Brevet FR2137187A1 — publié le 19721229

La présente invention a pour objet un perfectionnement aux appareils à combustion de gaz du type dit à ventouse. Les appareils de ce genre comportent un corps de chauffe muni d'un conduit d'alimentation en air frais et d'un conduit d'évacuation des gaz brûlés qui débouchent tous les deux à l'extérieur par un orifice percé à travers le mur ; ces appareils sont dits "étanches" parce que le corps de chauffe n'a aucune communication avec l'air de la pièce dans laquelle est placé l'appareil. Les canalisations d'amenée d'air frais ou d'évacuation des gaz brûlés soit concentriques soit côte à côte et sont munis de déflecteurs aérodynamiques destinés à favoriser la création d'une circulation continue à travers l'appareil l'ensemble de ces dispositifs étant communément désignés par le terme de "ventouse". Ces appareils, du fait qutils sont étanches, sont considérablement supérieurs aux autres types d'appareils. Malheureusement, leur emploi se heurte à deux difficultés très graves, qui en limitent considérablement l'emploi. Afin de permettre une évacuation correcte des gaz de combustion, les appareils de ce type sont munis de ventouses de grandes dimensions, qui, en fait, s'approchent le plus souvent des dimensions maximales imposées par les normes, c'est-à-dire, en France, par exemple : 40J mm. x 250 mm. Il en résulte qu'il est nécessaire de percer à travers lesmurs des trous très impor- tants qui amènent des frais d'installation considérables et qui nuisent tellement à l'esthétique des bâtiments que les architectes éliminent souvent ces dispositifs pour cette seule raison. La grande difficulté dans la réalisation des ventouses provient de ce qu'il faut éviter des interruptiJns ou inversions de la circulation sous l'effet du vent et surtout d,es variations d'orientations du vent ; cela ajouté au fait que le tirage naturel de ce genre d'appareil est très faible a pour résultat que les dispositifs aérodynamiques sont conçus de façon telle qu'ils accèlèrent la circulation à travers l'appareil lorsque la force du vent augmente. I1 en résulte qu'en cas de vent très fort la circulation à travers l'appareil est trop rapide, les gaz brûlés sont évacués avant d'avoir eu le temps de transmettre leurs calories au corps de chauffe ; en d'autres termes, le rendement calorifique devient très mauvais. Si, pour éviter cela, on diminue l'efficacité des dispositifs aérodynamiques, on obtient des fonctionnements irréguliers.avec risques d'explosion. La présente invention a pour objet d'éliminer ces inconvénients et concerne une ventouse caractérisée par le fait qu'elle est traversée par une circulation forcée animée par unventilateur. De plus, ledit ventilateur est commandé par un interrupteur piloté par un pressostat sensible à la pression de gaz régnant en aval du bloc de régulation thèrmostatique et en amont du brûleur de telle sorte que le fonctionnement du ventilateur coopère avec les sécurités usuélles de fonctionnement pour augmenter la sécurité de fonctionnement de l'appareil. A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté au dessin annexé Figure 1, une vue schématique en coupe d'un appareil selon l'invention. Figure 2, une vue à grande échelle d'un détail de la figure 1. Figure 3, une vue de face de la figure 2. Figure 4, une vue d'un diagramme d'essais d'un appareil muni d'une ventouse usuelle. Figure 5, une vue d1un diagramme d'essais d'un appareil muni d'une ventouse selon l'invention. En se reportant à la figure 1, on voit que l'appareil comporte un corps de chauffe ou chambre de combustion 1 à la base duquel est placé un brûleur de chauffe 2 alimenté par une canalisation 3 provenant d'un bloc de régulation 4. Le corps de chauffe 1 comporte un-conduit d'évacuation des gaz brûlés 5 et un conduit d'amenée d'air frais 6. Le conduit 5 comporte un prolongement 5a qui est concentrique au prolongement 6a du conduit 6 ; à son extrémité, le prolongement 5a est coiffé d'un capotage 7. Le mur M est traversé par les prolongements 5a et 6a. Dans le conduit 6 est disposer une turbine a qui peut avantageusement être une turbine tangentielle, et de préférence on dispose en aval de lu turbine 8 une grille 9 déstinée à rdgu- lariser l'écoulement des filets d'air. La turbine est entraînée électriquement et son moteur est commandé, au moyen de conducteurs 10; par un micro-rupteur il commandé par un pressostat 12 qui est relié à la pression régnant dans la canalisation 3, au moyen d'une canalisation 13. En se reportant aux figures 2 et 3, on voit que le ca- potage 7 est constitué par un boitier, monté de façon étanche à l'extrémité du prolongement 5a du conduit 5 et comportant une pluralité d'orifices 7a (six dans l'exemple représenté) rayonnant dans un plan perpendiculaire à l'axe du conduit 5a. La forme du capotage 7 est telle que les orifices 7a se trouvent sur une cir conférence dont le diamètre est nettement supérieur à celui de la bouche du conduit 6a. De plus, la paroi supérieure 7b du capotage 7 est d'une dimension plus grande que celle de la paroi inférieure 7c de telle sorte que leilouvertures 7a affectent une forme d'auvent. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant : lorsque le bloc de régulation 4 admet du gaz dans la canalisation 3, le micro-rupteur 11 est actionné par le pressos- tat 12 et le ventilateur 8 est mis en action : l'air nécessaire à la combustion est insufflé à la base du corps de chauffe 1 et cet air repousse les gaz brûlés qui sont évacués par le conduit 5, 5a et les orifices 7a. Lorsque le vent est exactement perpendiculaire à la paroi 7b la position oblique, en auvent, des orifices 7a a pour effet de créer une dépression qui facilite l'évacuation des gaz; lorsque le vent est oblique les gaz sortent par les orifices 7a qui sont dans la direction opposée à celle du vent. Du fait que les orifices 7a débouchent au-delà de i'embouche du conduit 6a ce dernier ne risque pa, du fait de la dépression créée par le ventilateur, d'aspirer des gaz prûlés. Lorsque le bioc de régulation interrompt l'alimentation dans la canalisation 3 le ventilateur est arrêté. Il peut se produire, à la suite d'un fonctionnement défectueux du système Se écurité, que le gaz oit @ admis dan. e buûleur 2 sans y être enflammé ; cependant dans ce cas le ventilateur est mis en marene et il provoque une ventilation dudit corps de chauffe, les gaz imorûlés et done explosifs étant éva cués. li peut également se produire, à la suite d'une varie mécanique, que le ventilateur ne foneti@nne pas alors que du gaz est admis dans ia canalisation j ; il se produit alors, par manque de ventilation, une extinction riche de la veilleuse de sécurité et l'appareil est arrêté.Cet arrêt provoque le fonctionnement du pressostat qui supprime la mise sous tension du ventilateur et évite qu'il ne périsse par surchauffe. La présence du ventilateur 8 et la forme du capotage 7 ont pour effet de diminuer considérablement l'influence du vent sur le fonctionnement de la ventouse comme cela apparaît des figures 4 et 5. Dans ces diagrammes les rendements thermiques sont portés en ordonnées et la direction du vent par rapport au mur en abscisse, les courbes étant tracées pour différents vents mesurés en mètres/secondes. En examinant comparativement ces deux figures, on voit que pour un vent de 2O m/s la courbe n'a pu etre tracée par un appareil usuel le rendement étant inférieur à 45 , alors que pour un appareil muni d'une ventouse selon l'invention, le rendement varie entre 77 ffi et 70,5 "'/c ; que pour un vent de 6 m/s., qui est un vent assez faible, le pourcentage varie entre 66 et 6O dans un cas, 73 et 77 dans l'autre. On voit donc que cette disposition permet d'assurer à l'appareil un rendement sensiblement constant pour des variations importantes de la vitesse et de la direction du vent contrairement à ce qui se passe dans les appareilS antérieurement connus. Il a en outre été constaté que du fait de l'inertie de la turbine la ventilation n'était pas immédiatement stoppée lors de l'extinction du brûleur 2 de telle sorte que le volume d'air frais à l'intérieur du corps de chauffe était-suffisant pour assurer la combustion du gaz lors de la remise en marche du brûleur. Du fait que la circulation se fait par ventilation forcée la ventouse est de dimensions considérablement réduites, l'ensemble pouvant passer par un trou de 90 mm. de diamètre et ceci pour une puissance pouvant aller jusqu'à 10.00kJ' calories/heure. R E V E N D I C A T I O N S -------------------------- 1 - Appareil à combustion de gaz, à corps de chauffe étanche comportant un conduit d'alimentation en air frais et un conduit d'évacuation en gaz brûlés débouchant tous deux a' l'extérieur par une ventouse placée dans un trou percé à travers un mur, caractérisé par le fait que la circulation à travers le corps de chauffe est provoquée exclusivement. par un ventilateur, les conduits étant de faible section et la ventouse n'ayant aucun rôle aérodynamique. 2 - Appareil selon la revendication 1 dans lequel le ventilateur est sur le parcours d'air frais. 3 - Appareil selon la revendication 1 dans lequel les deux conduits sont concentriques, le conduit d'évacuation des gaz brillés étant placé à l'intérieur. 4 - Appareil selon la revendication 3 dans lequel le conduit d'évacuation des gaz brûlés est coiffé à son extrémité d'un capotage dont les orifices d'évacuation débouchent dans des directions-rayonnantes dans un plan vertical, lesdits orifices étant situés sur une circunférence dont le diamètre est nettement supérieur à celui de la bouche du conduit d'admission d'air frais. 5 t Dispositif selon la revendication 4 dans lequel ledit capotage présente une forme telle que les orifices d'évacuation des gaz soient en forme d'auvent. 6 - Dispositif selon la. ,.revendication 1 dans lequel le ventilateur est commandé par un pressostat sensible à-la pression régnant dans la canalisation de gaz reliant le bloc de régulation de.-l'appare.il au brûleur.