FR2622682A1 - Module for producing hot water, using the kinetic energy of a heat-transfer fluid propelled by a positive displacement pump - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPTION
ta présente invention concerne un dispositif caractérisé par un module de production d'eau chaude.DESCRIPTION
your present invention relates to a device characterized by a module for producing hot water.
La production d'eau chaude est traditionnellement obtenue soit par des chaudières à combustibles solides tels.que le charbon, le bois ou les copeaux nécessitant de la manutention, du stockage et ltévacua- -tion des déchets, soit aussi par des chaudières à combustible liquide tel que le fuel domestique nécessitant du stockage et dégageant des odeurs environnantes désagréables, soit encore par des chaudières à gaz ou électriques dont les courts d'exploitation sont généralement onéreux. The production of hot water is traditionally obtained either by boilers with solid fuels such as coal, wood or shavings requiring handling, storage and disposal of waste, or also by boilers with liquid fuel such as domestic fuel requiring storage and emitting unpleasant surrounding odors, or even by gas or electric boilers whose operating hours are generally expensive.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces multi -ples inconvénients. The device according to the invention overcomes these multi-fold disadvantages.
Il comporte en effet une enveloppe cylindrique en aluminium fermée hermétiquement par soudure électrique à ses extrêmités et dans laquelle un fluide caloporteur de faible viscosité est pulsé dans une entrée tangentielle à l'enveloppe par la pression d'une pompe volumes trique d'une puissance de l'ordre de 300 watts. It indeed comprises a cylindrical aluminum envelope hermetically closed by electrical welding at its ends and in which a heat transfer fluid of low viscosity is pulsed in an inlet tangential to the envelope by the pressure of a volume pump with a capacity of around 300 watts.
Sous la pression de la pompe volumétrique, le fluide calopor -teur tourne dans des gorges profondes taillées spécialement au tour selon un développé hélicoldal, créant une force centrifuge qui dchauf- -fe le fluide caloporteur par friction sur trois surfaces. Under the pressure of the positive displacement pump, the heat transfer fluid rotates in deep grooves specially cut in a lathe according to a helical developed, creating a centrifugal force which heats up the heat transfer fluid by friction on three surfaces.
Le fluide caloporteur est ensuite évacué par une sortie tangen -tielle opposée à l'entrée puis retourne à la pompe volumétrique ou il est à nouveau recyclé, s'échauffant sans cesse en circuit fermé. The heat transfer fluid is then evacuated by a tangential outlet opposite the inlet and then returns to the positive displacement pump or it is recycled again, constantly heating up in a closed circuit.
Dix huit tubes minces en aluminium sont reliés entre eux par des ponts soudés et traversent perpendiculièrement de part en part la vie hélicoidale. Eighteen thin aluminum tubes are connected to each other by welded bridges and cross right through the helical life.
L'eau à chauffer est pulsée dans le tube mince d'entrée au moyen d'un circulateur, parcourt la longueur développée des dix.huit tubes noyés dans le fluide caloporteur échauffé par friction à une tempéra- -ture de l'ordre de 1200C et ressort par le tube d'évacuation à une température de l'ordre de 9000. The water to be heated is pulsed into the thin inlet tube by means of a circulator, travels the developed length of the eighteen tubes embedded in the heat transfer fluid heated by friction at a temperature of the order of 1200C and exits through the discharge tube at a temperature of the order of 9000.
Plusieurs modules de production d'eau chaude peuvent être couplés sans limitation de nombre, augmentant ainsi les capacités thermiques et les émissions calorifiques désirées en fonction des volumes à chauffer par l'intermédiaire des diffuseurs de chaleur. Several modules for the production of hot water can be coupled without limitation of number, thus increasing the thermal capacities and the calorific emissions desired according to the volumes to be heated via the heat diffusers.
Les dessins annexés illustrent l'invention
La FIGURE 1 représente en coupe longitudinale le dispositif selon l'invention.The accompanying drawings illustrate the invention
FIGURE 1 shows in longitudinal section the device according to the invention.
La FIGURE 2 représente le dispositif selon la coupe A A
La FIGURE 3 représente les ponts de jonction reliant par soudure les dix huit tubes minces contenant l'eau à chauffer.FIGURE 2 represents the device according to section AA
FIGURE 3 represents the junction bridges connecting by welding the eighteen thin tubes containing the water to be heated.
Le dispositif représenté sur la figure 1 et sa coupe suivant A,A représenté sur la figure 2 comporte une enveloppe caractérisée par un tube cylindrique ( 1 ) en aluminium ayant des dimensions de l'ordre de 160 millimètres pour le diamètre extérieur, de 150 millimètres de diamètre intérieur et de 850 millimètres ou 0,85 mètre de longueur. The device represented in FIG. 1 and its section along A, A represented in FIG. 2 comprises an envelope characterized by a cylindrical tube (1) made of aluminum having dimensions of the order of 160 millimeters for the outside diameter, of 150 millimeters inner diameter and 850 millimeters or 0.85 meters in length.
Selon une forme préférentielle d'étanchéité et de concentricité le tube ( 1 ) est taillé au moyen d'un tour, à ses deux extrêmités,et sur toute sa circonférence, en forme de cone à 450 ( 2). According to a preferred form of sealing and concentricity, the tube (1) is cut by means of a lathe, at its two ends, and over its entire circumference, in the form of a cone at 450 (2).
Tangentiellement à son diamètre intérieur, le tube (1 ) est percé à chaque extrêmité d'un trou de 15 millimètres de diamètre. Tangentially to its internal diameter, the tube (1) is drilled at each end of a hole 15 millimeters in diameter.
L'un d'eux ( 3) est destiné à recevoir le fluide caloporteur pulsé par une pompe volumétrique ( 4 ) l'autre ( 5) à évacuer ce même flui -de afin de le recycler au moyen de la pompe volumétrique (4 ) éta -blissant ainsi un circuit fermé.One of them (3) is intended to receive the heat transfer fluid pulsed by a positive displacement pump (4) the other (5) to evacuate this same fluid in order to recycle it by means of the positive displacement pump (4) thus establishing a closed circuit.
A l'extremité gauche du tube (1 ) est soudée électriquement par le procédé TIG sur toute la périphérie, une flasque ( 6 ) en alumi -nium ayant des dimensions de l'ordre de 140 millimètres pour le dia -mètre et de 10 millimètres pour l'épaisseur. At the left end of the tube (1) is electrically welded by the TIG process over the entire periphery, a flange (6) of aluminum -nium having dimensions of the order of 140 millimeters for the diameter and 10 millimeters. for thickness.
Sur la face intérieure de la flasque ( 6 ) est pratiquée une saignée circulaire, conique en creux de 2, 5 millimètres ( 7 z sur un diamètre primitif de l'ordre de 155 millimètres.On the inside face of the flange (6) is made a circular, conical hollow recess of 2.5 mm (7 z on a pitch diameter of the order of 155 mm.
Egalement sur la face intérieure de la flasque ( 6 ) et au centre est perçé un trou borgne ( 8) d'un diamètre de 6 millimètres et d'une profondeur de 3 millimètres, destiné au centrage et à la butée - donc au positionnement - du bloc d'échauffement ( 9). Also on the inner face of the flange (6) and in the center is drilled a blind hole (8) with a diameter of 6 millimeters and a depth of 3 millimeters, intended for centering and for the stopper - therefore for positioning - of the heating block (9).
A l'autre extrêmité du tube ( 1 ) - à droite - est soudée concentriquement par le procédé TIG, une bride (10) en aluminium ayant des dimensions de l'ordre de 216 millimètres pour le diamètre extérieur de 160 millimètres pour le diamètre intérieur et de 10 millimètres pour l'épaisseur. At the other end of the tube (1) - on the right - is welded concentrically by the TIG process, an aluminum flange (10) having dimensions of the order of 216 millimeters for the outside diameter of 160 millimeters for the inside diameter and 10 millimeters for thickness.
Sur cette bride (10) suivant un diamètre primitif de 188 milli mètres sont perrés et taraudés 12 trous M.6 (11) positionnés de 300 en 300 par rapport a l'axe médian (12). On this flange (10) according to a primitive diameter of 188 milli meters are drilled and tapped 12 holes M.6 (11) positioned from 300 to 300 relative to the median axis (12).
La bride (10) est soudée sur le tube (1 ) en retrait de 2 millimètres de l'extrêmité du tube afin d'obtenir une parfaite étanchéité avec la flasque (13) lorsque celle-ci sera vissée avec la bride (10) au moyen de douze vis de dimensions 6 x 20 millimètres.The flange (10) is welded to the tube (1) set back 2 millimeters from the end of the tube in order to obtain a perfect seal with the flange (13) when the latter is screwed with the flange (10) to the by means of twelve screws of dimensions 6 x 20 millimeters.
A l'intérieur du tube (1 ) est placé un bloc ( 9 ) en alumi -nium taillé au tour selon un développé hélicoïdal ayant des dimen -sions de l'ordre de 160 millimètres pour le diamètre, de 20 milli -mètres pour le noyau central et de 800 millimètres ou 0, 80 mètre pour la longueur. Inside the tube (1) is placed a block (9) of alumi -nium cut in a lathe according to a helical development having dimensions of the order of 160 millimeters for the diameter, of 20 milli-meters for the central core and 800 millimeters or 0, 80 meters for the length.
Les gorges profondes ainsi taillées dans le bloc ( 9 )ressem -blent à une vis d'Archimède et traduisent chacune - au rayon - une section de 660 millimètres carrés correspondant à un diamètre de 29 millimètres. The deep grooves thus cut in the block (9) resemble a Archimedes screw and each translate - to the radius - a section of 660 square millimeters corresponding to a diameter of 29 millimeters.
Après l'usinage de la forme hélicoidale du bloc (9 ) celui-ci est perçé de part en part - selon la coupe A.A. de la FIGURE 2 - de dix huit trous (16) d'un diamètre chacun de l'ordre de 22 millimètres afin de recevoir les dix huit tubes minces (17) en aluminium. After machining the helical shape of the block (9) it is drilled right through - according to section AA of FIGURE 2 - eighteen holes (16) with a diameter each of the order of 22 millimeters to receive the eighteen thin aluminum tubes (17).
Ces dix huit tubes ayant un diamètre intérieur de l'ordre de 20 millimètres sont reliés et soudés entre eux au moyen des ponts représentés sur la FIGURE 3. These eighteen tubes having an internal diameter of the order of 20 millimeters are connected and welded together by means of the bridges shown in FIGURE 3.
Le faisceau ainsi constitué des 18 tubes minces (17) est en conséquence placé perpendiculairement au sens de rotation du fluide caloporteur circulant dans les gorges profondes délimitées par les ailettes (18). The bundle thus made up of the 18 thin tubes (17) is consequently placed perpendicular to the direction of rotation of the heat transfer fluid circulating in the deep grooves delimited by the fins (18).
La longueur développée des tubes minces (17) contenant leau est de l'ordre de 16 mètres linéaires. The developed length of the thin tubes (17) containing the water is of the order of 16 linear meters.
L'étanchéité du dispositif selon l'invention est obtenue en ce qui concerne le fluide caloporteur par l'assemblage concentrique en ( 2 ) et (7 > et par le vissage en 12 points (11 ) de la flasque (13) sur la bride (10). The tightness of the device according to the invention is obtained with regard to the heat transfer fluid by the concentric assembly in (2) and (7> and by the screwing in 12 points (11) of the flange (13) on the flange (10).
L'étanchéité du circuit d'eau est assurée par la soudure péri -phérique pratiquée sur la face extérieure de la flasque (13) et du tube d'entrée d'eau (14) qui la traverse. The watertightness of the water circuit is ensured by the peri-peripheral weld formed on the external face of the flange (13) and of the water inlet tube (14) which passes through it.
Il en est de même pour le tube de sortie d'eau (15).The same is true for the water outlet tube (15).
Le dispositif selon l'invention est démontable. En effet, en désolidarisant le flasque (13) de la bride (10) on retire l'ensem- -ble de chauffage constitué des 18 tubes (17) engagés dans le bloo hélicoïdal ( 9). The device according to the invention is removable. In fact, by separating the flange (13) from the flange (10), the heating assembly consisting of the 18 tubes (17) engaged in the helical bloo (9) is removed.
Selon l'invention, la production d'eau chaude s'effectue de la manière suivante
- lorsque la pompe volumétrique ( 4 ) est mise sous tension de 220 volts monophasé, elle absorbe une puissance de 0,300 KW avec une intensité de 1,4 ampères, le fluide caloporteur dont la viscosité à 150C est de 12,5 Engler et à 1000C de 1,45 Engler, le fluide d'une conductivité thermique à 1000C de 0w1107/Ecal/m.h. C, est pulsé dans l'entrée tangentielle ( 3 ) tourne à une vitesse de rotation compri -se entre 900 et 1400 Tr/m dans les gorges profondes du bloc ( 9) situées entre les ailettes (18) et sous l'action de la force centri -fuge ainsi produite, s'échauffe par friction contre les parois latérales des aiglettes (18) et contre la paroi intérieure du tube (1 ).According to the invention, the production of hot water is carried out as follows
- when the positive displacement pump (4) is switched on with 220 volts single phase, it absorbs a power of 0.300 KW with an intensity of 1.4 amps, the heat transfer fluid whose viscosity at 150C is 12.5 Engler and at 1000C of 1.45 Engler, the fluid with a thermal conductivity at 1000C of 0w1107 / Ecal / mh C, is pulsed in the tangential input (3) rotates at a rotation speed of between 900 and 1400 rpm in the deep grooves of the block (9) located between the fins (18) and under the action of the centrifugal force thus produced, heats up by friction against the side walls of the tabs (18) and against the inner wall of the tube (1).
La température du fluide caloporteur atteint en l'espace d'un quart d'heure environ une température de l'ordre de 1200C et échauffe l'eau pulsée dans les tubes minces (17) par un circulateur (19). The temperature of the heat transfer fluid reaches in a quarter of an hour approximately a temperature of the order of 1200C and heats the water pulsed in the thin tubes (17) by a circulator (19).
Le faisceau de tubes minces (17) étant entièrement plongé dans le fluide caloporteur, l'eau ressort par le tube (15) à une température volontairement limitée à 90/95 OC par la mise en action d'un aquastat. The bundle of thin tubes (17) being fully immersed in the heat transfer fluid, the water leaves through the tube (15) at a temperature voluntarily limited to 90/95 OC by the actuation of an aquastat.
Un module de production d'eau chaude peut être utilisé seul ou couplé avec un ou plusieurs autres modules et dans ce cas le fluide évacué par le trou tangentiel (5 z est relié au trou d'entrée tangentielle ( 3 ) et en fin de circulation retourne à la pompe ( 4 ) qui recycle le fluide toujours en circuit fermé mais comportant néanmoins une soupape de sécurité tarée à 3 bar. A hot water production module can be used alone or coupled with one or more other modules and in this case the fluid discharged through the tangential hole (5 z is connected to the tangential inlet hole (3) and at the end of circulation returns to the pump (4) which recycles the fluid still in a closed circuit but nevertheless comprising a safety valve calibrated at 3 bar.
Le circuit d'eau chaude peut être couplé dans les mêmes condi -tions en reliant le tube de sortie d'eau (15) du premier module au tuyau d'entrée d'eau (14) du second module. L'installation est munie d'un vase d'expansion sous pression d'azote. The hot water circuit can be coupled under the same conditions by connecting the water outlet tube (15) of the first module to the water inlet pipe (14) of the second module. The installation is fitted with an expansion tank under nitrogen pressure.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la production d'eau chaude basse pression 900-700C, à contenance variable, capable d'alimenter des échangeurs thermiques adaptés au chauffage d'ambiance à air pulsé, dans une gamme de l'ordre de 6.500 Kcal/h pouvant chauffer un volume de 160 mètres cube, à 95.000
Kcal/h pouvant chauffer un volume de 2.300 mètres cube avec un débit d'air de l'ordre de 800 à 10.000 mètres cube/heure - pour un moindre coût horaire d'exploitation. The device according to the invention is particularly intended for the production of low pressure hot water 900-700C, with variable capacity, capable of supplying heat exchangers suitable for space heating with forced air, in a range of the order 6,500 Kcal / h which can heat a volume of 160 cubic meters, to 95,000
Kcal / h can heat a volume of 2,300 cubic meters with an air flow of the order of 800 to 10,000 cubic meters / hour - for a lower hourly operating cost.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8715178A FR2622682A1 (en) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Module for producing hot water, using the kinetic energy of a heat-transfer fluid propelled by a positive displacement pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8715178A FR2622682A1 (en) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Module for producing hot water, using the kinetic energy of a heat-transfer fluid propelled by a positive displacement pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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FR2622682A1 true FR2622682A1 (en) | 1989-05-05 |
Family
ID=9356404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8715178A Withdrawn FR2622682A1 (en) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Module for producing hot water, using the kinetic energy of a heat-transfer fluid propelled by a positive displacement pump |
Country Status (1)
Country | Link |
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FR (1) | FR2622682A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2709536A1 (en) * | 1993-09-03 | 1995-03-10 | Clergeaud Jean | Device for producing hot water, in particular for heating rooms of dwellings |
-
1987
- 1987-10-28 FR FR8715178A patent/FR2622682A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2709536A1 (en) * | 1993-09-03 | 1995-03-10 | Clergeaud Jean | Device for producing hot water, in particular for heating rooms of dwellings |
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