FR2549204A1 - Generator for air blown out at a constant temperature. - Google Patents

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Abstract

Generator for blown-out air, comprising a sheath 1, 6 the like, a fan 4, 5 making it possible to take in external fresh air F1 into the said sheath on one side of the latter and to blow out hot air at a constant temperature, adjustable if required, on the other side of the said sheath, regardless of the temperature of the air taken in, and combustion means 7 for gaseous fuel in order to heat the said fresh air. According to the invention, this generator is characterised in that the said combustion means consist of a gas burner 7 with a single flame arranged so that the axis 13 of its nozzle 10 is as parallel as possible to the direction of the said air flow at the point where it opens into the said sheath and so that the said flame 24 is in the said sheath in direct contact with the flow of air to be heated and is directed towards the downstream end of the latter, in that a modulating electrovalve 9 feeds the said burner 7 with gaseous fuel and in that the said electrovalve 9 is actuated by a temperature probe 22 located in the hot air flow. Ventilation of painting booth, supplying drying areas etc.

Description

La présente invention concerne un générateur d'air souf flé à température constante. Un tel générateur est par exemple utilisé pour la ventilation des cabines de peinture ou pour l'alimentation en air chaud des étuves de séchage ou de cuisson.The present invention relates to a blown air generator at constant temperature. Such a generator is for example used for ventilation of paint booths or for supplying hot air to drying or baking ovens.

De tels générateurs d'air soufflé aspirent de l'air frais à l'extérieur, le chauffe et le souffle dans une enceinte d'utilisation. L'air chaud soufflé doit présenter une température au moins approximativement constante, déterminée par l'utilisation envisagée, cette température pouvant généralement être réglée a des valeurs différentes pour des utilisations différentes.Cependant, le fonctionnement de tels générateurs soulève des difficultés, car la température de l'air prélevé a l'extérieur peut varier dans de larges limites, ce qui, pour obtenir une température fixe désirée, nécessite des possibilités de réglage importantes. il en est d'autant plus ainsi que, généralement, les utilisations nécessitent un débit d'air chaud constant et déterminé, de sorte que pour ajuster la température de l'air chaud, on ne peut utiliser des variations de débit: on est donc obligé d t agir uniquement sur la quantité de chaleur apportée l'air frais.Such supply air generators draw fresh air outside, heat it and blow it into a use enclosure. The hot air blown must have an at least approximately constant temperature, determined by the intended use, this temperature can generally be set to different values for different uses. However, the operation of such generators raises difficulties, because the temperature air taken from outside can vary within wide limits, which, to obtain a desired fixed temperature, requires considerable adjustment possibilities. this is all the more so since, generally, the uses require a constant and determined flow of hot air, so that to adjust the temperature of the hot air, it is not possible to use variations of flow: it is therefore forced to act only on the quantity of heat brought in fresh air.

Les générateurs d'air soufflé connus comportent une gaine ou analogue, un ventilateur permettant d'aspirer de l'air frais extérieur dans ladite gaine d'un côté de celle-ci et de souffler de l'air chaud de l'autre côté de ladite gaine et des moyens de chauffage de l'air frais aspiré.Known supply air generators comprise a duct or the like, a fan making it possible to draw outside fresh air into said duct on one side thereof and to blow hot air on the other side of said sheath and means for heating the fresh air drawn in.

Selon la nature des moyens de chauffage mis en oeuvre, les générateurs d'air soufflé connus appartiennent a deux types différents.Depending on the nature of the heating means used, the known supply air generators belong to two different types.

Le premier te le plus nombreux, dit a échangeur thermique, présente des moyens de chauffage comportant un brûleur < a gaz ou a fuel) a flamme unique chauffant une chambre dans laquelle se trouve un échangeur thermique, traversé par l'air frais a chauffer. Les générateurs de ce type présentent, par conception, les inconvénients d'avoir un rendement faible et une inertie de réponse élevée. Ainsi, leur dépense en combustible est élevée et ils ne peuvent répondre instantanément a une demande de chaleur.The first most numerous, said to have a heat exchanger, has heating means comprising a burner (gas or oil) with a single flame heating a chamber in which there is a heat exchanger, through which the fresh air to be heated. Generators of this type have, by design, the disadvantages of having a low efficiency and a high response inertia. Thus, their fuel expenditure is high and they cannot respond instantly to a demand for heat.

Le second type de générateurs connus, encore rare, dit a veine d'air, comporte un brûleur a tête de combustion engendrant une pluralité de flammes élémentaires, directement placées dans la gaine de transport d'air. Ainsi, on obtient le chauffage direct de l'air traversant la gaine, de sorte que le rendement est excellent et que l'inertie de réponse est faible. Cependant, le prix de ces générateurs est elevé et leur maintenance difficile.The second type of known generators, still rare, known as an air stream, comprises a burner with a combustion head generating a plurality of elementary flames, directly placed in the air transport sheath. Thus, direct heating of the air passing through the sheath is obtained, so that the efficiency is excellent and the response inertia is low. However, the price of these generators is high and their maintenance difficult.

La présente invention a pour objet un générateur d'air soufflé permettant de remédier aux inconvénients des générateurs connus.The present invention relates to a blown air generator which overcomes the drawbacks of known generators.

A cette fin, selon l'invention, le générateur d'air soufflé comportant une gaine ou analogue, un ventilateur permettant d'aspirer de l'air frais extérieur dans ladite gaine d'un côté de celle-ci et de souffler de l'autre côté de ladite gaine, de l'air chaud a température constante, éventuellement réglable, quelle que soit la température de l'air aspiré, et des moyens de combustion d'un combustible gazeux pour chauffer ledit air frais, est remarquable en ce qu'il comporte un brûleur a gaz a flamme unique agencé de façon que l'axe de sa buse soit aussi parallèle que possible a la direction dudit courant d'air a l'emplacement ol elle débouche dans ladite gaine, et que ladite flamme se trouve dans ladite gaine au contact direct du courant d'air a chauffer et soit dirigée vers l'aval de celui-ci, en ce qu'une électrovanne modulante alimente ledit brûleur en combustible gazeux et en ce que ladite électrovanne est commandée par une sonde de température disposée dans le courant d'air chaud.To this end, according to the invention, the supply air generator comprising a duct or the like, a fan making it possible to draw fresh outside air into said duct on one side thereof and to blow air from the on the other side of said sheath, hot air at constant temperature, possibly adjustable, whatever the temperature of the air drawn in, and means for combustion of a gaseous fuel to heat said fresh air, is remarkable in that 'it comprises a single flame gas burner arranged so that the axis of its nozzle is as parallel as possible to the direction of said air flow at the location where it opens into said sheath, and that said flame is in said duct in direct contact with the air stream to be heated and is directed downstream thereof, in that a modulating solenoid valve supplies said burner with gaseous fuel and in that said solenoid valve is controlled by a probe temperature disposed in the current of hot air.

Ainsi, selon l'invention, on utilise un brûleur à flamme unique de type connu, largement répandu, donc ne soulevant aucune difficulté de maintenance et relativement peu coûteux, pour chauffer directement le courant d'air. On élimine donc à la fois les inconvénients des deux types de générateurs connus, pour n'en garder que les avantages.Thus, according to the invention, a single flame burner of known type, widely used, therefore not raising any maintenance difficulty and relatively inexpensive, is used to directly heat the air stream. The disadvantages of the two known types of generator are therefore eliminated at the same time, so as to keep only the advantages.

On remarquera que liutilisation d'un brûleur à gaz a flamme unique pour le chauffage direct d'un courant d'air même à débit constant, peut paraître étonnante. En effet, le fonctionnement d'un tel brûleur à gaz nécessite un rapport pratiquement fixe entre la quantité de gaz combustible et la quantité d'air necessaire a la combustion de celui-ci.En conséquence, on pourrait penser qu'il est impossible d'obtenir un courant d'air à température constante à partir d'un courant d'air à température variable, et à débit fixe, par chauffage direct par un tel brûleur puisqu'alors il n'y a pratiquement aucune chance que ledit rapport entre les quantités de combustible et d'air de combustion puisse être respecté. tes commentaires ci-dessus expliquent l'interposition d'un échangeur de chaleur entre le brûleur et le courant d'air dans les générateurs connus, cet échangeur servant à isoler le circuit de combustion du circuit de prélèvement des calories.It will be noted that the use of a single flame gas burner for direct heating of an air stream, even at constant flow, may seem surprising. Indeed, the operation of such a gas burner requires a practically fixed ratio between the quantity of combustible gas and the quantity of air necessary for its combustion. Consequently, one might think that it is impossible to '' obtaining a constant temperature air flow from a variable temperature air flow, at a fixed flow rate, by direct heating by such a burner since then there is practically no chance that said ratio between the quantities of fuel and combustion air can be respected. your comments above explain the interposition of a heat exchanger between the burner and the air flow in known generators, this exchanger used to isolate the combustion circuit from the heat removal circuit.

Grâce a l'invention, on rend possible l'adaptation d'un tel brûleur connu à flamme unique au chauffage direct d'un courant d'air, du fait que la flamme est au maximum parallèle aux lignes de courant d'air et que le débit d'air dans la gaine correspond à un excès par rapport à la quantité d'air de combustion normalement nécessaire au fonctionnement du brûleur. A cause du proche parallèlisme de la flamme et des lignes de courant d'air, la flamme ne peut être soufflée par l'excès d'air. Pour em pêcher encore plus un tel soufflage, il est avantageux que la buse du brûleur se trouve, non pas directement dans le courant d'air, mais dans une cavité aménagée dans la gaine à l'extérieur dudit courant. Ainsi, la flamme se trouve encore plus protégée.Thanks to the invention, it is possible to adapt such a known burner with a single flame to the direct heating of an air stream, because the flame is at most parallel to the air stream lines and that the air flow in the duct corresponds to an excess compared to the quantity of combustion air normally necessary for the operation of the burner. Due to the close parallelism of the flame and the air stream lines, the flame cannot be blown out by excess air. To prevent such blowing even more, it is advantageous for the burner nozzle to be located, not directly in the air stream, but in a cavity provided in the sheath outside said stream. Thus, the flame is even more protected.

De préférence, cette cavité comporte une paroi percée de trous, sur laquelle est agencé ledit brûleur. Ainsi, en fonctionnant, de l'air extérieur est aspiré à travers lesdits trous, de sorte que, cet air aspiré participe d'une part, à refroidir le brûleur, et, d'autre part, à infléchir la direction des lignes de courant d'air circulant dans la gaine, pour les amener à s'approcher encore plus du parallélisme avec l'axe de la buse En pratique, l'axe de la buse du brûleur peut faire avec l'axe de la gaine un angle compris entre 0 et 600.Preferably, this cavity has a wall pierced with holes, on which said burner is arranged. Thus, when operating, outside air is sucked through said holes, so that this sucked air participates on the one hand, in cooling the burner, and, on the other hand, in bending the direction of the current lines of air circulating in the duct, to bring them closer to parallelism with the axis of the nozzle In practice, the axis of the burner nozzle can make with the axis of the duct an angle between 0 and 600.

Afin de pouvoir régler la flamme du brûleur aussi bas que possible, le générateur selon l'invention comporte de plus un dispositif de détection de flamme tel qu'une cellule ultra-violet, susceptible de détecter la présence d'une flamme, même en régime turbulent. Ainsi, avec un courant d'air à débit constant, engendré par le ventilateur dans la gaine, la température de sortie dudit courant d'air peut être réglée constante dans une gamme comprise entre la température de l'air extérieur d'entrée (flamme du brûleur très basse contrôlée par la cellule ultra-violet) et la température qui correspond à l'allure maximale du brûleur.In order to be able to regulate the burner flame as low as possible, the generator according to the invention further comprises a flame detection device such as an ultra-violet cell, capable of detecting the presence of a flame, even under operating conditions. turbulent. Thus, with a constant flow of air generated by the fan in the duct, the outlet temperature of said air stream can be adjusted constant in a range between the temperature of the outside air inlet (flame very low burner controlled by the ultra-violet cell) and the temperature which corresponds to the maximum burner speed.

Dans un mode avantageux de réalisation, la gaine comporte au moins une partie verticale aspirant l'air frais a sa partie supérieure, le ventilateur étant disposé du côté de la partie inférieure de cette partie verticale, mais à l'extérieur de celle-ci pour que le courant d'air soit amené à effectuer un changement de direction approximativement à 900 et le brûleur se trouve juste en amont de ce changement de direction.In an advantageous embodiment, the duct has at least one vertical part sucking in fresh air at its upper part, the fan being arranged on the side of the lower part of this vertical part, but outside of the latter to that the air stream is brought to effect a change of direction approximately at 900 and the burner is located just upstream of this change of direction.

La figure unique du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.The single figure of the appended drawing will make it clear how the invention can be implemented.

Cette figure unique illustre partiellement et schématiquement un générateur d'air soufflé selon la présente invention.This single figure partially and schematically illustrates a supply air generator according to the present invention.

Le générateur d'air soufflé à température constante, montré par cette figure unique et conforme à l'invention, comporte une gaine verticale 1, aspirant de l'air frais (flèches Fl) a sa partie supérieure et reposant sur le sol 2 par sa partie inférieure. A sa partie inférieure, la gaine 1 communique avec une chambre latérale excentrée 3, à l'in- térieur de laquelle se trouve un ventilateur centrifuge 4, entrainé en rotation par un moteur électrique 5. La chambre 3 est surmontée par une gaine de soufflage 6, éventuellement pourvue de silencieux.The supply air generator at constant temperature, shown by this single figure and in accordance with the invention, comprises a vertical duct 1, sucking fresh air (arrows Fl) at its upper part and resting on the ground 2 by its lower part. At its lower part, the sheath 1 communicates with an eccentric lateral chamber 3, inside which is a centrifugal fan 4, driven in rotation by an electric motor 5. The chamber 3 is surmounted by a blowing sheath 6, possibly provided with silencer.

Ainsi, l'air aspiré à la partie supérieure de la gaine 1 (flèches F1) est obligé d'effectuer un coude (fleches F2) approximativement à 900 pour passer de la partie inférieure de ladite gaine à la chambre 3.Thus, the air sucked into the upper part of the sheath 1 (arrows F1) is forced to make an elbow (arrows F2) approximately 900 to pass from the lower part of said sheath to the chamber 3.

Légèrement en amont de ce coude, est-monté un brûleur à gaz 7, du type bien connu à flamme unique; alimenté en gaz combustible par une conduite 8, par l'intermédiaire d'une électro-vanne modulante 9.Slightly upstream of this bend, there is mounted a gas burner 7, of the well known type with a single flame; supplied with combustible gas via a pipe 8, via a modulating solenoid valve 9.

La buse lO du brûleur 7 est monté sur une plaque ll, percée de trous 12 et inclinée, de sorte que l'axe 13 de la buse 10 fait avec l'axe 14 de la gaine 1, un angle aigu 0( au plus égal à 600. La plaque 11 forme avec un carter 15, une chambre 16 en excroissance par rapport à la gaine 1. L'orifice de sortie 17 de la buse 10 se trouve dans la chambre 16. The nozzle 10 of the burner 7 is mounted on a plate 11, pierced with holes 12 and inclined, so that the axis 13 of the nozzle 10 forms with the axis 14 of the sheath 1, an acute angle 0 (at most equal at 600. The plate 11 forms, with a casing 15, a chamber 16 protruding with respect to the sheath 1. The outlet orifice 17 of the nozzle 10 is located in the chamber 16.

Des volets commandables 18 sont prévus pour pouvoir obturer la gaine 1 en amont du brûleur 7. Juste en aval des volets 18, en amont du brûleur 7, est éventuellement aménagée une entrée obturable 19 pour de l'air de recyclage.Controllable flaps 18 are provided in order to be able to close the sheath 1 upstream of the burner 7. Just downstream of the flaps 18, upstream of the burner 7, a closable inlet 19 is optionally provided for recirculation air.

L'électrovanne 9, qui module la quantité de combustible gazeux fournie au brûleur 7, est commandée par une logique 21, qui reçoit des informations d'un détecteur de température 22 disposé dans la gaine de soufflage 6 et d'une cellule ultra-violet23 surveillant la présence de flamme à la sortie 17 de la buse 10.The solenoid valve 9, which modulates the quantity of gaseous fuel supplied to the burner 7, is controlled by a logic 21, which receives information from a temperature detector 22 disposed in the blowing duct 6 and from an ultra-violet cell 23 monitoring the presence of flame at outlet 17 of nozzle 10.

En supposant que les volets 18 soient ouverts et que l'entrée 19 soit fermée, le générateur selon l'invention fonctionne de la façon suivante:
Le ventilateur 4 et son régime de fonctionnement sont prévus pour souffler par la gaine 6 la quantité d'air désirée supérieure à la quantité d'air de combustion du brûleur 7.Assuming that the flaps 18 are open and that the input 19 is closed, the generator according to the invention operates as follows:
The fan 4 and its operating regime are provided for blowing through the duct 6 the quantity of air desired greater than the quantity of combustion air from the burner 7.

Celui-ci est allumé de façon qu'une flamme 24 soit présente à la sortie 17 de la buse 10 et une température de- sirée pour l'air soufflé par la gaine 6 est affichée sur le détecteur 22.This is lit so that a flame 24 is present at the outlet 17 of the nozzle 10 and a desired temperature for the air blown by the duct 6 is displayed on the detector 22.

Si la température de l'air à la sortie du ventilateur 4, détectée par le détecteur 22, est au moins égale a la température de l'air aspiré à la partie supérieure de la gaine 1 (flèches F1) la logique 21 commande l'électrovanne 9 au minimum d'alimentation du brûleur 7 pour que la flamme 24 soit juste une sorte de veilleuse. La présence de cette veilleuse est contrôlée, en sécurité par la cellule 23.If the temperature of the air at the outlet of the fan 4, detected by the detector 22, is at least equal to the temperature of the air sucked into the upper part of the duct 1 (arrows F1), the logic 21 controls the solenoid valve 9 at minimum supplying the burner 7 so that the flame 24 is just a kind of pilot light. The presence of this pilot light is controlled, in safety by cell 23.

En revanche, si la température de l'air a la sortie du ventilateur 4 est inférieure à la température de l'air aspiré F1, la logique 21 commande l'électrovanne 9 pour augmenter l'alimentation en combustible du brûleur 7 et donc augmenter la grandeur de la flamme 24. Celle-ci ne peut être soufflée par le courant d'air F1, à cause de son inclinaison vers le bas, du retrait de la buse 10 par rapport à la gaine 1 et de l'aspiration d'air frais (flèches
F3) à travers les trous 12 de la plaque 10, qui infléchit encore plus des lignes de courant d'air déjà incurvées à cause du coude F2. On the other hand, if the temperature of the air at the outlet of the fan 4 is lower than the temperature of the intake air F1, the logic 21 controls the solenoid valve 9 to increase the fuel supply to the burner 7 and therefore increase the size of the flame 24. This cannot be blown by the air flow F1, because of its downward inclination, the withdrawal of the nozzle 10 relative to the sheath 1 and the air intake fresh (arrows
F3) through the holes 12 in the plate 10, which bends even more curved air stream lines due to the bend F2.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 - Générateur d'air soufflé comportant une gaine (1, 6) ou analogue, un ventilateur (4, 5) permettant d'aspirer de l'air frais extérieur (F1) dans ladite gaine d'un côté de celle-ci et de souffler de l'autre côté de ladite gaine, de l'air chaud à température constante, éventuellement règlable, quelle que soit la température de l'air aspiré, et des moyens de combustion (7) d'un combustible gazeux pour chauffer ledit air frais, caractérisé en ce que lesdits moyens de combustion sont constitués par un brûleur à gaz (7) à flamme unique agencé de façon que l'axe (13) de sa buse (10) soit aussi parallèle que possible à la direction dudit courant d'air à l'emplacement où elledébouche dans ladite gaine et que ladite flamme (24) se trouve dans ladite gaine au contact direct du courant d'air a chauffer et soit dirigée vers l'aval de celui-ci, en ce qu'une électro-vanne modulante (9) alimente ledit brûleur -(7) en combustible gazeux et en ce que ladite électro-vanne (9) est commandée par une sonde de température (22) disposée dans le courant d'air chaud.1 - Supply air generator comprising a duct (1, 6) or the like, a fan (4, 5) making it possible to draw fresh outside air (F1) into said duct on one side thereof and to blow on the other side of said sheath, hot air at constant temperature, possibly adjustable, whatever the temperature of the air drawn in, and combustion means (7) of a gaseous fuel for heating said fresh air, characterized in that said combustion means consist of a single flame gas burner (7) arranged so that the axis (13) of its nozzle (10) is as parallel as possible to the direction of said stream of air at the location where it flows into said sheath and that said flame (24) is in said sheath in direct contact with the stream of air to be heated and is directed downstream thereof, in that a modulating solenoid valve (9) supplies said burner - (7) with gaseous fuel and in that said solenoid valve (9) is controlled by a sound of temperature (22) disposed in the stream of hot air. 2 - Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit a d'air imposé dans la gaine (1, 6) par le ventilateur (4, 5) correspond à un excès par rapport à la quantité d'air de combustion normalement nécessaire au fonctionnement du brûleur (7).2 - Generator according to claim 1, characterized in that the flow of air imposed in the sheath (1, 6) by the fan (4, 5) corresponds to an excess relative to the quantity of combustion air normally necessary for the operation of the burner (7). 3 - Générateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la buse du brûleur se trouve dans une cavité (16) ménagée dans la gaine, à l'extérieur du courant d'air. 3 - Generator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the burner nozzle is located in a cavity (16) formed in the sheath, outside the air stream. 4 - Générateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cavité est délimitée en partie par une paroi (11) inclinée et percée de trous (12), sur laquelle est monté ledit brûleur (7).4 - Generator according to claim 3, characterized in that the cavity is delimited in part by a wall (11) inclined and pierced with holes (12), on which is mounted said burner (7). 5 - Générateur selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'axe (13) de la buse (10) du brûleur (7) fait avec l'axe (14) de la gaine en angle compris entre 0 et 600 6 - Générateur selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection de flamme du type cellule ultraviolet.5 - Generator according to claims 1 to 4, characterized in that the axis (13) of the nozzle (10) of the burner (7) made with the axis (14) of the sheath at an angle between 0 and 600 6 - Generator according to claims 1 to 5, characterized in that it comprises a flame detection device of the ultraviolet cell type. 7 - Générateur selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le brûleur (7) est disposé en amont du ventilateur (4, 5).7 - Generator according to claims 1 to 6, characterized in that the burner (7) is arranged upstream of the fan (4, 5). 8 - Générateur selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la gaine comporte au moins une partie (1) verticale aspirant l'air frais à sa partie supérieure, le ventilateur (4, 5) étant disposé du côté de la partie inférieure de cette partie verticale, mais a l'extérieur de celle-ci pour que le courant d'air soit amené à effectuer un changement de direction approximativement à 900 et le brûleur (7) se trouve juste en amont de ce changement de direction. 8 - Generator according to claims 1 to 7, characterized in that the sheath comprises at least one vertical part (1) sucking fresh air at its upper part, the fan (4, 5) being arranged on the side of the lower part of this vertical part, but outside of it so that the air flow is brought to effect a change of direction approximately at 900 and the burner (7) is located just upstream of this change of direction.
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