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La présente invention est relative à un extracteur de gaz à jet vertical, destiné à être placé sur une cheminée.
En substance, l'extracteur de gaz comprend
un ventilateur à axe vertical tournant dans un boîtier sous l'action d'un moteur disposé coaxialement. Les
gaz véhiculés par l'extracteur traversent une ouverture d'admission inférieure circulaire et une ouverture d'échappement supérieure annulaire. L'ouverture d'échappement est délimitée par le boîtier et une plaque de fond placée au-dessus du ventilateur et du moteur.
Les constructeurs d'extracteurs de gaz
de ce genre réalisent plusieurs types d'appareils généralement cinq ou six couvrant une gamme de débits de
gaz extraits s'étendant de 0 à 50000 m<3>/heure. Toutefois, chaque type d'appareil possède une courbe de fonctionnement propre représentant la pression d'aspiration en fonction du débit de gaz extrait. Ainsi les différents types d'appareils ont autant de courbes caractéristiques de leur fonctionnement, distinctes et suffisamment séparées les unes des autres .
Lorsqu'il y a lieu de placer un extracteur
à gaz sur une cheminée, l'utilisateur doit choisir parmi les types préexistants d'appareils eu égard au débit maximum de gaz extraits à évacuer à travers cette cheminée. L'utilisateur connaît d'avance la valeur du débit en question et celle de la pression au-dessus de la cheminée. De la sorte l'utilisateur peut localiser approxi-mativement le point de fonctionnement normal de l'appareil dont il a besoin sur un diagramme représentant l'ensemble des courbes caractéristiques de fonctionnement des différents-types de réalisation du constructeur.
Bien souvent l'utilisateur constate que le point de fonctionnement normal susdit ne tombe pas sur une courbe caractéristique ou près de celle-ci. Dans ce cas, l'utilisateur peut choisir l'un des deux types d'appareils dont les courbes caractéristiques se trouvent de part et d'autre du point de fonctionnement normal tout en étant les plus proches de ce point. Toutefois, le constructeur peut transformer l'un ou l'autre de ces deux types d'appareil pour en modifier son fonctionnement normal de manière à rapprocher autant que possible son nouveau point de fonctionnement de celui dont l'utilisateur a besoin. Ainsi, dans ces conditions, l'appareil préexistant et standardisé est transformé suivant les besoins de son application.
Il est connu par les constructeurs,plusieurs façons de transformer leur extracteur standardisé pour le rendre approprié au point de fonctionnement normal correspondant aux besoins de son application .
Dans un premier cas on modifie la vitesse de régime du moteur entraînant le ventilateur. Dès lors,
il est nécessaire pour le constructeur que le moteur soit à vitesse variable et par conséquent onéreux. On peut aussi remplacer le moteur préexistant par un autre ayant une vitesse convenant mieux. Hais alors, il est nécessaire pour le constructeur de disposer d'une gamme importante de moteurs, représentant un' investissement appréciable de stockage.
Dans un deuxième cas, on dispose à l'aspiration d'ailettes radiales dont on peut faire varier simultanément l'inclinaison autour de leurs rayons directeurs. Pour une même pression à l'aspiration on réduit , respectivement augmente, le débit des gaz en rapprochant, respectivement en éloignant, les ailettes de leurs positions parallèles au plan horizontal transversal de leurs rayons directeurs . Dès lors,il est nécessaire pour le constructeur, de monter de telles ailettes à l'aspiration du ventilateur en sorte de rendre l'extracteur compliqué et onéreux.
Dans un troisième cas, on agit sur les aubes du ventilateur en les rendant réglables en position autour d'axes verticaux parallèles. Les aubes peuvenc pivoter simultanément et respectivement autour de pivots perpendiculaires à leu plaque de support. Selon que les aubes sont plus ou moins rabattues vers l'axe de rotation du ventilateur, le débit des gaz est plus ou moins réduit pour une même pression à l'aspiration. Toutefois, il est nécessaire pour le constructeur de monter les aubes pivotantes de manière à compliquer la construction du ventilateur et à grever le prix de revient de l'extracteur.
Dans un quatrième cas, on modifie aussi les aubes du ventilateur en rendant réglables en position leurs parties marginales les plus distantes de l'axe
de rotation. Les parties en question des aubes peuvent ainsi pivoter simultanément et respectivement autour
des bords des parties restantes non réglables de ces aubes. Suivant que les parties réglables des aubes
sont plus ou moins rabattues vers l'axe de rotation,
le débit des gaz est plus ou moins grand pour une même pression à l'aspiration. Cependant, il est nécessaire pour le constructeur de prévoir des aubes compliquées rendant l'extracteur onéreux .
L'objet de l'invention est un nouvel extracteur de gaz conçu et réalisé pour modifier facilement
et économiquement sa courbe de fonctionnement dans un sens ou dans l'autre sur le diagramme des pressions d'aspiration en fonction des débits de gaz extraits. L'idée inventive est basée sur une modification particulièrement simple de l'extracteur n'entraînant pas de fluctuation sensible de son prix de revient ou de ses frais de fonctionnement et d'entretien.
A cet effet, dans le nouvel extracteur à gaz, l'ouverture annulaire d'échappement des gaz est réglable radialement pour laisser entre le boîtier et le ventilateur une partie des gaz aspirés d'autant plus grande que cette ouverture d'échappement est plus étroite et pour réduire ainsi d'autant le débit des gaz refoulés.
De préférence, pour assurer le réglage radial de l'ouverture annulaire d'échappement des gaz, la plaque de fond est interchangeable ou pourvue de disques annulaires ad-ditionnels avantageusement interchangeables.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement une forme
de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une coupe axiale verticale d'une forme de réalisation d'un extracteur selon l'invention; la figure 2 est une coupe transversale horizontale de l'extracteur, faite selon la ligne II-II de la figure précédente; la figure 3 est un diagramme de courbes caractéristiques de fonctionnement de deux nouveaux extracteurs.
Dans ces figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
L'extracteur représenté sert à extraire des
gaz hors d'une cheminée sur laquelle il est monté. L'extracteur est du type à jet vertical aspirant et refoulant les gaz verticalement. Les gaz véhiculés sont généralement des gaz brûlés de combustion.
L'extracteur comprend un ventilateur 1 tournant horizontalement sous l'action d'un moteur électrique 2 dans un boîtier 3 constitué essentiellement d'une virolle cylindrique.
Le ventilateur comporte des aubes 4 fixées sur une plaque horizontale 5 montée sur l'arbre de sortie vertical du moteur 2.
L'espace intérieur 6 de l'ensemble des aubes
4 communique avec une ouverture d'admission 7 délimitée par une tubulure cylindrique coaxiale 8 fixée à une base 9. L'espace extérieur 10 compris entre l'ensemble des aubes 4 et le boîtier 3 communique avec une ouverture annulaire d'échappement 11 délimitée à son tour par ce boîtier 3 et par une plaque de fond horizontale 12.
Le ventilateur 1 , le moteur 2 et la plaque de fond 12 sont solidarisés ensemble au boîtier 3 par des bras de support 13 diamétraux
Selon l'idée inventive, la largeur de l'ouverture annulaire d'échappeppement 11 est.-réglable radialement pour pouvoir recycler dans le circuit fluidique interne au ventilateur 1, une partie des gaz aspirés d'autant plus grande que cette ouverture d'échappement 11 est étroite. De la sorte, on peut réduire d'autant le débit des gaz refoulés de l'extracteur.
Pour pouvoir régler radialement l'ouverture de refoulement 11 on prévoit que la plaque de fond 12 est interchangeable. On peut aussi obtenir le même résultat en pourvoyant la plaque de fond 12 de disques annulaires additionnels de préférence interchangeables.
L'invention est expliquée maintenant par deux exemples pratiques illustrant son intérêt technique et économique.
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tier 3 a un diamètre intérieur de 630 mm. Le ventilateur
1 a une roue de diamètre extérieur de 425 mm. Lorsqu'on , prévoit une plaque de fond d'un diamètre de 425 mm, l'ou- i verture d'échappement 11 a une largeur égale à 102,5 mm. Dans ce premier cas, la courbe caractéristique de la pression à l'aspiration en fonction du débit des gaz extraits
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1 la.ligne la . Entre autres, pour une pression d'aspira-
tion de 10 mm eau, on obtient un débit refoulé de 0,60 m3/sec
Lorsqu'on place une plaque de fond 12 d'un diamètre de 520 mm, la largeur de l'ouverture d'échappement
11 est de 55 mm. Dans ce deuxième cas, la courbe de fonc- tionnement de 1 ' extracteur I devient la ligne Ib et pour
une pression à l'aspiration de 10 mm eau, le débit extrait est de 0,54 m�/sec.
Lorsqu'on monte une plaque de fond 12 d'un diamètre de 600 mm, la largeur de l'ouverture d!échappement
11 est de 15 mm. Dans ce troisième cas, la courbe de fonctionnement de l'extracteur I devient Ic et pour une pression à l'aspiration de 10 mm eau, le débit extrait
est de 0,27 m<3>/sec.
On considère ensuite un deuxième extracteur II
dont le boîtier 3 a un diamètre intérieur de 475 mm et dont la roue de ventilateur 1 a un diamètre extérieur de
350 mm.-Avec une-plaque de fond 12 normale de diamètre
égal à 350 mm, la largeur de l'ouverture d'échappement 11 est de 37,5 mm et la courbe caractéristique de fonctionnement est représentée par la courbe II..
On suppose maintenant que l'extracteur I avec sa claque de fond de 425 mm et l'extracteur II avec sa plaque de fond de 350 mm sont des constructions standardisées en série, donc économiques. On présume qu'un utilisateur a besoin d'un extracteur dont le point de fonctionnement P lui assure un débit de gaz extraits de 0,4 m<3>/sec. pour une pression d'aspiration de 10 mm eau. On obtient finalement un tel extracteur en modifiant l'extracteur I par simple changement de sa plaque de fond par une autre de plus grand diamètre. De plus, il est aisé de déterminer expérimentalement le diamètre de la nouvelle plaque de fond dont doit être équipé l'extrac-
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de l'utilisateur. Le simple remplacement de la plaque de fond permet donc de solutionner économiquement et rapidement le choix d'un extracteur à partir d'extracteurs standards préexistants.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme de réalisation représentée
et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS
1.- Extracteur de gaz à jet vertical, destiné
à être placé sur une cheminée et comprenant un ventilateur à axe vertical tournant dans un boîtier sous l'action d'un moteur disposé coaxialement, une ouverture annulaire d'échappement des gaz étant délimitée par le boîtier et une plaque de fond placée au-dessus du ventilateur et du moteur, caractérisé en ce que l'ouverture annulaire d'échappement des gaz est réglable radialement pour laisser entre le boîtier et le ventilateur, une partie des gaz aspirés d'autant plus grande que cette ouverture d'échappement est plus étroite et pour réduire ainsi d'autant le débit des gaz refoulés.
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The present invention relates to a vertical jet gas extractor intended to be placed on a chimney.
In essence, the gas extractor comprises
a vertical axis fan rotating in a housing under the action of a motor arranged coaxially. The
gases conveyed by the extractor pass through a circular lower intake opening and an annular upper exhaust opening. The exhaust opening is delimited by the housing and a bottom plate placed above the fan and motor.
Manufacturers of gas extractors
of this kind carry out several types of apparatus generally five or six covering a range of flow rates of
extracted gases ranging from 0 to 50,000 m <3> / hour. However, each type of device has its own operating curve representing the suction pressure as a function of the flow of extracted gas. Thus the different types of devices have as many characteristic curves of their operation, distinct and sufficiently separated from each other.
When to place an extractor
gas on a chimney, the user must choose from the pre-existing types of apparatus with regard to the maximum flow rate of gas extracted to be discharged through this chimney. The user knows in advance the value of the flow in question and that of the pressure above the chimney. In this way the user can approximate the location of the normal operating point of the device that he needs on a diagram representing all the characteristic operating curves of the various types of construction of the manufacturer.
Very often the user finds that the aforementioned normal operating point does not fall on or near a characteristic curve. In this case, the user can choose one of the two types of devices whose characteristic curves are located on either side of the normal operating point while being the closest to this point. However, the manufacturer can transform either of these two types of device to modify its normal operation so as to bring its new operating point as close as possible to that required by the user. Thus, under these conditions, the pre-existing and standardized apparatus is transformed according to the needs of its application.
It is known by the manufacturers, several ways of transforming their standardized extractor to make it suitable for the point of normal operation corresponding to the needs of its application.
In a first case, the speed of the engine driving the fan is modified. Since then,
it is necessary for the manufacturer that the engine is variable speed and therefore expensive. It is also possible to replace the pre-existing motor with another having a more suitable speed. But then, it is necessary for the manufacturer to have a large range of engines, representing an appreciable investment in storage.
In a second case, radial fins are available at the intake, the inclination of which can be varied simultaneously around their directing radii. For the same suction pressure, the gas flow rate is reduced, respectively increased, by bringing the fins closer, respectively away, from their positions parallel to the horizontal plane transverse to their direction radii. Therefore, it is necessary for the manufacturer to mount such fins to the fan intake so as to make the extractor complicated and expensive.
In a third case, action is taken on the blades of the fan by making them adjustable in position around parallel vertical axes. The blades can pivot simultaneously and respectively around pivots perpendicular to their support plate. Depending on whether the blades are more or less folded towards the axis of rotation of the fan, the gas flow rate is more or less reduced for the same suction pressure. However, it is necessary for the manufacturer to mount the pivoting vanes in such a way as to complicate the construction of the fan and to burden the cost price of the extractor.
In a fourth case, the blades of the fan are also modified by making their marginal parts most distant from the axis adjustable in position.
of rotation. The parts in question of the vanes can thus pivot simultaneously and respectively around
edges of the remaining non-adjustable parts of these blades. Depending on whether the adjustable parts of the vanes
are more or less folded towards the axis of rotation,
the gas flow rate is greater or less for the same suction pressure. However, it is necessary for the manufacturer to provide complicated blades making the extractor expensive.
The object of the invention is a new gas extractor designed and produced to easily modify
and economically its operating curve in one direction or the other on the diagram of the suction pressures as a function of the extracted gas flow rates. The inventive idea is based on a particularly simple modification of the extractor which does not entail any appreciable fluctuation in its cost price or in its operating and maintenance costs.
To this end, in the new gas extractor, the annular gas exhaust opening is radially adjustable to leave between the housing and the fan a portion of the gas sucked in, the larger this exhaust opening is narrower. and thus to reduce the flow rate of the discharged gases accordingly.
Preferably, to ensure the radial adjustment of the annular gas exhaust opening, the bottom plate is interchangeable or provided with additional annular discs advantageously interchangeable.
Other details and features of the invention will become apparent from the description and from the drawings appended hereto which schematically and by way of example only show one form.
embodiment of the invention.
FIG. 1 is a vertical axial section of one embodiment of an extractor according to the invention; Figure 2 is a horizontal cross section of the extractor, taken along the line II-II of the previous figure; FIG. 3 is a diagram of characteristic curves of operation of two new extractors.
In these figures, the same reference notations designate identical elements.
The extractor shown is used to extract
gas out of a chimney on which it is mounted. The extractor is of the vertical jet type sucking and discharging the gases vertically. The gases conveyed are generally burnt combustion gases.
The extractor comprises a fan 1 rotating horizontally under the action of an electric motor 2 in a housing 3 consisting essentially of a cylindrical ferrule.
The fan has blades 4 fixed on a horizontal plate 5 mounted on the vertical output shaft of the motor 2.
The interior space 6 of all the vanes
4 communicates with an intake opening 7 delimited by a coaxial cylindrical pipe 8 fixed to a base 9. The outer space 10 between the assembly of the vanes 4 and the housing 3 communicates with an annular exhaust opening 11 delimited at its turn by this housing 3 and by a horizontal base plate 12.
The fan 1, the motor 2 and the base plate 12 are secured together to the housing 3 by diametric support arms 13
According to the inventive idea, the width of the annular exhaust opening 11 is radially adjustable in order to be able to recycle into the fluidic circuit internal to the fan 1, a portion of the gases sucked in, the larger this exhaust opening. 11 is narrow. In this way, the flow rate of the gases discharged from the extractor can be reduced accordingly.
In order to be able to radially adjust the discharge opening 11, provision is made for the bottom plate 12 to be interchangeable. The same result can also be obtained by providing the bottom plate 12 with additional preferably interchangeable annular discs.
The invention is now explained by two practical examples illustrating its technical and economic interest.
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tier 3 has an internal diameter of 630 mm. The fan
1 has a wheel with an outside diameter of 425 mm. When a bottom plate with a diameter of 425 mm is provided, the exhaust opening 11 has a width of 102.5 mm. In this first case, the characteristic curve of the suction pressure as a function of the flow rate of the gases extracted
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1 la.line la. Among other things, for a suction pressure
tion of 10 mm water, we obtain a discharge flow of 0.60 m3 / sec
When placing a bottom plate 12 with a diameter of 520 mm, the width of the exhaust opening
11 is 55 mm. In this second case, the operating curve of the extractor I becomes the line Ib and for
a suction pressure of 10 mm water, the extracted flow rate is 0.54 m � / sec.
When mounting a bottom plate 12 with a diameter of 600 mm, the width of the exhaust opening
11 is 15 mm. In this third case, the operating curve of the extractor I becomes Ic and for a suction pressure of 10 mm water, the extracted flow
is 0.27 m <3> / sec.
We then consider a second extractor II
whose housing 3 has an internal diameter of 475 mm and whose fan wheel 1 has an external diameter of
350 mm.-With a normal 12-diameter bottom plate
equal to 350 mm, the width of the exhaust opening 11 is 37.5 mm and the operating characteristic curve is represented by curve II ..
It is now assumed that the extractor I with its bottom end of 425 mm and the extractor II with its base plate of 350 mm are standard constructions in series, therefore economical. It is assumed that a user needs an extractor whose operating point P provides him with an extract gas flow rate of 0.4 m <3> / sec. for a suction pressure of 10 mm water. Such an extractor is finally obtained by modifying the extractor I by simply changing its bottom plate by another of larger diameter. In addition, it is easy to experimentally determine the diameter of the new bottom plate with which the extractor must be fitted.
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of the user. The simple replacement of the base plate therefore makes it possible to quickly and economically solve the choice of an extractor from pre-existing standard extractors.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiment shown.
and that many modifications may be made in the form, arrangement and constitution of certain of the elements involved in its realization, provided that these modifications are not in contradiction with the object of each of the following claims.
CLAIMS
1.- Vertical jet gas extractor, intended
to be placed on a chimney and comprising a fan with vertical axis rotating in a housing under the action of a motor arranged coaxially, an annular gas exhaust opening being delimited by the housing and a base plate placed above of the fan and of the motor, characterized in that the annular gas exhaust opening is radially adjustable to leave between the housing and the ventilator, part of the gas sucked in, the larger the narrower this exhaust opening and thus to reduce the flow rate of the discharged gases accordingly.