to prevent the escape of smoke from the chamber 15 towards the air circulation spaces to be heated.
The lower elements 12 arranged vis-à-vis the fan horn 25 will preferably have a tip 12c and will be provided, at their base with a lateral heel 36 joining the neighboring element, while the upper elements 12a will only have a similar heel at their upper part.
A similar arrangement is adopted for the elements 12b, which, like the elements 12a, come to rest on a group of lower elements (not shown) provided at their base with heels such as 36.
The assembly of the elements 12 and 12a can be carried out in the manner shown in Figures 6 and 7 according to which it is seen that the elements
12a have a passage section slightly larger than that of the elements 12, so as to allow these elements 12a to fit on the elements 12. It will be noted that an L-shaped iron 37 surrounds the upper part. of the group of elements 12 to which it is welded, so as to form a gutter for receiving the elements 12a, which are of rectangular section. The space between the lower elements 12 may be closed by intermediate plates 38 acting both to ensure the seal between the elements 12 and 12a and as spacers between the elements 12.
As shown in FIG. 2, the sheet metal panels constituting the casing or jacket 20 are assembled by longitudinal guides 39 engaged on the curved edges of these panels. Further, as shown in Figure 1, the casing 20 may, over its height, be made in two parts, the upper part being fitted into an L-shaped profile 40 welded around the upper edge of the casing. the bottom part.
It is understood that the various joints of the apparatus, produced by bolting or engagement of angles or flat bars in U-shaped profiles, will be made watertight by a general sealant of these joints during the assembly of the apparatus.
The assembly means described and shown are given only by way of example with a view to showing the possibility of assembling on site various parts such as the cylindrical hearth, the batteries of heating elements, the parts. constitutive of the jacket, etc ..., which in the disassembled state will not only be handling and. easy to transport, but can be introduced without difficulty through relatively narrow passages which would not allow the introduction of the device fully assembled. These same advantages will also be found in the event of disassembly of the device or for repair needs.
Finally, it will be noted that the device described and illustrated can be used both for heating premises by hot air, and for the possible cooling thereof by blowing in fresh air.