Installation de *chauffage à'eau chaude. La présente invention a pour objet une installation de chauffage<B>à</B> eau chaude fonc- tonnant par pulsations. Une telle installation comprend au moins etcomme éléments princi paux une chaudière, un réservoir d'expansion et de charge et des radiateurs, ces différents organes étant reliés entre eux par une tuyau terie convenable.
Pour réaliser le fonction nement par pulsations, il a été tout d'abord proposé de diviser la partie supérieure de la chaudière par des cloisons annulaires qui <B>y</B> forment une chambre dans laquelle la vapeur commence par s#accumuler en refoulant l'eau ohaude dans le réservoir de charge; cette vapeur s'échappe ensuite<B>à</B> son tour en en traînant encore de l'eau, de sorte qu'il se produit une chute de pression dans la chau dière; cette chute de pression produit sur les radiateurs un appel d'eau froide qui condense la vapeur encore contenue dans la chaudière, ce qui achève de faire tomber la pression et active ainsi le retour d'eau froide.
Comme perfectionnement de ce premier di,positif rappelé, on a proposé, particulière ment pour des chaudières de grande capacité, de soustraire Pensemble de la chaudière aux variations de pression en einployant un ap pareil dit pulso-aspirateur plongeant dans la chaudière et siège des phénomènes décrits plus haut, ce pulso-aspirateur étant pourvu de cloisons annulaires<B>à</B> sa partie supérieure et recevant les tubes de départ d'eau chaude et de retour d'eau froide comme précédem'- ment en "chaudière;
dans une telle disposition la communication est assurée entre le pulso- aspirateur et la chaudière par de simples trous dans la paroi du pulso-aspirateur, le rôle de la chaudière étant réduit<B>à</B> fournir de la chaleur et de la vapeur audit pulso-aspirateur.
La présente invention concerne plus spé cialement les installations de chauffage<B>à</B> eau chaude comprenant un tel pulso-aspirateur employé en combinaison avec la chaudière; suivant l'invention, l'installation est caracté risée en ce que ledit pulso-aspirateur com porte une chambre<B>à</B> vapeur supérieure, une chambre intermédiaire de diamètre préférable- ment réduit et une chambre inférieure d'un diamètre encore plus faible, la chambre su périeure de ce pulso-ispirate-Lir communiquant <B>à</B> son extrémité inférieure avec la partie su périeure de la chaudière et la chambre inter médiaire communiquant avec la partie infé rieure de la chaudière.
Ledit pulso-aspirateur petit d'ailleurs soit plonger partiellement dans la chaudière, soit être disposé dans une enve loppe auxiliaire reliée<B>à</B> la chaudière.
D'autres caractéristiques résulteront d'ail leurs de la description qui va suivre: Au dessin annexé donné<B>à</B> titre cPexemple: La fig. <B>1</B> est une vue schématique d'en semble d'une installation de chauffage<B>à</B> eau chaude, suivant l'invention; La fig. 2 est une vue de détail<B>à</B> plus grande échelle de la chaudière de l'organe pulso-aspirateur et du réservoir ou appareil de détente;
La fig. <B>3</B> est de même une vue de détail de l'ensemble de la chaudière et de Porgane pulso-aspirateur indiquant une disposition là- gèrement modifiée; La fig. 4 est de même encore une vue<B>de</B> détail<B>de</B> l'ensemble de la cbaudière et de Porgane pulso-aspirateur indiquant une troi sième disposition; La fig. <B>5</B> est une vue de détail du réser voir d'expansion et de charge avec pénétra tion du tube d'éjection par dessous;
La fig. <B>6</B> en est une vue analogue avec pénétration du tube d'éjection suit- le côté<B>à</B> titre de variante; La fig. <B>7</B> est une coupe schématique de l'ensemble<B>de</B> la chaudière et du pulso-aspi- rateur, montrant une autre variante; La fig. <B>8</B> montre nue autre disposition du pulso-aspirateur; La fig. <B>9</B> est une vue schématique de Fen- semble de l'installation.
Comme le montre le dessin, l'installation comprend les organes suivants dont le fonc tionnement sera précisé plus loin: <B>10</B> -Une chaudière .4, 20 un pulso-aspirateur <B>D,</B> <B>30</B> un échangeur de chaleur ou appareil de détente<B>C,</B> 40 tid réservoir d'expansion ou de charge B, <B>50</B> une tuyauterie reliant ces organes entre eux et aux radiateurs R.
Suivant la disposition représentée aux fig. <B><I>1</I> à</B> 4, le pulso-aspirateur fait corps avec la chaudière et plonge partiellement dans le bouilleur<B>1</B> de celle-ci; suivant les fig. <B>7 à 9.</B> le pulso-aspirateur est disposé hors de la chaudière proprement dite dans une enveloppe indépendante<B>E.</B>
Dans l'un et l'autre cas, le pulso-aspira- teur est<B>composé</B> de: <B>10</B> La partie supérieure on cloche de va peur 2 en général la plus large. Elle est divisée par un on plusieurs cloisonnements in, verticaux, de préférence annulaires et con centriques et n'atteignant pas le rebord infé rieur de cette partie supérieure 2 (un seul cloisonnement est représenté sur le dessin).
20 La partie médiane 211, qui est plus étroite que la précédente, a pour but d'aug- inenter le volume total du pulso-aspirateui- et de lui donner la plus grande surface pos sible pour le chauffage par contact de l'eau qu#iI contient.
& I La partie inférieure<B>2b</B> de foi-me tubu laire qui descend le plus bas possible dans la chaudière.
Le tube de refoulement et d'éjection<B>d</B> s'élève dit compartiment central<B>p</B> de la cloche de vapeur 2.
Le retour d'eau<B>g</B> pénètre dans ce. même compartimentp sous forme d'Lin tuyau pourvu de trous en sifflet échelonnés ol <I>o-</I> etc., et ayant un dianiètre progressivement décrois- sain. Ce tuyau est prolongé vers le bas., pour déboucher également au fond de la partie tubulaire<B>2b</B> du pulso-aspirateur par le trou 04 (voir fig. <B>3</B> et 4).
Le bouilleur et le puiso-aspirateur (fig. 2 <B>à</B> 4) sont reliés par de simples trous<B>3</B> (fig. <B>3)</B> ou par des tubes 3\1 (fig. 2) et 3b# 3c# Ces derniers tubes 311, 3c étant destinés<B>à</B> la cir culation intérieure du liquide,
c'est-à-dire la circulation entre la chaudière et le pulso- aspirateur. L'agencement de ces tubes petit comporter des parties intermédiaires élargies ou chambres de détente telles que 4 (fig. 4).
Le volume du pulso-aspirateur sera cal culé d'après les besoins de la circulation et celui<B>du</B> bouilleur d'après J'a surface. de chauffe n#ees,;aire et la nature du combustible. D'une <B>b ,</B> il n'y a aucun rapport de façon --ônérale.
volume nécessaire entre le volume de la chan- dière et le volume<B>de</B> la circulation.
Sur le tube d'éjection<B>d</B> s'élevant de la chambre de vapeur 2 du pulso-aspirateur est disposé l'échangeur de chaleur ou appareil de détente<B>C;</B> cet appareil est composé princi palement d'un cylindre vertical<B>à</B> la partie inférieure duquel l'eau venant des radiateurs R est amenée par le tuyau<B>y',</B> tandis qu'elle en sort<B>à</B> la partie supérieure par le tuyau g' <B>' ;</B> <B>à</B> l'intérieur de l'appareil se trouvent un ou plusieurs tubes<B>b</B> (voir fig. 2) qui assurent la communication entre le tube d'éjection<B>d</B> et le tube<B>dl à</B> la partie supérieure.
Disposé<B>à</B> un niveau supérieur<B>à</B> l'échangeur de chaleur<B>C,</B> et soit immédiatement au-dessus (fig. <B>5),</B> soit sur le côté (fig. <B>6),</B> suivant la place dispoiiible, se trouve le réservoir d'expansion etde chargeB. Cet. appareil est constitué par un récipient <B>de</B> forme quelconque, les dispositifs en han- teur étant toutefois les préférables pour ré duire les volumes d'eau au minimum (par exemple suivant le8 fig. <B>5</B> et<B>6).
A</B> l'intérieur du réservoir d'expansion B, qui est ouvert<B>à</B> l'atmosphère, se trouve un serpentin on sur face annulaire de préférence en deux parties ïë 42; la partie iel est reliée au<B>-</B>tuyau<B>g2</B> venant de J'échangeur de chaleur<B>C,</B> tandis que la partie, n' communique avec le tuyau de retour d'eau<B>g</B> débouchant dans le pulso- aspirateur 2, 2a# <B>2b.</B> De plus le réservoir B contient un dispositif de détente et amortis seur de bruit nil comportant une cloche de forme quelconque fixée<B>à</B> l'extrémité du tube,
d'éjection cl'<B>;</B> la moitié ou le tiers inférieur de cette cloche peut être ajouré étant con stitué par exemple par de la toile métal lique.
L'installation comporte en outre deux cla pets<I>s</I> s' (fig. <B>1</B> et 2).
<B>10</B> Un clapet de forme quelconque s, mais <B>de</B> préférence<B>à</B> billes, simple ou multiple, est placé sur<B>le</B> tuyau d'éjection<B>d</B> en un point quelconque, par exemple comme indi- quié: son but est d'empêcher tout retour d'eau direct du réservoir dans la chaudière, et il doit être constitué de façon<B>à</B> éviter toute surcharge constante ou accidentelle.
20 Un clapet de retour d'eau si., de foi-me quelconque et qui peut' être un simple clapet de blanchisseuse, est placé sur le retour d'eaug <B>de</B> préférence<B>à</B> Pentr6e de la chaudière, de façon<B>à</B> éviter tout refoulement dans ce tuyau, et toute circulation intérieure susceptible d'en élever anormalemeiA <B>la</B> température.
La condition générale d'établissement des organes d'éjection,<B>y .</B> compris le clapet s du tube d'éjection<B>d</B> est que leurs sections succes sives aillent constamment en croissant, de façon<B>à</B> favoriser la détente, et non<B>à</B> pro duire des contrepressions.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant: L'eau chaude chassée dans le tube<B>d'éjec-</B> tion<B>d</B> traverse l'échangeur de chaleur on<B>ap-</B> pareil de détente<B>C</B> et ensuite le réservoir B d*où elle. pénètre par le tuyau e dans la tuyauterie de chauffage; elle revient des sur faces chauffantes R<B>à</B> la chaudière par les tuyaux gl, l'échangeur de chaleur<B>C,</B> la sur face annulaire<I>-ri'</I> îë du réservoir B et le tuyau de retour<B>9.</B> Ce circuit se réalise en deux périodes<B>de</B> la façon suivante.
Ire période: La chaudière étant d'un vo lume aussi réduit que possible pour faciliter la mise en train, le bouilleur<B>1</B> et le pulso- aspirateur <B>D</B> sont tout d'abord pleins d'eau; sous l'action de la source<B>de</B> chaleur,
la teni- pérature de cette eau s'élève et ceci d'une fagon uniforme dans toutes les parties de la chaudière grâce aux transmissions par contact suivant toute la surface des parties du pulso- aspirateur qui se trouvent<B>à</B> l'intérieur du bouilleur et principalement grâce<B>à</B> la circu lation qui s'établit<B>à</B> l'intérieur de la chau dière par les organes dits ,organes de circu lation intérieure,, 3n# 3b (flg. 2) ou 3# 3e (fig. <B>3)
</B> ou<B>3,</B> 3a # 31 (fig. 4) La source<B>de</B> chaleur continuant son ac tion, de la vapeur se forme dans le bouilleur, et pénètre dans la chambre de vapeur 2 du pulso-aspirateur par les tubes<B>de</B> commuiii- cation 3a (fig. 2 et 4) et par les trous<B>3</B> (fig. <B>3</B> et 4);
cette vapeur se condense tout d abord dans cette région plus froide et contribue ainsi a provoquer titi commencement de circu lation g6uérale qui ramone de l'eau froide.
L'échauffement continuant d'augmenter, la vàpeur commence<B>à</B> s'accumuler dans la chambre extérieure<B>q,</B> de sorte que l'eau se trouvant primitivement dans cette chambre est refoulée<B>à</B> la température voisine<B>de</B> l'ébul lition dans la chambre 1) et de<B>là</B> par<B>le</B> tube<B>d,</B> l'échangeur de chaleur<B>C</B> et le tube<B>(Il</B> jusqu'au réservoir d expansion B dans lequel le niveau, établi initialement<B>à</B> la ligne XX' (voir fig. <B>1,</B> 2,<B>5,</B> 6).. s*élève en conséquence.
Les organes<B>de</B> circulation intérieure qui coopèrent avec la portion de la surface du pulso-aspirateur qui est située<B>à</B> l'intérieur de la chaudière et qui agit par contact pour assurer l'échauffement égal et simultané de toutes les parties de la chaudière (bouilleur et pulso-aspirateur) saris perte de travail, ont en même temps pour rôle d'assurer la péii(,
- tration de la vapeur du bouilleur dans le pulso-aspirateur sans résistances inutiles tout cri amortissant la transmission des variations de pression du pulso-aspirateur au bouilleur;
dans la construction des organes de circula tion intérieure, on peut employer avantageu- seinent la disposition, représentée fig. 4, de parties intermédiaires élargies 4 sur les or- galles de circulation intérieure (entre les tubes 31, et les trous 3), la vapeur se détendant dans ces parties élargies lors de son passage du bouilleur dans le pulso-aspirateur.
Lorsque la vapeur arrive ait niveau infé rieur dur cloisonnemeiit in, indiqué par le ni veau.<I>Z</I> Z' (voir fig. <B>1</B> et 2), elle augmente encore un peu de pression en fOrMaDt une bulle annulaire au-dessous de ce bord iDfé- rieur, puis elle s'échappe cri certaine quantité dans le compartiment intérieur<B>p</B> toujours plein d'eatt au moins jusqu'au niveau de l'ou verture inférieure du tube d'éjection<B>d.</B>
La détente qui résulte de ce phénomène a pour effet immédiat une survaporisation ou surproduction de vapeur dans. toute la masse du pulso-aspirateur et une chasse d'eau et de vapeur par le tube d'éjection<B>d</B> qui vide le pulso-aspirateur de tout le volume de la chambre de vapeur 2, et même éventuelle ment davantage, jusqu'à concurrence de la moitié du volume total du ptilso-aspirateur, suivant le degré de cette détente et l'énergie du chauffage. En effet, avant une éjection, 1% pression monte<B>à</B> l'intérieur de la chau dière, la température de l'eau dépasse<B>100"</B> en fournissant une certaine quantité de. vapeur.
Air moment de l'éjection, la pression baisse dans la chaudière; par suite, Peau, est sui-- chauffée, c'est-à-dire se trouve<B>à</B> une tempé rature supérieure<B>à</B> sa température d'ébulli. tion correspondant à sa nouvelle pression; elle donne alors naissance<B>à</B> une nouvelle quantité de vapeur.
21,11, période: La chute de pression due<B>à</B> l'échappement de vapeur est annulée titi instant par la sui-production de vapeur, mais tandis que la pression de la vapeur continue de tomber, la pression de retour d'eau (diffé- rence des niveaux de l'eau dans B et dans la chaudière) qui tend constamment<B>à</B> entrer en jeu, profite de toute fluctuation ou oscil lation de pression pour faire péiiétIrer de l'eau plus froide dans l'appareil<B>à</B> chaque abaisse ment de tension de la vapeur par échappe ment et par l'effet des orgarles de détente et ne tarde pas à-l'emporter.
L*eati de retour descendant<B>le</B> tube<B>y,</B> passe de ce tube dans le bouilleur par les trous existants et<B>à</B> commencer par les trous infé rieurs 04 <B>0 3</B> etc., et finalement par tous les trous<B>à</B> la fois quand l'abaissement de pression est suffisant; alors, et en raison de la faible température de l'eau de retour, se produisent énergiquement les effets de condensation et d'aspiration sur le tuyau<B>y,</B> le compartiment central<B>p</B> se remplit avec rapidité, par cou- densation globale de sa masse de vapeur, puis aussi le compartiment extérieur<B>Q,</B> par simple condensation de surface.
Ceci constitue la seconde période dans laquelle la chaudière appelle Peau du réservoir B<B>à</B> travers la cir culation générale par aspiration.
En raison du dispositif des organes de communication et de circulation intérieure, ces pliénomènes se passent principalement dans le pulso-aspirateur sans répercussion .sensible sur <B>la</B> masse du bouilleur<B>1.</B>
<B>Le</B> fonctionnement se continue ainsi par pulsations successives, séparées par des inter- vaIle,# variables, selon l'intensité du chauffage.
Revenant sur le fonctionnement du retour d'eau,<B>il</B> faut remarquer que l'eau<B>de</B> retour arrivant par le tube<B>g</B> s'écoule tout d*abord par les orifices 04etO3# ce dernier étant dis posé au-dessous du niveau présumé le plus bas que puisse, atteindre l'eau dans l'ensemble de la chaudière; l'eau sort ensuite des ori fices ol puis ol au fur et<B>à</B> mesure que le niveau cri sWevant atteint ces orifices.
Dans certains cas on peut être conduit, dans le but d'abaisser la température dans le bouil leur et en particulier dans le but d'arrêter momentanément l'ébullition,<B>à</B> conduire une partie de l'eau de retour au bas du bouilleur; pour cela on petit simplement prévoir des ouvertures dans la partie 2<B>b</B> du pulso-aspira- teur; cependant il est préférable de prolonger le tube<B>de</B> retour d'eau<B><I>g</I></B><I> en</I> g3 (voir fig. <B>3)</B> et de le faire déboucher en oô. Cette disposi tion convient par exemple pour le. cas où la source de chaleur se trouve localisée<B>à</B> la par tie inférieure du bouilleur (chauffage au gaz);
d'ailleurs l'eau soi-tarit par ol ayant aupara vant traversé tout le pulso-aspirateur <B>a</B> été suffisamment échauffée pour ne pas risquer de nuire<B>à</B> la bonne conservation du bouilleur L'échangeur de chaleur<B>C</B> recevant par le tube<B>d</B> l'eau chaude et la vapeur qui s'échap pent de la chambre<B>p</B> du pulso-aspirateur est traversé d'autre part par l'eau plus froide venant des radiateurs<B>B</B> par les tuyaux gl. Cette eau plus froide co <B>'</B> ndense la vapeur d'éjection dans son trajet ascensionnel et con tribue ainsi<B>à</B> en réduire la tension<B>;
</B> l'échan geur de chaleur<B>0</B> a donc- pour but de dimi nuer et même éteindre les contre-pressions en même temps qu'il contribue<B>à</B> réduire les bruits concuremment avec<B>le</B> réservoir B.
L*eau chaude et la vapeur non condensée dans l'échangeur de chaleur<B>C</B> arrivent dans le réservoir B par le tuyau<B>dl,</B> et par, la trompe ou cloche renversée m'; cette eloche, par sa forme évasée, achève de détendre la vapeur et ainsi amortit les bruits; elle plonge dans l'eau du réservoir; cependant afin d'éviter les contre-pressions elle des cend très peu au-dessous. de la ligne<I>X</I> X' représentant le niveau<B>de</B> Peau avant le refoulement.
Les organes n et nl reçoivent par le tuyau<B>q'</B> l'eau de retour venant de l'échan geur<B>C;</B> cette eau relativement froide quoi-" qu'elle ait<B>déjà</B> été un peu réchauffée dans<B>C</B> contribue<B>à -</B> achever la condensation de la vapeur dans l'appareil B. D'autre part cette eau de retour se trouve réchauffée avant son arrivée dans la chaudière -par le tube<B>g,</B><I>ce,</I> qui a l'avantage de réduire 1*intervalle entre les pulsations, cet intervalle étant propor tionnel <B>à</B> Pécart entre la température d'ébulli- tion et la température initiale de l'eau de retour.
L'eau chaude sortant du réservoir B est conduite aux appareils<B>de</B> chauffage R par les tuyaux e.
Les descriptions et explications qui pré cèdent ont été données en référence aux fig. <B><I>1</I></B> <B>à 6</B> du dessin, qui se- rapportent au cas oÙ le pulso-aspirateur est disposé de manière<B>à</B> plonger partiellement dans le bouilleur<B>1</B> de la chaudière.
Lesdites descriptions et expli cations sont également valables et le fonc tionnement reste le. même quand on emploie la disposition modifiée représentée aux fig, <B>7</B> <B>à 9.</B> La différence réside en ce que le pulso- aspirateur est disposé en dehors de la chau dière dans une enveloppe<B>E;</B> en comparant les fig. <B>1</B> et<B>9</B> on voit d'ailleurs immédiate ment que l'ensemble de l'installation n'est pas modifié.
On voit<B>à</B> la fig. <B>7</B> que la partie inférieure, de la chambre intermédiaire 21, et la chambre inférieure<B>2b</B> du pulso-aspirateur <B>D</B> sont logées dans une enveloppe<B>E</B> qui est indépendante de la chaudière<B>A</B> et qui communique avec elle,<B>à</B> son extrémité inférieure,
par ni] <B>ou</B> plusieurs tuyaux ou tubulures<B>10.</B> La chau dière petit ainsi ne pas comporter de cbsposi- tif intérieur spécial et être nue chaudière<B>à</B> faisceau de chauffe ou<B>à</B> tubes de très pi-tiie section, genre Perkins par exemplu. <B>à</B> t<B> & s</B> faible volume d*e.tti et<B>à</B> grande du chauffe.
La eloison <B>6</B> qui ferme en haut la chambre<B>5</B> formée par Penveloppe E, la sé pare de la chambre annulaire de détente 4 qui est en com miunication avec la partie su périeure de la chaudière par un ou plusieurs tuyaux ou tubulures<B>9.</B> Les tuyaux<B>3b</B> qui débouchent dans la partie inférieure de la chambre intermédiaire 2a descendent dans la partie inférieure de la chambre<B>5.</B> Les deux chambres ou compartiments 4 et<B>5</B> pourraient aussi être concentriques en totalité ou en partie.
De petits trous<B>Il</B> peuvent être prévus pour faire communiquer la partie supérieure du compartiment<B>5</B> avec la chambre 2a, en particulier pour le cas où il se produirait<B>de</B> la vapeur dans ce compartiment<B>5.</B>
Dans la construction suivant la fig. <B>8,</B> la partie supérieure 12 de la chambre intermé diaire 4 forme une poche de vapeur plus spé cialement destinée au cas où l'alimentation par la chaudière se fera principalement par de la vapeur. Le cloisonnement tubulaire<B>13</B> prolongeant la partie<B>2b</B> et ouvert dans le haut na pour objet que d'obliger l'eau de retour, sortant par les trous inférieurs du tube de retour d'eau,<B>à</B> remonter vers la cloche 2 avant d'être évacuée par les tubes de circulation intérieure.
Comme dit plus haut, le fonctionnement de l'installation comportant la modification des fig. <B>7 à 9</B> est en substance le<B>meule</B> que précédemment; on petit remarquer toutefois qu'il s'établit en outre une circulation active entre le récipient<B>E</B> et la chaudière, comme la circulation qui s'établit dans un thermo siphon, l'appel d'eau de la chaudière com pensant soir émission d eau et de vapeur.
De plus, la circulation interne très active obtenue dans la chaudière si elle comporte un faisceau de chauffe vient s'ajouter aux effets produits dans le pulso-aspirateur et a pour résultat d*activer la fréquence et la puissance du re tour d'eau de la circulation.
Tandis que le compartiment 4 est cons- tamnient chauffé par afflux d'eau chaude et de vapeur, le compartiment<B>5</B> est constamment refroidi par l'eau de retour, la température de ce compartiment est donc toujours plus basse que celle du conipzirtiment 4, tout en étant toujours plus élevée que celle de l'eau de retour elle-même.
Il cri résulte d'une part que le retour d'eau<B>à</B> la chaudière n'est jamais assez froid pour constituer un da[iger pour celle-ci et d'autre part que le compartiment<B>5</B> est titre zone plus froide, grâce<B>à</B> laquelle les parties 2a et<B>2b dl,</B> corps intérieur restent plus froides que la partie supérieure 2, au lieu d'être elle- même portée<B>à</B> l'ébullition, comme cela aurait lieu s'il en était autrement;
cette particu- ]irrité rie petit qu'avoir un effet favorable au point de vire de la condensation, de la puis sance d'appel dans la circulation et de la rapidité du retour d'eau, en même temps qu'elle nuit aux contrepressions qui tendent, soirs des infliierices diverses,<B>à</B> se produire.
Ainsi les conipartiineiits 4 et<B>5</B> consti tuent entre<B>le</B> pulso-aspirateur et le bouilleur des organes de détente, mais<B>à</B> température et pression différentes, dont l'effet est d'isoler ledit pulso-aspirateur de la chaudière et d'ac tiver la circulation entre tous les organes.
On pourrait naturellement employer<B>plu-</B> sieurs pulso-aspirateuns avec une seule chau dière.
Dans l'une ou Pautre des installations représentées respectivement aux fig. <B><I>1</I> à</B> 4 et <B>7 à 9,</B> le réservoir B ouvert<B>à</B> Fair libre peut n'être en charge que par rapport il la chaudière, car, pour la circulation de l'eau dans l'installation, il n*est nullement riéces- saire de constituer des colonnes de densités différentes, ni d'agir sur elle<B>à</B> l'aide d'une pression ou charge quelconque; l'agent de circulation est uniquement l'aspiration directe du pulso-aspirateur sur la circulation;
dans ces conditions, toute la circulation entre le réservoir et Paspirateur n'est plus qu'un simple siphon reliant deux vases coinirruniquants et en constant équilibre. Donc le réservoir B placé au-dessus de<B>la</B> chaudière et quoique ouvert<B>à</B> l'air libre petit être placé en-dessous de tout ou partie du circuit: tuyaux et radia teurs.
Il en résulte l'avantage que s'il<B>y</B> a fuite, au lieu que la circulation et les radia teurs inondent les locaux, le tout se vide dans le i,##,,ervoir d'expansion, d'oâ un -trop- plein petit l'#vacuer <B>à</B> l'extérieur, et, au besoin, actionner un avertisseur automatique.
Parmi les avantages principaux qu'offrent ces installations, on petit dire qu'en raison <B>de</B> l'appel d'eau,<B>dû</B> aux effets combinés de la pression de l'eau et du vide produit par la condensation dont on dispose pour le fonc tionnement, il est possible d'utiliser des con duites et des radiateurs de faibles sections, et l'air est éliminé automatiquement du cir cuit et des appareils.
L'eau petit revenir<B>à</B> la chaudière<B>à</B> une température élevée<B>(900)</B> sans nuire au fonc tionnement, et le départ de l'eau peut s'effec tuer<B>à</B> une température très voisine de<B>1000.</B>
Il résulte de ces indications que<B>.</B> sans avoir une température excessive dans les tuyaux, on petit réaliser pourtant une circu- lation puissante et intense<B>à</B> température élevée, et avec<I>un très</I> faible volume d'eau, cette circulation puissante permettant de ré duire les sections des tuyaux.
La mise en train peut être très rapide, la circulation et le chauffage très actifs.
Installation of * hot water heating. The present invention relates to a hot water <B> </B> heating installation operating by pulsation. Such an installation comprises at least and as main elements a boiler, an expansion and charge tank and radiators, these various members being interconnected by a suitable terie pipe.
To achieve pulsation operation, it was first proposed to divide the upper part of the boiler by annular partitions which <B> y </B> form a chamber in which the steam begins by accumulating in forcing hot water back into the charging tank; this steam then escapes <B> in </B> in its turn, dragging more water from it, so that a pressure drop occurs in the boiler; this pressure drop produces a call for cold water on the radiators which condenses the steam still contained in the boiler, which completes the pressure drop and thus activates the cold water return.
As an improvement of this first di, positive recalled, it has been proposed, particularly for large capacity boilers, to subtract the entire boiler from pressure variations by using a device called a pulso-aspirator immersed in the boiler and seat of the phenomena. described above, this pulso-aspirator being provided with annular partitions <B> at </B> its upper part and receiving the hot water outlet and cold water return tubes as previously in the boiler;
in such an arrangement, communication is ensured between the vacuum cleaner and the boiler through simple holes in the wall of the vacuum cleaner, the role of the boiler being reduced <B> to </B> providing heat and steam to said vacuum cleaner.
The present invention relates more specifically to <B> hot water </B> heating installations comprising such a vacuum cleaner used in combination with the boiler; according to the invention, the installation is characterized in that said pulso-aspirator comprises an upper <B> steam </B> chamber, an intermediate chamber of preferably reduced diameter and a lower chamber of a diameter even weaker, the upper chamber of this pulso-ispirate-Lir communicating <B> at </B> its lower end with the upper part of the boiler and the intermediate chamber communicating with the lower part of the boiler.
Said small vacuum cleaner, moreover, either partially immersed in the boiler, or be placed in an auxiliary casing connected <B> to </B> the boiler.
Other characteristics will also result from the description which follows: In the appended drawing given <B> to </B> as an example: FIG. <B> 1 </B> is a schematic overview of a <B> </B> hot water heating installation, according to the invention; Fig. 2 is a detail view <B> to </B> on a larger scale of the boiler of the pulso-suction member and of the reservoir or expansion device;
Fig. <B> 3 </B> is likewise a detailed view of the entire boiler and the pulso-aspirator unit showing a slightly modified arrangement; Fig. 4 is also a view <B> of </B> detail <B> of </B> the whole of the cbaudière and the pulso-aspirator member indicating a third arrangement; Fig. <B> 5 </B> is a detail view of the expansion and load tank with penetration of the ejection tube from below;
Fig. <B> 6 </B> is a similar view with penetration of the ejection tube following the side <B> to </B> as a variant; Fig. <B> 7 </B> is a schematic sectional view of the <B> </B> boiler and vacuum cleaner assembly, showing another variant; Fig. <B> 8 </B> shows another arrangement of the vacuum cleaner; Fig. <B> 9 </B> is a schematic view of the installation window.
As shown in the drawing, the installation comprises the following components, the operation of which will be specified later: <B> 10 </B> -A boiler .4, 20 a vacuum cleaner <B> D, </B> <B> 30 </B> a heat exchanger or expansion device <B> C, </B> 40 tid expansion or charge tank B, <B> 50 </B> a pipe connecting these components between them and R.
According to the arrangement shown in FIGS. <B> <I> 1 </I> to </B> 4, the vacuum cleaner is integral with the boiler and partially plunges into the boiler <B> 1 </B> of the latter; according to fig. <B> 7 to 9. </B> the vacuum cleaner is placed outside the boiler itself in an independent enclosure <B> E. </B>
In either case, the pulso-aspirator is <B> made up </B> of: <B> 10 </B> The upper part is usually the widest. It is divided by one or more partitions in, vertical, preferably annular and concentric and not reaching the lower edge of this upper part 2 (only one partition is shown in the drawing).
The middle part 211, which is narrower than the preceding one, is intended to increase the total volume of the pulso-aspirator and to give it the largest possible surface for heating by contact with water. #iI contains.
& I The lower part <B> 2b </B> of tubular faith-me which goes down as low as possible in the boiler.
The delivery and ejection tube <B> d </B> rises from the central compartment <B> p </B> of the steam chamber 2.
The return water <B> g </B> enters this. same compartment p in the form of a Lin pipe provided with staggered whistle holes ol <I> o- </I> etc., and having a progressively decreasing diagonal. This pipe is extended downwards, to also open out at the bottom of the tubular part <B> 2b </B> of the vacuum cleaner through hole 04 (see fig. <B> 3 </B> and 4).
The boiler and the suction pump (fig. 2 <B> to </B> 4) are connected by simple holes <B> 3 </B> (fig. <B> 3) </B> or by tubes 3 \ 1 (fig. 2) and 3b # 3c # These last tubes 311, 3c being intended <B> for </B> the internal circulation of the liquid,
that is to say the circulation between the boiler and the vacuum cleaner. The arrangement of these small tubes include enlarged intermediate parts or expansion chambers such as 4 (Fig. 4).
The volume of the vacuum cleaner will be calculated according to the needs of the circulation and that of the <B> </B> boiler according to the surface. of heating n # ees,; area and type of fuel. In a <B> b, </B> there is no connection - generally.
volume necessary between the volume of the chan- dier and the volume <B> of </B> traffic.
On the ejection tube <B> d </B> rising from the steam chamber 2 of the pulso-aspirator is placed the heat exchanger or expansion device <B> C; </B> this device is composed mainly of a vertical cylinder <B> to </B> the lower part of which the water coming from the radiators R is brought through the pipe <B> y ', </B> while it comes out <B > to </B> the upper part through the pipe g '<B>'; </B> <B> to </B> the inside of the device are one or more tubes <B> b </ B> (see fig. 2) which ensure communication between the ejection tube <B> d </B> and the tube <B> dl at </B> the upper part.
Arranged <B> at </B> a level <B> above </B> the heat exchanger <B> C, </B> and either immediately above (fig. <B> 5), < / B> either on the side (fig. <B> 6), </B> depending on the space available, is the expansion and charge tankB. This. The apparatus consists of a container <B> of </B> any shape, the haunters being however preferable to reduce the volumes of water to a minimum (for example according to Fig. <B> 5 </ B> and <B> 6).
A </B> the interior of the expansion tank B, which is open <B> to </B> the atmosphere, there is a coil or on an annular face preferably in two parts ïë 42; the part is connected to the <B> - </B> pipe <B> g2 </B> coming from the heat exchanger <B> C, </B> while the part, does not communicate with the pipe return water <B> g </B> opening into the pulso-aspirator 2, 2a # <B> 2b. </B> In addition, the tank B contains an expansion device and noise damper nil comprising a bell of any shape attached <B> to </B> the end of the tube,
ejection cl '<B>; </B> half or the lower third of this bell can be perforated being constituted for example by lique metal canvas.
The installation also includes two pets <I> s </I> s' (fig. <B> 1 </B> and 2).
<B> 10 </B> A valve of any shape s, but <B> of </B> preferably <B> with </B> balls, single or multiple, is placed on <B> the </B> ejection pipe <B> d </B> at any point, for example as indicated: its purpose is to prevent any direct backflow of water from the tank into the boiler, and it must be constructed so < B> to </B> avoid any constant or accidental overload.
20 A water return valve si., Of any faith and which may be a simple laundress valve, is placed on the water return <B> preferably </B> <B> to </ B> Center of the boiler, so <B> to </B> avoid any backflow in this pipe, and any internal circulation likely to raise the temperature abnormally.
The general condition for the establishment of the ejection members, <B> y. </B> including the valve s of the ejection tube <B> d </B> is that their successive sections are constantly increasing, from way <B> to </B> promote relaxation, and not <B> </B> produce backpressure.
The operation of the installation is as follows: The hot water expelled in the <B> ejection </B> tube <B> d </B> passes through the heat exchanger on <B> ap- </B> similar trigger <B> C </B> and then the tank B from where it. enters through pipe e into the heating pipe; it returns from the heating surfaces R <B> to </B> the boiler through the pipes gl, the heat exchanger <B> C, </B> the annular surface <I> -ri '</I> îë of tank B and the return pipe <B> 9. </B> This circuit is carried out in two periods <B> of </B> as follows.
1st period: The boiler being of as small a volume as possible to facilitate start-up, the boiler <B> 1 </B> and the vacuum cleaner <B> D </B> are first of all full of water; under the action of the <B> heat </B> source,
the temperature of this water rises and this in a uniform way in all parts of the boiler thanks to the transmissions by contact along the entire surface of the parts of the vacuum cleaner which are <B> to </B> inside the boiler and mainly thanks <B> to </B> the circulation which is established <B> inside </B> the boiler by the so-called organs, internal circulation organs, 3n # 3b (flg. 2) or 3 # 3e (fig. <B> 3)
</B> or <B> 3, </B> 3a # 31 (fig. 4) As the source <B> of </B> heat continues to act, steam forms in the boiler, and enters the steam chamber 2 of the pulso-aspirator through the tubes <B> of </B> communication 3a (fig. 2 and 4) and through the holes <B> 3 </B> (fig. <B> 3 </B> and 4);
this vapor first condenses in this cooler region and thus contributes to the beginning of general circulation which sweeps cold water.
As the heating continues to increase, the vapor begins <B> to </B> accumulate in the outer chamber <B> q, </B> so that the water which was originally in this chamber is discharged < B> at </B> the temperature close to <B> the </B> boiling in chamber 1) and <B> there </B> through <B> the </B> tube <B> d, </B> the heat exchanger <B> C </B> and the tube <B> (Il </B> to the expansion tank B in which the level, initially set <B> to < / B> line XX '(see fig. <B> 1, </B> 2, <B> 5, </B> 6) .. grows accordingly.
The internal circulation <B> </B> organs which cooperate with the portion of the surface of the vacuum cleaner which is located <B> inside </B> the interior of the boiler and which acts by contact to ensure the equal and simultaneous heating of all parts of the boiler (boiler and vacuum cleaner) without loss of work, at the same time have the role of ensuring the peii (,
- Tration of the steam from the boiler in the pulso-aspirator without unnecessary resistance any scream damping the transmission of pressure variations from the pulso-aspirator to the boiler;
in the construction of internal circulation members, the arrangement shown in fig. 4, of widened intermediate parts 4 on the internal circulation organs (between the tubes 31, and the holes 3), the steam expanding in these widened parts during its passage from the boiler into the vacuum cleaner.
When the steam arrives at the lower level of the partition, indicated by the level. <I> Z </I> Z '(see fig. <B> 1 </B> and 2), it increases a little further. pressure to form an annular bubble below this lower edge, then it escapes cry a certain quantity in the interior compartment <B> p </B> always full of ATT at least up to the level of the or lower opening of the ejection tube <B> d. </B>
The expansion which results from this phenomenon has the immediate effect of over-vaporization or overproduction of steam in. all the mass of the pulso-aspirator and a flush of water and steam by the ejection tube <B> d </B> which empties the pulso-aspirator of the entire volume of the steam chamber 2, and even possible ment more, up to half of the total volume of the vacuum cleaner, depending on the degree of this expansion and the energy of the heating. In fact, before an ejection, 1% pressure rises <B> inside </B> the inside of the boiler, the water temperature exceeds <B> 100 "</B> providing a certain quantity of. steam.
Air when ejected, the pressure drops in the boiler; Consequently, the skin is sui-- heated, that is to say, it is <B> to </B> a temperature greater than <B> than </B> its boiling temperature. tion corresponding to its new pressure; it then gives rise to <B> </B> a new quantity of vapor.
21.11, period: The pressure drop due <B> to </B> the escape of steam is canceled immediately by the continued production of steam, but as the pressure of the steam continues to drop, the pressure return water (difference in the water levels in B and in the boiler) which constantly tends to <B> to </B> come into play, takes advantage of any pressure fluctuation or oscillation to increase the colder water in the apparatus <B> at </B> each drop in the pressure of the vapor by escape and by the effect of the orgarles of expansion and does not take long to carry it away.
The return line descending <B> the </B> tube <B> y, </B> passes from this tube into the boiler through the existing holes and <B> to </B> start with the lower holes 04 <B> 0 3 </B> etc., and finally through all the holes <B> to </B> at the same time when the pressure drop is sufficient; then, and due to the low temperature of the return water, the effects of condensation and suction occur energetically on the pipe <B> y, </B> the central compartment <B> p </B> fills up quickly, by global compression of its vapor mass, then also the outer compartment <B> Q, </B> by simple surface condensation.
This constitutes the second period in which the boiler draws water from tank B <B> to </B> through the general circulation by suction.
Due to the device of the communication and internal circulation organs, these phenomena mainly occur in the vacuum cleaner without any significant repercussions on <B> the </B> mass of the boiler <B> 1. </B>
<B> The </B> operation is thus continued by successive pulses, separated by variable intervals, # depending on the intensity of the heating.
Coming back to the operation of the water return, <B> it </B> should be noted that the <B> return </B> water arriving through the <B> g </B> tube flows completely * first through orifices 04andO3 #, the latter being placed below the presumed lowest level that the water in the entire boiler can reach; the water then comes out of the ol and then ol ori fices as the cry level before reaching these orifices.
In certain cases it is possible to be led, with the aim of lowering the temperature in the boil and in particular with the aim of temporarily stopping the boiling, <B> to </B> leading part of the water from return to the bottom of the boiler; for this, we can simply provide openings in part 2 <B> b </B> of the vacuum cleaner; however it is preferable to extend the tube <B> of </B> water return <B> <I> g </I> </B> <I> to </I> g3 (see fig. <B > 3) </B> and have it lead to oô. This arrangement is suitable, for example, for the. case where the heat source is located <B> at </B> the lower part of the boiler (gas heating);
moreover, the water dries up by ol having previously passed through the entire pulso-aspirator <B> has </B> been sufficiently heated so as not to risk damaging <B> to </B> the good conservation of the boiler The heat exchanger <B> C </B> receiving through the tube <B> d </B> the hot water and the steam which escapes from the chamber <B> p </B> of the pulso - the vacuum cleaner is crossed on the other hand by the colder water coming from the radiators <B> B </B> by the pipes gl. This colder water co <B> '</B> ndenses the ejection vapor in its upward path and thus contributes <B> to </B> to reduce its tension <B>;
</B> The purpose of the <B> 0 </B> heat exchanger is therefore to reduce and even extinguish the back pressures at the same time as it contributes <B> to </B> noises concurrently with <B> the </B> tank B.
The hot water and the non-condensed steam in the heat exchanger <B> C </B> arrive in the tank B through the pipe <B> dl, </B> and through the overturned horn or bell m ' ; this eloche, by its flared shape, completes the expansion of the steam and thus deadens the noises; it plunges into the water of the reservoir; however, in order to avoid back pressure it ash very little below. of the line <I> X </I> X 'representing the level <B> of </B> Skin before the repression.
The units n and nl receive through the pipe <B> q '</B> the return water coming from the exchanger <B> C; </B> this relatively cold water whatever- "it may have < B> already </B> been warmed up a little in <B> C </B> contributes <B> to - </B> to complete the condensation of the steam in the device B. On the other hand this return water is reheated before its arrival in the boiler - by the tube <B> g, </B> <I> ce, </I> which has the advantage of reducing the interval between pulsations, this interval being proportional <B> to </B> P Difference between the boiling temperature and the initial temperature of the return water.
The hot water leaving the tank B is led to the <B> heating </B> devices R by the pipes e.
The foregoing descriptions and explanations have been given with reference to FIGS. <B><I>1</I> </B> <B> to 6 </B> of the drawing, which refer to the case where the vacuum cleaner is positioned so <B> to </B> partially immerse in the boiler <B> 1 </B>.
Said descriptions and explanations are also valid and the operation remains the same. even when the modified arrangement shown in figs is used, <B> 7 </B> <B> to 9. </B> The difference lies in that the vacuum cleaner is placed outside the boiler in a casing <B> E; </B> by comparing fig. <B> 1 </B> and <B> 9 </B> we can immediately see that the whole installation is not modified.
We see <B> in </B> in fig. <B> 7 </B> that the lower part, of the intermediate chamber 21, and the lower chamber <B> 2b </B> of the vacuum cleaner <B> D </B> are housed in a casing <B > E </B> which is independent of the <B> A </B> boiler and which communicates with it, <B> at </B> its lower end,
by ni] <B> or </B> several pipes or tubing <B> 10. </B> The small boiler thus does not have any special interior cbsposi- tive and be bare <B> to </B> boiler heating bundle or <B> </B> tubes of very small section, like Perkins for example. <B> at </B> t <B> & s </B> low volume d * e.tti and <B> à </B> high heat.
The partition <B> 6 </B> which closes the chamber <B> 5 </B> at the top formed by the envelope E, separates it from the annular expansion chamber 4 which is in com miunication with the upper part of the the boiler through one or more pipes or tubes <B> 9. </B> The pipes <B> 3b </B> which open into the lower part of the intermediate chamber 2a descend into the lower part of the chamber <B> 5. </B> The two chambers or compartments 4 and <B> 5 </B> could also be concentric in whole or in part.
Small holes <B> Il </B> can be provided to make the upper part of the compartment <B> 5 </B> communicate with the chamber 2a, in particular in the event that <B> of </ B> the steam in this compartment <B> 5. </B>
In the construction according to fig. <B> 8, </B> the upper part 12 of the intermediate chamber 4 forms a pocket of steam more specifically intended for the case where the supply by the boiler will be done mainly by steam. The tubular partitioning <B> 13 </B> extending part <B> 2b </B> and open at the top is only intended to force the water back, leaving through the lower holes of the return tube d 'water, <B> to </B> go up towards the bell 2 before being evacuated by the interior circulation tubes.
As stated above, the operation of the installation comprising the modification of FIGS. <B> 7 to 9 </B> is essentially the <B> grindstone </B> as before; however, we can notice that an active circulation is also established between the <B> E </B> container and the boiler, like the circulation which is established in a thermosiphon, the call for water from the boiler com pensant evening emission of water and steam.
In addition, the very active internal circulation obtained in the boiler if it includes a heating bundle is added to the effects produced in the vacuum cleaner and has the result of activating the frequency and the power of the water return of the circulation.
While compartment 4 is constantly heated by influx of hot water and steam, compartment <B> 5 </B> is constantly cooled by return water, the temperature of this compartment is therefore always lower. than that of conipzirtiment 4, while always being higher than that of the return water itself.
The result is on the one hand that the water return <B> to </B> the boiler is never cold enough to constitute a da [iger for it and on the other hand that the compartment <B> 5 </B> is a cooler zone, thanks <B> </B> to which parts 2a and <B> 2b dl, </B> inner body remain cooler than upper part 2, instead of itself be brought <B> to </B> the boil, as would otherwise be the case;
this peculiarity irritates little that having a favorable effect to the point of turning of the condensation, the power of call in the circulation and the rapidity of the water return, at the same time as it adversely affects the backpressures. which tend, evening various infliierices, <B> to </B> occur.
Thus the combinations 4 and <B> 5 </B> constitute between <B> the </B> pulso-aspirator and the boiler of the expansion devices, but <B> at </B> different temperature and pressure, of which the effect is to isolate said pulso-aspirator from the boiler and to activate circulation between all the organs.
One could of course use <B> several </B> pulses-aspirators with a single boiler.
In one or the other of the installations represented respectively in FIGS. <B> <I> 1 </I> to </B> 4 and <B> 7 to 9, </B> tank B open <B> to </B> Fair free may only be loaded relative to the boiler, because, for the circulation of water in the installation, it is by no means necessary to constitute columns of different densities, nor to act on it <B> to </B> using any pressure or load; the circulation agent is only the direct suction of the vacuum cleaner on the circulation;
under these conditions, all the circulation between the tank and the vacuum cleaner is no more than a simple siphon connecting two coin-irrunating vessels and in constant balance. So the tank B placed above <B> the </B> boiler and although open <B> to </B> free air, can be placed below all or part of the circuit: pipes and radiators .
This results in the advantage that if <B> y </B> leaks, instead of traffic and radiators flooding the premises, everything empties into the i, ## ,, expansion tank , from where a -too full small the # evacuate <B> to </B> the outside, and, if necessary, activate an automatic alarm.
Among the main advantages offered by these installations, we can say that because of <B> </B> the demand for water, <B> due </B> to the combined effects of the water pressure and from the vacuum produced by the condensation available for operation, it is possible to use ducts and radiators with small sections, and the air is automatically removed from the circuit and the appliances.
The water can return to <B> to </B> the boiler <B> to </B> a high temperature <B> (900) </B> without affecting the operation, and the water can start occurs <B> at </B> a temperature very close to <B> 1000. </B>
It results from these indications that <B>. </B> without having an excessive temperature in the pipes, one can nevertheless achieve a powerful and intense circulation <B> at </B> high temperature, and with <I> a very low volume of water, this powerful circulation making it possible to reduce the sections of the pipes.
The warm-up can be very quick, the circulation and heating very active.