CH619036A5 - Ventilation device for a combustion chamber of a heating installation - Google Patents

Description

L'invention concerne un dispositif de ventilation d'une chambre de combustion d'une installation de chauffage, telle que four à air chaud, chaudière ou installation analogue de chauffage au gaz.

Des dispositifs connus de ventilation permettent d'éliminer les gaz, fumées ou produits de combustion, qui contiennent du 5 monoxyde de carbone, par les ouvertures des conduits d'évacuation d'une installation de chauffage au gaz vers le conduit de cheminée. La plupart des ces dispositifs de ventilation comprennent un déflecteur ou chicane anti-retour disposé au voisinage de la chambre de combustion de l'installation de chauffage, à io l'intérieur de la chemise ou gaine de cette installation de chauffage, et qui a pour effet d'éviter qu'un retour d'air souffle la veilleuse de la chambre de combustion.

Dans de telles installations, ventilées à l'aide de dispositifs courant, la densité des gaz chauds à la partie supérieure de la i 5 chaudière ou du four permet, à l'air chaud, de s'élever et de sortir ainsi hors du conduit de cheminée et d'être remplacé par de l'air froid arrivant par la conduite d'arrivée d'air frais, ce qui a ainsi pour effet de refroidir la chambre de combustion. Ces dispositifs courants de ventilation laissent s'échapper, par le 2o conduit de cheminée, une quantité de chaleur considérable.

Des hottes d'aspiration ou régulateurs ou modérateurs de tirage ont été utilisés pour éviter la présence de courants de tirage descendant par la cheminée dans la chambre de combustion de l'installation de chauffage. Mais ces hottes d'aspiration 25 ou ces régulateurs ont également tendance à abaisser la température à l'intérieur de la chambre de combustion car la chaleur présente à l'intérieur de la chambre de combustion s'échappe par le conduit d'évacuation ou de la cheminée et, en conséquence, il faut brûler plus de combustible qu'il n'est nécessaire 30 pour élever la température à l'intérieur de la chambre de combustion.

Aucun des dispositifs connus de ventilation ne permet de résoudre le double problème, qui consiste à consommer une quantité minimum de combustible tout en réalisant une installa-35 tion permettant un fonctionnement en toute sécurité des fours à air chaud et des chaudières à gaz ou au fuel. Dans les procédés connus pour ventiler une installation de chauffage au gaz, la montée de la chaleur vers la partie supérieure de la chambre de combustion permet à la chaleur de s'échapper par le conduit de 40 cheminé et d'être remplacée par de l'air froid entrant par les conduites d'air frais au niveau des brûleurs principaux. Ceci a pour effet de refroidir la chambre de combustion.

De plus, des chicanes internes ne sont utilisées que comme déflecteurs anti-retour, et aucune de ces chicanes ne permet 45 d'emprisonner la chaleur dans la chambre de combustion afin de maintenir une température élevée à l'intérieur de cette chambre jusqu'à l'échangeur de chaleur qui permet de faire arriver cette chaleur jusqu'aux pièces desservies par l'installation de chauffage. De plus, aucun de ces dispositifs de ventilation ne permet so d'abaisser la température du conduit de ventilation et les conduits de ventilation surchauffés provoquent la plupart, si ce n'est tous les feux de cheminée. De plus, les dispositifs de ventilation connus ne permettent pas d'éviter les risques dus à l'obturation du conduit de cheminée.

55 De plus, les dispositifs de ventilation de la technique antérieure qui permettent de réaliser des économies de combustible ne correspondent pas aux normes dirigées par l'Institut National Américain des Normes pour la Protection contre l'Incendie et la Compagnie Américaine du Gaz et ces dispositifs ne sont pas 60 adaptés pour pouvoir être mis en service dans les chaufferies à espaces limités que l'on rencontre dans les habitations modernes.

De ce fait, la présente invention a pour objet de créer un dispositif de ventilation qui permet de réaliser d'importantes 65 économies de gaz ou de fuel, d'éviter que des courants d'air refoulés n'atteignent la veilleuse, de diminuer la température des conduits d'évacuation et d'éliminer tout danger dû à l'obturation de ces conduites.

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Conformément à l'invention, le dispositif de ventilation est caractérisé en ce qu'il comporte une première conduite reliée au conduit d'évacuation, une seconde conduite reliée au conduit de la cheminée, une boîte allongée formant déflecteur disposée verticalement à l'extérieur de l'installation de chauffage, et présentant des parois verticales opposées ainsi qu'une paroi supérieure, la boîte formant déflecteur faisant communiquer entre elles les deux conduites à sa partie supérieure, la boîte formant déflecteur présentant à sa partie inférieure un fond délimitant une ouverture disposée au-dessus de la partie inférieure de l'installation de chauffage, ladite ouverture étant en communication constante avec l'atmosphère, la boîte comportant en outre une plaque formant chicane, résistant à la chaleur et disposée verticalement à mi-chemin entre les parois verticales opposées dans lesquelles les conduites débouchent.

Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé.

La fig. 1 est une élévation illustrant une installation de chauffage au gaz, telle qu'un four à air chaud de type courant, équipée du dispositif de ventilation suivant l'invention.

La fig. 2 est une coupe-élévation du four et du dispositif de ventilation de la fig. 1, prise suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.

La fig. 3 est une perspective du seul dispositif de ventilation, représenté sans le four. La fig. 4 est une coupe partielle prise suivant la ligne 4 - 4 de la fig. 3.

Comme illustré au dessin, et en particulier à la fig. 3, le dispositif de ventilation 10 comprend une boîte allongée et sensiblement rectangulaire 12 formant déflecteur et qui est réalisée, parexemple, en fergalvanisé de 0,5 mm d'épaisseur. La boîte 12 formant déflecteur, comme l'illustrent les fig. 1 et 2, est disposée verticalement et est fixée par des organes appropriés au boîtier externe 14 d'un four à air chaud 16 ou d'un autre type d'installation de chauffage au gaz ou au fuel.

Le déflecteur 10 présente des parois latérales verticales 18 et 20 et des parois verticales d'extrémité 22 et 24. La partie supérieure de la boîte formant déflecteur est formée par un couvercle amovible 26 muni de rebords qui s'adaptent sur les bords supérieurs des parois de ladite boîte auxquels ils sont fixés de façon amovible par des vis métalliques 28. Ce déflecteur ne présente pas de paroi de fond ou bien son fond 30 peut être quelque peu fermé et présenter cependant une ouverture appréciable pour que l'air extérieur puisse entrer dans le déflecteur.

Comme l'illustrent les fig. 1 et 2, le four à air chaud 16, de réalisation récente connue, présente une chemise 32 contenant un compartiment de brûleurs composé de la veilleuse et des brûleurs principaux, un échangeur de chaleur, une soufflerie et des ouvertures appropriées dans la chemise pour des conduites 34 d'arrivée des gaz et des conduites de retour. Le four comporte un déflecteur intégré 36 représenté en traits interrompus à la fig. 1. Le déflecteur intégré 36, mis en place en usine,

présente un fond ouvert et des conduites de sortie débouchent dans ce déflecteur. Habituellement, le dispositif comporte une sortie d'évacuation des gaz vers le conduit de cheminée pour chaque brûleur principal 38 de telle sorte que si le dispositif comporte trois brûleurs 38 de type courant, il présente alors trois ouvertures d'évacuation vers le conduit de cheminée comme cela est illustré à titre d'exemple à la fig. 1.

La première des opérations qu'il faut effectuer pour installer le dispositif de ventilation 10 consiste à fermer, de façon étan-che, le fond ouvert du déflecteur 36 de telle sorte qu'il joue le rôle d'un collecteur ou d'une boîte à suie. Ensuite, le déflecteur 12 est fixé sur la partie extérieure de la chemise 32 du four, comme cela est représenté aux fig. 1 et 2. La boîte 12 formant déflecteur et présentant un fond ouvert est disposée verticalement de sorte que son fond 30 se trouve à la même hauteur que le déflecteur 36 mis en place en usine. Il est important que la boîte 12 formant déflecteur soit disposée de telle sorte que son fond ouvert 30 se trouve dans un plan horizontal situé au-dessus ou bien, au moins, dans le même plan que celui dans lequel se trouve le fond du déflecteur 36 mis en place en usine. Ceci constitue une caractéristique importante qui permet à une quantité suffisante d'oxygène d'entrer dans la boîte 12 formant s déflecteur par son fond ouvert 30. Cette quantité appropriée d'oxygène entrant dans le déflecteur 12 fait que le monoxyde de carbone se trouvant dans les fumées ou gaz brûlés reste propre et permet d'emprisonner la chaleur dans la chambre de combustion, les fumées devenant alors propres, et les fumées présentes io dans le déflecteur 12 se refroidissant et se dégageant vers le conduit de cheminée, qui est, de ce fait, froid. Ainsi, la chaleur produite est maintenue à l'intérieur de la chambre de combustion de l'installation de chauffage jusqu'à ce que, après avoir traversé l'échangeur de chaleur, cette chaleur soit envoyée par 15 des conduits d'amenée d'air chaud aux différentes pièces de l'immeuble desservies par cette installation.

Comme cela est illustré à la fig. 3, lè déflecteur 12 présente, à la partie supérieure de ses parois latérales, un tracé des amorces d'ouvertures 40, se présentant sous la forme des cercles 20 42 qui indique où les ouvertures réelles (de préférence circulaires) doivent être découpées sur l'ouvrage. Ces ouvertures sont réalisées pour adapter des extrémités de conduites 44 et 46 disposées horizontalement. La conduite 46 s'étend directement du déflecteur vers le conduit de cheminée (non représenté) alors 25 que la conduite 44 arrive directement dans la boîte et provient du tronçon vertical 48 de conduite d'évacuation 48 relié à la partie supérieure du four. La conduite 44 est reliée au tronçon vertical 48 de la conduite d'évacuation par un coud 50. Les conduites 44 et 46 sont fixées aux parois opposées d'extrémité 3d 22 et 24 de la boîte formant déflecteur, comme cela est illustré au dessin, ou bien aux parois latérales 18 et 20, comme on peut l'imaginer, d'une façon telle qu'elles soient sensiblement copla-naires et qu'elles entrent dans la partie supérieure du déflecteur en des endroits opposés.

35 Les ouvertures opposées 42, prévues pour les conduites opposées 44 et 46 débouchant soit dans les parois latérales, soit dans les parois d'extrémité, comme cela est illustré à la fig. 3, sont séparées par une plaque 52 formant chicane. La plaque 52 est réalisé en amiante ou en tout autre matériau résistant à la 40 chaleur et est disposée verticalement dans le déflecteur 12, comme cela est illustré à la fig. 3. Dans le cas considéré, la plaque formant chicane s'étend entre les parois latérales des conduites 44 et 46 débouchant dans les deux autres parois latérales, comme illustré à la fig. 3. Les bords latéraux de cette 45 plaque sont fixés de façon convenable aux faces internes des parois latérales, au centre de la boîte, et cette plaque se trouve ainsi à égale distance des parois d'extrémité. La partie supérieure de la plaque formant chicane jouxte le couvercle ou recouvrement 26 de façon à assurer une liaison étanche aux gaz so alors que ses bords latéraux forment avec les parois latérales du déflecteur un contact étanche aux gaz. L'extrémité inférieure libre de cette plaque formant écran arrive au-dessus du fond ouvert 30 mais la plaque écran s'étend sur plus de la moitié ou, approximativement, sur les trois quarts de la hauteur du déflec-55 teur.

La plaque formant chicane divise le déflecteur 12 en une zone 54 dite zone attenant au conduit provenant de la chambre de combustion et une zone 56' dite zone attenant au conduit de cheminée, la zone 54 attenant au conduit provenant de la 60 chambre de combustion communiquant avec la conduite 44 et recevant ainsi, par cette conduite, les gaz de combustion provenant de la chambre de combustion du four, alors que la zone 56' communique avec la conduite 46 menant au conduit de cheminée.

65 Les zones 54 et 56' sont munies, à leur partie supérieure et juste en dessous des conduites 44 et 46, d'un thermostat se présentant sous la forme de tubes palpeurs ou sondes 56 montés sur les parois du déflecteur et faisant saillie à l'intérieur des deux

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zones. Les tubes sont disposés à l'intérieur des zones de telle sorte que les gaz chauds de combustion les lèchent lorsqu'ils rentrent dans la boîte ainsi que les gaz plus froids lorsque ceux-ci quittent la boîte par la conduite 46 pour se diriger vers le conduit de cheminée (non représenté). Les tubes sont, à leur extrémité interne, munis des repères 58 inscrits sur l'extérieur des parois, ce qui permet à un observateur de lire la température.

La zone 54 du déflecteur 12 attenant au conduit provenant de la chambre de combustion comporte un disjoncteur différentiel de sécurité 60 qui est relié à l'une des lames du thermostat habituel de l'installation de chauffage et qui est mis en route pour couper le circuit de ce thermostat qui commande le débit de gaz arrivant aux brûleurs principaux en traversant la soupape d'admission de gaz. Le thermostat fonctionne à l'aide d'une commande à limite supérieure, d'un commutateur de veilleuse de sécurité et d'une vanne d'admission de gaz. Lorsque la vanne d'admission de gaz est ouverte, les gaz arrivent aux brûleurs principaux où ils sont enflammés par la veilleuse.

Le disjoncteur de sécurité fonctionne pour des températures élevées des gaz ou produits de combustion de façon à empêcher que les vapeurs mortelles de monoxyde de carbone se répandent dans le bâtiment si le conduit de cheminée est obstrué. Pour éviter que le commutateur soit soumis aux courants d'air froids, on dispose une plaque écran ou plaque de protection 62 transversalement entre les parois latérales 18 et 20, au niveau du fond ouvert 30, et transversalement entre les ouvertures 40 ménagées dans les autres parois latérales. L'écran est disposé

sous la plaque 52 formant chicane à une certaine distance de celle-ci. Cet écran permet d'éviter que l'air froid arrive au contact du commutateur de sécurité et l'empêche de fonctionner.

5 Comme cela est illustré aux fig. 3 et 4, le disjoncteur de sécurité 60 est prévu sur un jambage 64 d'un organe 66 conformé en U qui est monté de façon amovible sur le bord supérieur de la plaque écran 62 et qui sert également d'armature pour les parois latérales de la boîte 12 formant déflecteur. L'organe 66 est de préférence constitué par une pièce coudée élastique. Le jambage 64 est disposé sur le côté de la plaque 62 faisant face à la zone 54 attenant au conduit provenant de la chambre de combustion, zone de la boîte 12 formant déflecteur, et présente une patte latérale 68, normale à la boîte formant le déflecteur de l'invention et sur le dessus de laquelle est fixé le disjoncteur 60.

Lorsque la boîte allongée 12 formant déflecteur est installée de la façon illustrée aux fig. 1 et 2, son fond se trouve juste au-2(i dessus ou, au moins, dans le plan horizontal où est situé le déflecteur 36, mis en place en usine, de sorte que le fond ouvert 30 du déflecteur 12 se trouve bien au-dessus de la base de l'installation de chauffage 16. La partie supérieure du déflecteur 12 est disposée de façon à ce que les conduites 44 et 46 y 15 débouchent directement. Ainsi, on utilise une longueur minimum de conduites entrant et sortant de la partie supérieure du déflecteur 12 et ces conduites arrivent et sortent directement de ce déflecteur dans le même plan horizontal.

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1 feuille dessins

Claims (8)

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1. Dispositif de ventilation d'une chambre de combustion d'une installation de chauffage au gaz, la chambre de combustion étant munie d'un conduit d'évacuation disposé à la partie supérieure de l'installation conduisant les gaz de combustion à un conduit de cheminée, caractérisé en ce qu'il comporte une première conduite reliée au conduit d'évacuation, une seconde conduite reliée au conduit de la cheminée, une boîte allongée formant déflecteur disposée vertiacalment à l'extérieur de l'installation de chauffage et présentant des parois verticales opposées ainsi qu'une paroi supérieure, la boîte formant déflecteur faisant communiquer entre elles les deux conduites à sa partie supérieure, la boîte formant déflecteur présentant à sa partie inférieure un fond délimitant une ouverture disposée au-dessus de la partie inférieure de l'installation de chauffage, ladite ouverture étant en communication constante avec l'atmosphère, la boîte comportant en outre une plaque formant chicane, résistant à la chaleur et disposée verticalement à mi-chemin entre les parois verticales opposées dans lesquelles les conduites débouchent.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque formant chicane présente une extrémité inférieure libre disposée au-dessus du fond de la boîte formant déflecteur qui présente une première zone intérieure verticale communiquant avec la première conduite et une seconde zone intérieure verticale communiquant avec la seconde conduite.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un disjoncteur de sécurité disposé dans la première zone et relié au thermostat de l'installation de chauffage pour commander le débit du gaz arrivant aux brûleurs, le disjoncteur étant sensible aux fumées ou gaz provenant de la sortie de la chambre de combustion, et passant dans cette première zone après avoir traversé la première conduite, pour couper l'alimentation en combustible.

4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour éviter que le disjoncteur soit soumis aux courants d'air froid descendants qui neutraliseraient son action.

5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les conduites sont rectilignes et se trouvent sensiblement dans le même plan horizontal lorsqu'elles pénètrent dans les parois de la boîte formant déflecteur sous la paroi supérieure.

6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la boîte formant déflecteur présente la forme d'un parallélépipède rectangle dont la paroi supérieure est amovible et comporte des moyens pour la fixer aux parois latérales et d'extrémité, celles-ci délimitant les orifices desdites conduites immédiatement au-dessous de la paroi supérieure.

7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'une plaque formant armature est fixée à l'intérieur de la boîte formant déflecteur entre les parois latérales adjacentes au fond de la boîte.

8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un disjoncteur de sécurité disposé dans la première zone, relié au thermostat de l'installation de chauffage et qui permet de régler le débit des gaz arrivant aux brûleurs, ce disjoncteur étant mis en service par les fumées ou vapeurs provenant de la sortie de la chambre de combustion et arrivant par la première conduite dans cette première zone, pour couper l'alimentation en combustible, et en ce que ce dispositif comporte un support pour le disjoncteur monté de façon amovible sur la plaque formant armature.