CH625330A5

CH625330A5 - Pulsed hot-air generator for the intermittent heating of premises

Info

Publication number: CH625330A5
Application number: CH835778A
Authority: CH
Inventors: Joseph Guillaume
Original assignee: Joseph Guillaume
Priority date: 1977-08-18
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1981-09-15
Also published as: LU80097A1; FR2400675B1; DE2835078C2; DE2835078A1; BE869819A; FR2400675A1

Description

La présente invention concerne un appareil générateur d'air chaud dans lequel l'échange de chaleur provient d'un contact direct, en vue de l'obtention d'air chaud puisé pour le chauffage rapide et intermittent de locaux. The present invention relates to a hot air generating device in which the heat exchange comes from direct contact, with a view to obtaining hot air drawn for rapid and intermittent heating of premises.

Dans les dispositifs connus de ce genre, l'échange de chaleur, autorisant la formation d'air chaud, s'effectue, d'une manière générale, par l'intermédiaire d'un foyer, où s'accomplit la combustion, et d'un échangeur, où s'opère la transmission de la chaleur de combustion au fluide chauffant, tel que de l'air mis en circulation au moyen d'un ventilateur. In known devices of this kind, the exchange of heat, allowing the formation of hot air, is generally carried out by means of a hearth, where combustion takes place, and d 'An exchanger, where the combustion heat is transmitted to the heating fluid, such as air circulated by means of a fan.

Ces dispositifs connus sont d'une construction compliquée et ne permettent pas, à cause du faible rendement de l'échangeur, d'obtenir un rendement maximal et une consommation réduite de combustible, les deux étant souhaitables pour les locaux chauffés de manière intermittente, notamment les églises, les salles de réunion ou de spectacle, nécessitant un chauffage rapide et surpuissant de la température de l'air. These known devices are of complicated construction and do not allow, because of the low efficiency of the exchanger, to obtain maximum efficiency and reduced fuel consumption, both being desirable for premises heated intermittently, in particular churches, meeting or performance halls, requiring rapid heating and overpowering the air temperature.

L'appareil générateur d'air chaud puisé, selon l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, un caisson extérieur étanche en matière isolante et incombustible reçoit extérieurement à sa base un brûleur qui projette directement les gaz incandescents dans un caisson intérieur étanche et indépendant, The hot air generator apparatus, according to the invention, makes it possible to avoid these drawbacks. In this latter, in fact, a sealed external box made of insulating and noncombustible material receives externally at its base a burner which projects directly the incandescent gases into a sealed and independent internal box,

fixé axialement avec un espacement périphérique, et constituant un échangeur de chaleur, le caisson étant muni intérieurement et traversé longitudinalement d'une pluralité de rangées de tubes ouverts, chauffés par leur surface extérieure ou intérieure, dans lesquels ou entre lesquels circule de l'air puisé provenant d'un ventilateur extérieur, en vue de son chauffage par contact et de son évacuation dans le local, par l'intermédiaire d'un conduit avec grille d'évacuation. Cet appareil est caractérisé par le fait que les tubes longitudinaux, logés dans le caisson intérieur, sont disposés transversalement en quadrillage, occupant l'espace volumétrique, tout en réservant à la base un libre espace axial et surélevé, entouré sur trois côtés par au moins une rangée de tubes et destiné à recevoir les gaz incandescents du brûleur destinés au chauffage des tubes, le libre espace axial formant chambre de combustion du caisson intérieur étant d'un côté en communication avec un manchon reliant les parois transversales des deux caissons, et dont l'ouverture extérieure est en communication avec le bec du brûleur à l'extrémité du manchon. axially fixed with peripheral spacing, and constituting a heat exchanger, the box being provided internally and traversed longitudinally by a plurality of rows of open tubes, heated by their external or internal surface, in or between which air circulates drawn from an external fan, for its contact heating and its evacuation into the room, via a duct with evacuation grid. This device is characterized in that the longitudinal tubes, housed in the inner box, are arranged transversely in a grid, occupying the volumetric space, while reserving at the base a free axial and raised space, surrounded on at least three sides by a row of tubes and intended to receive the incandescent gases from the burner intended for heating the tubes, the free axial space forming the combustion chamber of the inner box being on one side in communication with a sleeve connecting the transverse walls of the two boxes, and whose the external opening is in communication with the burner nozzle at the end of the sleeve.

Un ventilateur peut être disposé sur le caisson extérieur à l'opposé du brûleur, en autorisant l'aspiration et le refoulement de l'air du local à chauffer, en vue de son acheminement dans l'échangeur de chaleur. A fan can be placed on the external box opposite the burner, allowing the suction and delivery of air from the room to be heated, for its routing in the heat exchanger.

Une plaque-déflecteur peut être logée intérieurement à la partie supérieure de l'échangeur étanche, en permettant la répartition et la convergence des gaz incandescents sur l'ensemble des tubes. A deflector plate can be housed internally at the upper part of the sealed exchanger, allowing the distribution and convergence of incandescent gases over all of the tubes.

La cloison transversale du caisson intérieur, opposée au brûleur, peut être établie avec une ouverture obturée par une porte amovible, destinée à permettre l'opération de ramonage. The transverse partition of the inner box, opposite the burner, can be established with an opening closed by a removable door, intended to allow the sweeping operation.

La paroi supérieure du caisson intérieur peut être ouverte pour autoriser l'évacuation des gaz brûlés du brûleur et leur acheminement vers l'extérieur, au travers d'un conduit traversant également la paroi du caisson extérieur. The upper wall of the inner box can be opened to allow the evacuation of the burnt gases from the burner and their routing to the outside, through a conduit also passing through the wall of the outside box.

La paroi côté brûleur du caisson extérieur permet le montage de hublots destinés à contrôler visuellement, d'une part, l'intensité de la flamme et, d'autre part, le degré de température des tubes. The burner side wall of the outer casing allows the mounting of portholes intended to visually control, on the one hand, the intensity of the flame and, on the other hand, the temperature degree of the tubes.

L'invention sera décrite à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé, dans lequel: The invention will be described by way of example, with reference to the accompanying drawing, in which:

la fig. 1 est, à petite échelle, une vue de face, en coupe longitudinale, d'un appareil générateur d'air chaud, réalisé selon l'invention; fig. 1 is, on a small scale, a front view, in longitudinal section, of a hot air generator, produced according to the invention;

la fig. 2 est une vue de profil, en coupe transversale, suivant l'axe A-A de la fig. 1 ; fig. 2 is a side view, in cross section, along the axis A-A of FIG. 1;

la fig. 3 est une vue schématique d'ensemble illustrant l'installation de l'appareil générateur, réalisé selon l'invention. fig. 3 is an overall schematic view illustrating the installation of the generator apparatus, produced according to the invention.

Cet appareil générateur d'air chaud puisé, pour le chauffage rapide et intermittent de locaux, est établi essentiellement avec un caisson extérieur 1 de forme parallélépipédique, constitué, suivant ses arêtes, d'une ossature métallique 2 en fer profilé telle que des cornières. Cette ossature 2 autorise extérieurement, sur toutes les faces, la fixation de plaques 3 en matière isolante, incombustibles et insonorisées telles les plaques connues dans le commerce sous la dénomination Eternit-Pical. Ces plaques 3 sont judicieusement jointes sur l'ossature 2, de manière à constituer un caisson parfaitement étanche, évitant toute fuite d'air puisé. This pulsed hot air generator, for rapid and intermittent heating of premises, is established essentially with an external box 1 of parallelepiped shape, formed, along its edges, of a metal frame 2 of profiled iron such as angles. This framework 2 authorizes externally, on all sides, the fixing of plates 3 made of insulating material, non-combustible and soundproofed, such as the plates known in the trade under the name Eternit-Pical. These plates 3 are judiciously joined on the frame 2, so as to constitute a perfectly sealed box, preventing any leakage of forced air.

Il faut considérer toutefois que l'un ou les côtés transversaux sont prévus démontables ou ouvrants par boulons ou charnières pour autoriser la visite de sa partie interne et de l'échangeur. It must be considered, however, that one or the transverse sides are provided for dismantling or opening by bolts or hinges to allow inspection of its internal part and of the exchanger.

Un caisson intérieur 4 étanche, également de forme parallélépipédique, est logé et fixé à l'intérieur du caisson 1 pour constituer l'échangeur de chaleur. A sealed inner box 4, also of parallelepiped shape, is housed and fixed inside the box 1 to constitute the heat exchanger.

A cet effet, ce caisson 4, réalisé de préférence en tôle d'acier soudé permettant une bonne conductibilité, est établi avec une longueur L ménageant des espaces E et El par rapport à la longueur interne du caisson 1, et avec une hauteur et une largeur déterminées autorisant également des espacements E2-E3-E4 par rapport à la section To this end, this box 4, preferably made of welded steel sheet allowing good conductivity, is established with a length L providing spaces E and El relative to the internal length of the box 1, and with a height and a determined width also allowing spacing E2-E3-E4 relative to the section

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transversale intérieure dudit caisson 1. Ce caisson 4 est judicieusement positionné et fixé sur des fers profilés 5 reposant sur le fond du caisson extérieur 1 ou encore par tout autre moyen. internal transverse of said box 1. This box 4 is judiciously positioned and fixed on profiled bars 5 resting on the bottom of the external box 1 or by any other means.

Les côtés transversaux 41 du caisson 4 sont percés pour autoriser l'engagement et la fixation extérieure par soudure d'une pluralité de tubes métalliques 6, de bonne conductibilité, disposés parallèlement et longitudinalement, et suivant une section transversale constituant de préférence un quadrillage régulier avec un espacement F très réduit, de manière à obtenir une densité maximale de tubes dans l'intérieur dudit caisson 4. The transverse sides 41 of the box 4 are drilled to allow engagement and external fixing by welding of a plurality of metal tubes 6, of good conductivity, arranged parallel and longitudinally, and along a cross section preferably constituting a regular grid with a very reduced spacing F, so as to obtain a maximum density of tubes in the interior of said box 4.

Il faut, toutefois, considérer que la partie inférieure du caisson 4 réserve longitudinalement et axialement une ouverture O de section carrée, laissant toutefois subsister au moins une rangée inférieure R du tube, et une rangée verticale RI de tubes disposée transversalement de chaque côté. Cette ouverture O autorisant le passage et l'étalement des gaz incandescents du brûleur dans ledit caisson 4, comme indiqué ci-après. It must, however, be considered that the lower part of the box 4 reserves longitudinally and axially an opening O of square section, leaving however at least one lower row R of the tube, and a vertical row RI of tubes arranged transversely on each side. This opening O authorizes the passage and spreading of the incandescent gases from the burner in said box 4, as indicated below.

Une plaque-déflecteur 7, logée dans le caisson 4 et supportée transversalement par des fers profilés 8, est disposée légèrement au-dessus de la rangée horizontale et supérieure des tubes 6, de manière à autoriser le rabattement vers le bas et la convergence des gaz incandescents à l'intérieur du caisson, pour le chauffage de l'ensemble des tubes 6. A deflector plate 7, housed in the box 4 and supported transversely by profiled bars 8, is disposed slightly above the horizontal and upper row of the tubes 6, so as to allow the downward folding and the convergence of the gases. incandescent inside the box, for heating all the tubes 6.

On note également qu'au droit de l'ouverture O, les parois transversales du caisson 4 sont établies avec des passages axiaux destinés, d'une part, à autoriser le montage d'un manchon 9 et, d'autre part, du côté opposé, la fixation amovible d'une plaque 10 dite de ramonage. We also note that at the opening O, the transverse walls of the box 4 are established with axial passages intended, on the one hand, to allow the mounting of a sleeve 9 and, on the other hand, on the side opposite, the removable attachment of a so-called sweeping plate 10.

La paroi transversale du caisson extérieur 1, opposée au manchon 9, autorise extérieurement la fixation d'une ossature 11, pour supporter à sa base un bloc ventilateur 12, réalisé de la façon connue, et entraîné en rotation par un moteur électrique 13. Le bloc ventilateur avec prise d'air P, disposé à l'intérieur ou en dehors du local à chauffer, achemine, par l'intermédiaire d'un conduit inférieur débouchant à l'intérieur du caisson 1, l'air puisé qui circule, d'une part, dans l'intervalle entre les caissons 1 et 4 et, d'autre part, dans l'intérieur des tubes 6, pour être ensuite collecté et acheminé du côté opposé par une buse d'évacuation 14 aboutissant à une ou des bouches 15 disposées dans le local à chauffer. The transverse wall of the outer box 1, opposite the sleeve 9, externally authorizes the fixing of a frame 11, to support at its base a fan unit 12, produced in the known manner, and driven in rotation by an electric motor 13. The fan unit with air intake P, arranged inside or outside the room to be heated, conveys, via a lower duct opening into the interior of the box 1, the pulsed air which circulates, d on the one hand, in the interval between the boxes 1 and 4 and, on the other hand, in the interior of the tubes 6, to be then collected and conveyed on the opposite side by a discharge nozzle 14 leading to one or more vents 15 arranged in the room to be heated.

Le manchon 9 de section carrée ou autre, disposé dans l'axe de l'ouverture O, est accouplé par ses deux extrémités aux parois transversales correspondantes des caissons 1 et 4, de manière à former un couloir pour la projection directe des gaz incandescents à l'intérieur du caisson 4, tout en évitant la projection des flammes en dehors dudit caisson. The sleeve 9 of square or other section, arranged in the axis of the opening O, is coupled by its two ends to the corresponding transverse walls of the boxes 1 and 4, so as to form a corridor for the direct projection of the incandescent gases to inside the box 4, while avoiding the projection of the flames outside said box.

Le brûleur 16, réalisé de la façon connue, est directement fixé à l'extérieur sur la paroi transversale du caisson extérieur 1, de The burner 16, produced in known manner, is directly fixed to the outside on the transverse wall of the external box 1, of

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manière à présenter son bec 161 dans l'intérieur du manchon 9. Selon ces dispositions, on conçoit que les gaz incandescents, projetés au travers du manchon 9 dans l'ouverture O, assurent, à l'intérieur du caisson 4, le chauffage à contre-courant de la périphérie de chaque tube 6 par l'intermédiaire de la plaque-déflecteur 7. De ce fait, la chaleur dégagée par les tubes 6 est transmise directement à l'air puisé qui circule dans leur section intérieure, qui la véhicule et qui la répartit dans le local à chauffer par l'intermédiaire de la buse 14 et de la ou des bouches 15. so as to present its beak 161 in the interior of the sleeve 9. According to these provisions, it is understood that the incandescent gases, projected through the sleeve 9 in the opening O, provide, inside the box 4, heating to against the current of the periphery of each tube 6 via the deflector plate 7. As a result, the heat released by the tubes 6 is transmitted directly to the pulsed air which circulates in their internal section, which conveys it and which distributes it in the room to be heated by means of the nozzle 14 and the orifice (s) 15.

Il faut considérer également que, en dehors du chauffage principal de l'air puisé circulant dans les tubes 6, une certaine quantité d'air, puisé et réchauffé, circule également dans l'intervalle formé entre les caissons 1 et 4, de manière à former une enveloppe périphérique qui isole en partie le caisson extérieur 1, en vue d'éviter son chauffage direct par rayonnement des parois du caisson 4 constituant l'échangeur de chaleur. It should also be considered that, apart from the main heating of the drawn air circulating in the tubes 6, a certain amount of air, drawn and heated, also circulates in the interval formed between the chambers 1 and 4, so as to forming a peripheral envelope which partially isolates the external box 1, in order to avoid its direct heating by radiation from the walls of the box 4 constituting the heat exchanger.

Les gaz brûlés sont évacués à l'extérieur du local par une ouverture 42 établie axialement ou à l'arrière sur la paroi extérieure du caisson 4, et autorisant la fixation d'un tuyau 17 qui traverse également par l'intermédiaire d'un manchon d'étanchéité 18 la paroi superposée du caisson 1. Ce tuyau 17 aboutit à une cheminée d'évacuation. The burnt gases are evacuated outside the premises through an opening 42 established axially or at the rear on the external wall of the box 4, and authorizing the fixing of a pipe 17 which also passes through via a sleeve sealing 18 the superimposed wall of the box 1. This pipe 17 leads to a discharge chimney.

Cet appareil générateur d'air chaud puisé est complété par des hublots 19 et 20 établis sur la paroi transversale du caisson 1. L'un des hublots 19 disposé dans l'axe de l'un des tubes 6, de préférence le tube axial 61 logé immédiatement au-dessus du manchon 9, This pulsed hot air generator is supplemented by portholes 19 and 20 established on the transverse wall of the box 1. One of the portholes 19 disposed in the axis of one of the tubes 6, preferably the axial tube 61 housed immediately above the sleeve 9,

permet de vérifier la température desdits tubes, en contrôlant visuellement le rougeoiement, tandis que le hublot 20, placé en regard du manchon 9 et de l'ouverture O du caisson intérieur 4, assure le contrôle de la flamme du brûleur 16. Un thermostat 21 est prévu soit sur le caisson extérieur 1, soit dans l'intérieur du local à chauffer pour être relié au brûleur 16, afin d'assurer sa mise en fonctionnement ou son arrêt à une température prédéterminée. allows the temperature of said tubes to be checked, by visually controlling the reddening, while the porthole 20, placed opposite the sleeve 9 and the opening O of the interior box 4, controls the flame of the burner 16. A thermostat 21 is provided either on the external box 1, or in the interior of the room to be heated to be connected to the burner 16, in order to ensure that it is put into operation or stopped at a predetermined temperature.

En variante, on peut faire circuler les gaz incandescents à l'intérieur des tubes 6, tandis que l'air ventilé peut circuler extérieurement dans le caisson 4 autour et entre ces derniers. Alternatively, the incandescent gases can be circulated inside the tubes 6, while the ventilated air can circulate outside in the box 4 around and between them.

Il est également possible d'alimenter l'appareil par un moyen de chauffage différent, et d'assembler en alignement deux ou plusieurs échangeurs 4, selon le volume du local à chauffer. It is also possible to power the device by a different heating means, and to assemble in alignment two or more exchangers 4, according to the volume of the room to be heated.

Les avantages ressortent bien de la description. On souligne en particulier: The advantages are apparent from the description. We emphasize in particular:

— son inertie très faible, se prêtant à une mise en régime très rapide, - its very low inertia, which lends itself to very rapid revival,

— l'élimination des risques de gel, - elimination of the risk of frost,

— son efficacité, notamment pour les locaux, tels que les églises, chauffés d'une manière intermittente. - its efficiency, especially for premises, such as churches, heated intermittently.

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1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

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1. Apparatus generating hot air pulsed for the intermittent heating of premises, comprising a sealed external box of insulating and non-combustible material, receiving externally at its base a burner which projects directly the incandescent gases in a sealed and independent internal box, axially fixed with a peripheral spacing and constituting a heat exchanger, the box being provided internally and traversed longitudinally with a plurality of rows of open tubes, heated by their external or internal surface, in or between which circulates air drawn from '' an external fan, with a view to heating it by contact and discharging it into the room via a duct with exhaust grille, characterized in that the longitudinal tubes housed in the internal box are arranged transversely in grid, occupying the volumetric space, while reserving at the base a free axial and additional space Eve surrounded on three sides by at least one row of tubes, and intended

to receive the incandescent gases from the burner intended for heating the tubes, the free axial space forming the combustion chamber of the internal box being on one side in communication with a sleeve connecting the transverse walls of the two boxes, and the external opening of which is in communication with the burner nozzle at the end of the sleeve.

2. A hot air generator apparatus according to claim 1, characterized in that a deflector plate housed axially and internally at the upper part of the inner box, allows the folding and convergence of incandescent gases on all tubes.

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3. Apparatus generating hot air drawn according to claims I and 2, characterized in that the peripheral space between the inner box and the outer box of insulating material, and in which partly circulates the drawn air, constitutes an insulation zone avoiding direct heating of the insulating envelope of the external box.

4. A hot air generator apparatus according to claims 1 to 3, characterized in that a transverse partition of the inner box, opposite the burner, is established with an opening closed by a removable door intended to allow the operation of chimney sweep.

5. Apparatus generator of hot air drawn according to claims 1 to 4, characterized in that the wall, burner side of the outer casing, includes windows for visual control of the intensity of the flame and the temperature degree of the tube from the heat exchanger closest to the flame at its end.