BE897552A - Appareil generateur de chaleur utilisant des moyen rotatifs multietages - Google Patents

Abstract

Appareil générateur de chaleur utilisant des moyens rotatifs multiétagés et comportant un carter tubulaire doté d'une entrée d'aspiration d'air et d'une sortie de décharge d'air. Au moins deux moyens rotatifs 1 sont disposés de façon multiétagée dans le carter tubulaire 2. Une zone de génération de chaleur par frottement d'air 3 est formée dans un intervalle annulaire g d'une zone rotative R de chacun des moyens rotatifs 1 et l'air aspiré est chauffé à chaque étage alors que la pression de l'air est réduite ou augmentée à l'intérieur de la chambre jusqu'à un niveau prédéterminé. Application au chauffage ou au séchage à l'aide d'une source de chaleur d'une grande pureté.

Description

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  MULTIETAGES Invention : Nobuyoshi KUBOYAMA 

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 APPAREIL GENERATEUR DE CHALEUR UTILISANT DES MOYENS ROTATIFS MULTIETAGES La présente invention se rapporte à un appareil générateur de chaleur utilisant des moyens rotatifs muttiêtagês dans lequel une pluralité de moyens rotatifs sont disposés de façon multiêtagêe dans un carter tubulaire de telle façon qu'un effet de génération de chaleur puisse être obtenu au niveau de chaque étage. 



  L'inventeur a déjà une invention de base intitulée de chauffage et appareil pour réduire la pression de l'air a d'une chambre à un niveau équilibré" (tel que décrit dans la demande de brevet français nO 80. 23685 et dans d'autres demandes de brevets apparentées). 



  Le brevet américain 4. 319. 408 a déjà pour la présente invention de base. De plus, on doit noter que l'inventeur a proposé un procédé de chauffage en amenant la pression de l'air à d'une chambre à un niveau tel que décrit dans la demande de brevet japonais n  127. 779/1982 non examinée. 



  Les inventions précédentes comprennent des moyens rotatifs pour réduire ou augmenter la pression de l'air de la chambre et une ouverture d'aspiration dans laquelle les moyens rotatifs sont disposés. 



  La pression de l'air de la chambre est réduite ou augmentée par la rotation continue des moyens rotatifs et une différence est maintenue à un niveau constant entre la pression de l'air ou majorée l'intérieur de la chambre et la pression de l'air normale a de telles circonstances, de la chaleur est générée par frottement de l'air dans un entre l'ouverture d'aspiration et les moyens rotatifs par suite de leur rotation continue et peut être utilisée dans des buts de séchage ou de chauffage. 



  On doit comprendre que les moyens pour aspirer et décharger à de la chambre ainsi que les moyens pour générer de la chaleur 

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 par frottement d'air sont formes par les moyens rotatifs d'une ouverture d'aspiration, si bien que l'effet de séchage ou de chauffage dépend beaucoup de l'efficacité des moyens rotatifs. C'est dans ce but que la présente-invention a été A cet effet, la invention a pour but de réaliser un appareil générateur de chaleur utilisant des moyens rotatifs multiétagês une grande efficacité pour l'aspiration et la de l'air ainsi qu'un effet générateur de chaleur au moins deux moyens rotatifs disposés de façon multiêtagêe dans un carter tubulaire. 



  De plus, la présente invention réalise un appareil générateur de chaleur utilisant des moyens rotatifs multiêtagês dans lesquels la zone de chauffage par frottement d'air est formée dans un petit d'une zone de rotation d'une pluralité d'aubages rotatifs des moyens rotatifs, de telle façon qu'un effet de génération de chaleur soit réalisé au niveau de chaque étage des moyens rotatifs. 



  Selon un autre mode de réalisation, l'appareil générateur de chaleur utilisant des moyens rotatifs mult-iêtagês, pour réaliser un effet d'aspiration et de décharge comporte des moyens permettant de modifier la forme des aubages, leur nombre, leur et la distance entre des aubages adjacents. 



  Selon encore un autre mode de réalisation, l'appareil générateur de chaleur utilisant des moyens rotatifs multiêtagês une pluralité d'entrées qui sont disposés dans les carters tubulaires de chaque étage, de telle façon que de l'air chaud soit extrait de chaque étage des moyens rotatifs. 



  Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'appareil générateur de chaleur comporte des moyens rotatifs multiêtagés dans lesquels chaque moyen rotatif est une unité une pluralité de tels éléments séparés et fixés les uns aux autres. 



  D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à lecture de la description faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé dans lequel : - figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'appareil générateur de chaleur selon l'invention utilisant des moyens rotatifs multiêtagês ; - figure 2 est une vue en coupe de l'un des moyens rotatifs multi- étagés comportant le moyen rotatif et un carter tubulaire ; - figure 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation dans lequel une pluralité sont reliées en série ; 

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 - figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention ; - figure 5 est une vue en coupe longitudinale détaillée d'un mode de réalisation d'une structure unitaire comportant des moyens rotatifs et un carter tubulaire ;

   - figure 6 est une coupe selon ta de la figure 5. 



  Différents exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en référence aux figures. 



  Le repère des moyens rotatifs disposés dans un carter tubullaire 2 et comportant un moteur électrique la et une pluralité d'aubages rotatifs lb. Le repère 3 indique une zone de génération de chaleur par frottement formée dans une zone rotative R des aubages rotatifs 1b, dans laquelle la chaleur dégagée par frottement d'air est engendrée. Cette zone est constituée par un petit annulaire g formé entre le carter tubulaire 2 et les aubages rotatifs lb. 



  La figure 1 montre un exemple typique de l'invention dans lequel trois moyens rotatifs 1 sont disposés en série dans le carter tubulaire 2 de la construction à trois étages. La structure générale chaleur est ainsi une structure à trois étages dans laquelle la zone 3 de génération de chaleur par frottement avec l'intervalle annulaire g est formée dans la zone de rotation R des aubages rotatifs 1b de chaque moyen rotatif 1. 



  Selon le mode de réalisation pour la structure générant la chaleur à trois étages, les aubages rotatifs lb de chaque moyen rotatif 1 présentent même forme, la même inclinaison et la même distance entre les aubages Ib ainsi que le même nombre d'aubages, mais il est possible en option de modifier la forme, le nombre, l'inclinaison et la distance des aubages rotatifs Ib en cas de besoin. Selon le mode de réalisation plus courant, la puissance de sortie du moteur du premier en haut de la figure 1 est la plus puissante etcelle des moteurs des second et troisième étages est plus faible que celle du premier étage. Cependant, d'autres modes de répartition de la puissance peuvent être envisagés et ce mode de réalisation ne constitue pas une limitation. 



  Les aubages rotatifs sont directement reliés au moteur la, mais leur vitesse peut varier en interposant une transmission ou un changement de vitesse entre le moteur et les aubages rotatifs. Il est également possible de disposer l'axe des moyens rotatifs 1 perpendiculairement à l'axe longitudinal du carter tubulaire 2. Dans un tel cas, la forme du carter tubulaire 2 est bien entendu modifiée en conséquence. 

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  La référence une entrée d'aspiration d'air disposée l'extrémité frontale du carter tubulaire 2, tandis que la une sortie de décharge d'air disposée partie arrière du carter tubulaie. La référence 6 indique une vanne disposée sur l'entrée d'aspiration d'air 4, de préférence les dimensions et/ou le de l'ouverture d'aspiration 4 et/ou de l'ouverture de décharge 5 sont réduites de telle façon que la qui s'écoule soit réduite et qu'il soit plus aisé de réduire ou d'augmenter la du carter tubulaire à un niveau constant. 



  On va maintenant décrire le fonctionnement de ce premier mode de réalisation. Lorsque chaque moteur la est mis sous tension, les aubages rotatifs sont entrâmes en rotation selon la direction de la comme représenté sur la figure 1. Lorsque la vanne 6 est ouverte, l'air a du carter tubulaire 2 est déchargé vers l'extérieur depuis la sortie d'air 5 à travers les premier, second et troisième des moyens rotatifs. 



  Les moyens rotatifs 1 tournant à vitesse élevée dans la zone 3 de génération de chaleur par frottement d'air par l'intervalle g à l'intérieur de la zone de rotation R, l'air qui se trouve dans l'intervalle g voit sa température un niveau élevé par suite de l'intense effet de frottement d'air, qu'une température est produite. Du fait que la pression d'air du carter tubulaire 2 est maintenue à un niveau réduit par suite de l'aspiration d'air et de sa décharge, l'effet de génération de chaleur est très En d'autres termes, la réduction de la pression d'air est maintenue à un niveau constant, de façon dynamique de telle façon que l'air continuellement aspiré vanne 6 est ouverte) et déchargé. Plus le niveau des moyens rotatifs 1 est bas (sur la figure 1), plus l'effet de génération de chaleur est élevé. 



  On va maintenant décrire une situation dans laquelle la vanne 6 est fermée. Dans une telle circonstance, lorsque le moteur la tourne entraînant les aubages rotatifs 1b, contenu à du carter tubulaire 2. est déchargé et la pression de l'air diminue graduellement. 



  Après une courte période de stabilisation, la entre la pression d'air réduite du carter 2 et la pression d'air normale à l'extérieur est maintenue à un niveau constant. Lorsque l'air l'intérieur du carter 2 a atteint une température par suite de la pleine action de la de chaleur par frottement d'air, est possible de 

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 maintenir la pression de l'air a du carter 2 à un niveau même si la vanne est ouverte et décharge continuellement par l'ouverture 5 de t'air La température de l'air chauffé par friction devient d'autant plus élevée que le niveau de la zone 3 de génération de chaleur par frottement est plus bas sur la figure. Ainsi, lorsque le carter tubulaire 2 est fermé dans des buts de génération de chaleur, il peut être utilisé comme une source de chaleur (le carter fermé n'a pas été sente).

   Lorsque l'énergie par frottement d'air est déchargée de la façon qui vient d'être décrite, elle peut être utilisée dans différents buts tels que le chauffage des locaux, le séchage, etc. 



  Un deuxième exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 2 et 3. 



  Si l'on se réfère figure 2, on voit que la structure unique A est telle que chacun des moyens rotatifs est disposé dans le carter 2a et est muni d'une zone d'introduction d'air 7 et d'une zone de décharge d'air 8. Le carter 2a comporte des organes de liaison 9 pour les deux zones 7 et 8. Ainsi, en reliant ensemble trois unités selon la structure A en fixant les organes de liaison adjacents 9 au moyen de vis 9a ou identiques, un appareil générateur de chaleur utilisant des moyens rotatifs multiêtagês peut être réalisé comme représenté sur la figure 3. Comme la structure de chacun des moyens rotatifs de chaque carter 2  est la même que ce décrites elles ne seront pas décrites nouveau.

   Sur le 2a situé partie supérieure de la figure est rigidement monté un organe d'entrée une entrée d'aspiration d'air 4, tandis qu'à la partie du carter situé en bas de la figure est fixé rigidement un organe de decharge comportant la décharge d'air 5. Lorsque tous les moyens rotatifs sont entraînés, la chaleur par friction d'air est engendrée de la même façon que dans le premier exemple en permettant ainsi différents usages industriels. De plus, il est possible de produire une énergie calorifique suffisante en utilisant une seule structure A (telle que représentée à figure 2) ce qui constitue le type de construction le plus simple, étant entendu que l'organe d'entree et l'organe de decharge Il sont fixés chacune des extrémités de la structure A. 



  Un quatrième exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en référence figure 4. Le carter tubulaire 2 présente, ici, une double épaisseur, un matériau d'accumulation de chaleur 12 étant entre le carter tubulaire 2 et un bottier afin d'accumuler l'énergie calorifique engendrée dans chacune des zones de génération de chaleur par friction 3 

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 et de produire un chauffage à haute température plus efficace. La construction des moyens rotatifs 1, de la zone 2 rotative R, de l'espace g et de la zone de génération de chaleur par frottement d'air 3 est similaire à celle décrite et ne sera pas répétée.

   Dans ce mode de réalisation, la sortie de décharge d'air 5 est disposée du carter 2, tandis que deux sorties de décharge 13, 14, sont disposées séparément entre les moyens rotatifs ; ces deux sorties de décharge d'air 13, 14 sont reliées à des moyens d'aspiration 16 d'une pompe rotative ou identique via des vannes 15. permettant ainsi de prélever de l'énergie calorifique au niveau de chaque étage. Comme l'énergie calorifique engendrée dans le carter tubulaire 2 présente des températures au niveau de chaque étage, on peut ainsi l'utiliser dans des buts différents. 



  Selon un aspect de ce mode de réalisation, la vanne 6 a d'aspiration 4 peut être supprimée et disposée sortie de décharge 5. 



  Dans ce cas (non représenté), la pression de l'air a du carter tubulaire 2 peut être amenée un niveau prédéterminé en commandant la vanne 6 disposée sur la sortie de décharge 5. L'énergie calorifique obtenue sur les sorties de décharge d'air 13, 14 peut être fourme un endroit déterminé sans utilisation des moyens d'aspiration 16. 



  La figure 5 représente une vue en coupe détaillée d'une structure unique A utilisée dans les exemples précédents. La structure A de la figure 5 comporte des moyens B pour refroidir le moteur la, et consistant en des moyens de protection a des effets destructifs que l'échauffement pourrait provoquer sur le moteur la et en des moyens pour de l'air de refroidissement, le moteur la peut ainsi être entraîné de façon constante même en cas d'utilisation d'air une température La référence un couvercle ou un carter de protection du moteur la et la référence un espace dans lequel une conduite 19 peut aspirer de l'air de refroidissement. L'une des extrémités de la conduite 19 est reliée l'espace 18 et l'autre est reliée extêrieureâ travers le carter tubulaire 2a.

   La référence 20 indique une courte canalisation pour décharger et dont l'une des extrémités est reliée l'espace 18 et l'autre est reliée du carter tubulaire 2a. La référence un support du moteur la permettant sa fixation au carter tubulaire 2a. Il est en outre possible de prévoir un ventilateur centrifuge 23 (représenté en ligne afin de diminuer la surchauffe du moteur la. Un flasque du ventilateur centrifuge 23 est relié un arbre 22 du moteur la. Ainsi, la surchauffe du moteur la 

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 peut être aisément par la rotation du centrifuge 23. 



  De plus, la canalisation courte 20 peut s'étendre travers le carter tubulaire 2a comme représenté en pointillé. Le refroidissement de l'air introduit dans l'espace 18 peut être remplacé par une introduction de gaz fréon ou d'un autre moyen de refroidissement. Ainsi, grâce aux moyens de refroidissement B, le moteur la des moyens rotatifs mult-iëtagés est toujours refroidi au cours de son actionnement et est protégé de toute surchauffe, ce qui permet de l'actionner en continu pendant une longue période. 



  Selon une caractéristique importante de l'invention, chacun des divers moyens rotatifs comporte une source motrice (telle qu'un moteur électrique) et des aubages rotatifs, et un échauffement par frottement d'air est engendré dans un intervalle de la zone rotative des aubages rotatifs, tandis que la pression de l'air à de la chambre est réduite ou augmentée un niveau prédéterminé constant. De plus, l'air qui a été de la manière qui vient d'. peut être prélevé un étage quelconque des moyens rotatifs. Un niveau d'énergie calorifique prédéterminé peut ê'tre obtenu en reliant un nombre ad-hoc de structures unitaires A les unes aux autres. On notera que l'énergie calorifique produite selon la présente invention est particulièrement propre et adaptée diverses utilisations. 



  Bien entendu, la présente-invention n'est pas limitée aux modes de la et représentés et elle est susceptible de nombreses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

Claims (1)

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   REVENDICATIONS 1. de chaleur utilisant des moyens rotatifs muttiêtagês et comportant un carter tubulaire d'une entrée d'aspiration d'air et d'une sortie de décharge d'air, caractérise en ce qu'il comporte au moins deux moyens rotatifs (1) disposés de façon multiétagée dans ledit carter tubulaire (2) de façon à former une zone de génération de chaleur par frottement d'air dans un intervalle annulaire restreint (g) d'une zone rotative (R) de chacun des moyens rotatifs (1) et à chauffer l'air aspiré au niveau de chaque étage tout en réduisant ou en augmentant la pression de l'air a de la chambre à un niveau prédéterminé constant.

   2. de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des moyens rotatifs (1) comporte un moteur électrique (la) et un nombre prédéterminé d'aubages rotatifs (lb), moyens rotatifs (1) étant uns par rapport aux autres dans ledit carter tubulaire (2) et chacun desdits moyens rotatifs (1) étant actionné par ledit moteur électrique 3. de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de sorties de décharge d'air (13, 14) disposées entre les moyens rotatifs adjacents (1).

   4. de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit carter tubulaire 2, comportant au moins une unité de moyens rotatifs (1) est un bloc constitué d'une pluralité de structure (A) reliées les unes aux autres.

   5. de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (la) est entouré d'un corps de protection (17) qui forme un espace (18) entre l'extérieur moteur (la) et ledit corps de protection (17), et en ce qu'une conduite (19) d'aspiration d'un moyen extérieur de refroidissement et une canalisation (20) de décharge de l'air chaud sont reliées audit espace (18) à travers ledit corps de prorection