Dispositif avec matelas d'air et clapet pour installation de chauffage à eau chaude. La présente invention a pour objet un dispositif avec matelas d'air et clapet pour installation de chauffage à, eau chaude, ca ractérisé par le fait qu'il est constitué par une pièce dans laquelle est ménagé un pas sage ondulé présentant deux coudes succes sifs et opposés qui sont formés par la pré sence de deux parois écartées l'une de l'autre et dirigées en sens contraires, ce passage for mant, à sa partie supérieure, une chambre destinée à contenir un fluide gazeux consti tuant un matelas élastique et anti-vibratoire.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exem ples, deux formes d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement, l'en semble d'une installation de chauffage par eau chaude, cette installation comportant une première forme d'exécution du dispositif se lon l'invention.
Les fig. 2 et 3 montrent, respectivement en coupe verticale et en plan, cette première forme d'exécution du dispositif. Les fig. 4 et 5 montrent, semblablement, une seconde forme d'exécution du dispositif.
La fig. 1 représente une installation de chauffage par eau chaude et du type fermé, cette installation comprenant une chaudière 10, un conduit d'alimentation 12, un conduit de retour 14, des tubes d'alimentation 16 aboutissant à des échangeurs de chaleur ou radiateurs 17, des tubes de retour 18 partant de ces appareils, ces différents conduits for mant un circuit dans lequel de l'eau chaude est amenée aux échangeurs de chaleur et dans lequel l'eau refroidie est ramenée à la chau dière.
Une pompe de circulation d'eau 20 est établie dans le conduit de retour 14, à proxi mité de la chaudière.
Le fonctionnement de cette pompe de cir culation est contrôlé par un thermostat ordi naire 22, établi dans le local à chauffer et qui constitue un interrupteur sensible à. la température et qui est établi dans un circuit électrique 24. L'eau peut être amenée à la chaudière 10 par un conduit d'alimentation 26 dans lequel sont établis également un robinet 28 com mandé à la main, une soupape réductrice de pression 30 et une soupape de sûreté 32, cette dernière servant à l'évacuation de l'eau par un conduit 33 au cas on une pression anor male se produirait dans l'installation. Comme montré, le conduit d'alimentation 26 est relié au conduit de retour 14 en un point très voi sin de la chaudière.
Un appareil thermique auxiliaire, com prenant un échangeur de chaleur 36, est prévu pour chauffer l'eau contenue dans un réservoir ou ballon 38. Selon la pratique cou rante, on fait circuler l'eau chaude, provenant de la chaudière, dans un serpentin approprié établi dans l'échangeur de chaleur 36, ce der nier étant relié par un tube 37 au réser voir 38.
Comme ' visible sur la fig. 1, on a établi entre le conduit de sortie vertical 12a de la chaudière 10 et le conduit d'alimentation 12 un dispositif 40 avec matelas gazeux qui sert -à former un matelas d'air ou de gaz, dont le volume est relativement faible mais dont la surface libre est relativement grande, directement sur le trajet suivi par le courant d'eau dans l'ensemble des conduits. Ce ma telas d'air permet d'absorber les pulsations, les chocs et/ou les vibrations sonores en évi tant ou en limitant ainsi leur transmission au travers de l'installation de chauffage.
Le dispositif 40 peut "être constitué par une pièce coulée, en fer, en laiton ou en métal équivalent. Un passage ondulé est formé dans cette pièce et présente deux cou des qui sont formés par des parois 41 et 42 écartées et dirigées suivant des directions op posées en se trouvant en partie en regard l'une de l'autre, ces parois s'étendant d'une extrémité à. l'autre du dispositif.
Sur la fig. 2, on voit que ledit passage ondulé comporte un passage d'entrée 44, un passage de sortie 45 et un passage intermé diaire 46, la direction de l'écoulement par les coudes successifs étant complètement inversée.
Il est préférable de monter le dispositif 40 à proximité immédiate de la chaudière, le passage d'entrée 44 se trouvant ainsi dans le prolongement du tube vertical ordinaire 12a partant de la chaudière. Des raccords 43 et 43a sont agencés de manière à pouvoir être raccordés directement aux tubes qui aboutissent au dispositif 40. Le passage on dulé présente, avantageusement, sur toute sa longueur, une capacité d'écoulement égale ou supérieure à celle du tube vertical 12a afin de permettre un débit régulier et non étran glé au travers du dispositif.
Pour réduire 1 < : nombre de types du dispo sitif 40 et faciliter ainsi la mise en magasin et la distribution commerciale, on peut adop ter un type de dispositif qui convienne à l'usage pour un nombre approprié de tubes verticaux 12a de dimensions plus petites en faisant intervenir -des raccords convenables à l'entrée et à la sortie.
Comme visible sur la fig. 2, on peut munir l'entrée et la. sortie de filetages ordinaires. On peut évidemment prévoir également des raccords avec flasques ou des douilles. Un bouchon fileté 46, avec rondelle d'étanchéité 4-7, peut être engagé dans un trou prévu à la partie inférieure du dispositif pour per mettre la vidange ou le nettoyage.
Dans le but de faire intervenir un matelas gazeux établi directement sur le trajet du cou rant, d'eau passant dans l'installation, ledit matelas ayant un volume relativement faible mais une surface libre relativement grande pour venir en contact avec le liquide en écou lement, on donne au premier coude du pas- s age ondulé une forme élargie pour constituer une chambre 50 en forme de cloche et. de vo lume convenable.
De cette manière, la surface libre du gaz, emprisonné dans lia, cloche, est sollicitée ou bien par le courant direct, provenant du pas sage 44 ou par le courant inversé traversant le passage 45. De cette manière, l'étendue de la surface libre de la chambre à gaz, qui cor respond à la somme des surfaces horizontales des passages 44 et 46, constitue une sur face amortissante flexible exceptionnellement grande.
Sur la fig. 4, on a montré une deuxième forme d'exécution du dispositif, analogue à celle :des fig. 2 et 3, ce dispositif comportant en outre un indicateur de niveau 55 et une soupape d'aération 56 par laquelle peut s'échapper l'air ou le gaz emprisonné dans la chambre 50 afin qu'on puisse contrôler positi vement le volume du matelas gazeux formé dans cette chambre ainsi que l'étendue de sa surface de contact avec le liquide chaud. Un orifice taraudé 57 est prévu à la partie supé rieure de la chambre 50 pour y raccorder un tube -de liaison aboutissant à une chambre à gaz auxiliaire.
Il est évident que le dispositif selon la fi-. 2 pourrait également comporter un raccord pour la liaison à une chambre auxiliaire, un indicateur de niveau et une sou pape d'aération.
Les dispositifs représentés comportent, dans leur passage de sortie, des moyens obtu rateurs à fermeture automatique, constitués par un clapet, pour contrôler, voire pour em pêcher la circulation, par effet de thermo siphon, de l'eau dans l'installation, cet empê chement :étant avantageux quand il n'est pas désirable ou nécessaire de fournir de la cha leur aux appareils 17 de l'installation. Par cette disposition, on peut faire fonctionner l'appareil auxiliaire, pour chauffer de l'eau pour usages domestiques, d'une manière com plètement indépendante de l'installation prin cipale. .
Le clapet que comportent les dispositifs ,des fig. 2 à 5 est constitué par un disque alourdi 60 monté par une cheville 61 sur une languette 62 engagée librement sur un axe 63 logé dans une boîte appropriée 64. On a prévu pour le clapet un siège incliné 65, qui fait partie intégrante du dispositif 40. On peut également constituer ce siège par une bague rapportée.
Comme visible sur les fig. 3 et 5, on peut engager une vis de retenue 66 avec logement central sur une extrémité de l'axe 63, ladite vis servant ainsi comme support amovible pour l'axe 63.
Le passage 45 est donc normalement fermé, le poids du clapet 60 ayant tendance à l'appliquer sur son. siège 65. De préférence, ôn donne au poids du clapet 60 une valeur telle que la pression thermo-siphonique pro duite par la chaudière ne soit pas suffisante pour vaincre la résistance -du clapet 60, de sorte que toute circulation par effet de thermosiphon peut être effectivement empê chée. Par contre, quand la pompe de circula tion 20 fonctionne, la pression produite pro voque l'ouverture du clapet et permet une cir culation forcée de l'eau chaude dans l'instal lation.
Pour obtenir un réglage @du degré de fer meture du clapet 60 et pour réaliser à cet effet des moyens pour maintenir le clapet plus ou moins ouvert, on a prévu une vis de réglage 68 propre à agir sur une oreille 69 faisant, :de préférence, partie de la languette 62. Une rondelle 70 et un écrou de blocage 71 forment un joint étanche au passage de la vis 68.
La section du conduit vertical 12a est 6vi- demment établie de manière qu'il satisfasse au débit d'eau chaude circulant dans l'instal lation de chauffage et en concordance avec la longueur et autres caractéristiques de la cana lisation elle-même. Les dimensions du conduit vertical 12a sont donc en rapport avec le vo lume total du liquide que contient l'installa tion de chauffage et, par suite, la capacité à donner à la chambre ou cloche 50 peut être déterminée par la dimension de la section de l'entrée 43.
La plus grande partie de l'air ou d'un autre gaz emprisonné dans l'eau ou autre fluide thermique de l'installation, telle que montrée sur la fig. 1, peut être expulsée hors du dispositif 40 dans les conduits et dans les appareils échangeurs de chaleur de l'installa tion par .la pression et la force vive produite par la pompe de circulation 20. Le gaz peut être évacué hors de l'installation en manceu- vrant des robinets ordinaires 75 pour l'échap pement de l'air.
La partie restante du gaz reste emprisonnée dans, la cloche ou chambre 50 de sorte qu'à un certain moment du fonc tionnement un passage approprié pour l'eau sera formé entre la surface du gaz et le bord supérieur de la paroi 41, ladite surface de gaz constituant ainsi une limite pour le pas sage de l'eau. Sur la fi-. \?. cette surface est désignée par la. ligne<I>A-A.</I>
Il est à. noter que la vitesse et la pression de circulation, produite uniquement par un effet de thermosiphon comme dans une ins tallation ne comprenant pas de pompe de cir culation, ne sont pas suffisantes pour refouler l'air au travers et hors du dispositif avec. ma telas d'air, de sorte que le volume d'air em prisonné dans la. chambre à gaz peut être excessif. La forme d'exécution selon les fi.-. 4 et 5 convient tout particulièrement à une telle installation puisque le gaz peut s'échapper hors de la. chambre 50 en manoeuvrant la sou pape d'aération 56. Le volume de gaz peut. de cette manière, être réglé à. volonté en se basant sur les indications données par l'indi cateur de niveau 55.
Si la circulation se fait par effet de thermosiphon, il est évident que le clapet 60 doit être maintenu complètement ouvert pour permettre la. circulation de l'eau au travers de l'installation. Quand il n'est pas désirable ou nécessaire d'amener l'eau chaude aux échangeurs de chaleur 17, par exemple pen dant l'été, alors que l'appareil de chauffage auxiliaire doit continuer à fonctionner pour fournir l'eau chaude pour usages domestiques, une manoeuvre appropriée de la vis de réglage 68 permet la fermeture complète du clapet.
Le siège du clapet est incliné par rapport à la. direction d'écoulement du liquide chaud. Un angle d'inclinaison qui a donné des résul tats satisfaisants est celui indiqué sur les fig. 2 et 4. Parmi les avantages ainsi obtenus, on citera celui d'une déviation moindre du trajet suivi par le liquide en écoulement, plus spé cialement au début de l'ouverture du clapet, et celui que le déplacement angulaire entre l'ouverture totale et la fermeture totale du clapet est réduit au minimum.