Brevet FR2519124A1 — publié le 19830701

La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif pour la production d'un flux de gaz chaud ti que par exemple de l'air , notamment utilisé pour. le chauffage de locaux ou de fluides, et des installations de chauffage comportant ce dispositif. L'invention a plus particulièrement pour objet un dispositif pour laproduction d'un flux de gaz chaud d'un débit relativement important à des températures moyennement élevées pour alimenter une installation de chauffage de locaux par exemple de serres, bâtiments, notamment b timents en construction, des ateliers ou des locaux devant être maintenus hors gel, ou des fluides tels que l'eau d'une piscine. I1 est déjà connu des dispositifs pour chauffer des locaux de grande dimensiom par une circulation d'air chaud, chauffé à des températures moyennement élevées. Dans ces dispositifs connus, un ventilateur refoulait de l'air froid dans une conduite où était disposé un bztleur pour chauffer le flux d'air froid. Toutefois, dans de tels dispositifs, il était nécessaire de limiter le débit d'air refoulé par le ventilateur pour éviter tout entrainement ou soufflage de la flamme du brûleur disposé en aval de ce ventilateur. Ainsi, avec de tes dispositifs il était impossible d'alimenter de l'air chaud dans deys conduites de distribution de grandes longueurs telles que les conduites de distribution d'air chaud dans les serres.Pour obtenir une circulation d'air convenable, il était nécessaire soit de monter des ventilateurs secondaires sur la longueur de la conduite > soit de monter plusieurs dispositifs de production d'air chaud relié chacun à un tronçon de la conduite de distribution. En outre, dans ces dispositifs connus, il était très difficile de règler la combustion et le débit dXair pour obtenir une concentration en gaz carbonique dans le flux d'air chaud relativement faible et notamment inférieure aux normes en vigueur. La présente invention a pour but de remédier à tous ces inconvénients en proposant un dispositif de production d'un flux de gaz chaud sous un débit relativement important et à une pression de refoulement élevé permettant d'alimenter des canalisations de grande longueur, sans risque de perturbations de la flamme du brtleur. De plus, le dispositif proposé par l'invention est d'une fabrication très simple et peut être raccorde, très facilement à toute installation de distribution d'air chaud existanbepour le chauffage de locaux tels que serres, bâtiments ou analogues. De plus, ce dispositif est autonome et peut êtreutilisé comme unité mobile de production dn fux de gaz chaud et notamment comme unité de chauffage pour les bâtiments en construction ou chantiers. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour la production d'un flux de gaz chaud, par exemple de l'air, notamment pour chauffer des locaux par circulation d'air tels que des serres, des bâtiments, cabines de peinture, ou analogues, pour le maintien hors gel de locaux, ou pour le chauffage de fluides tels que des liquides, par exemple de l'eau, comprenant un ventilateur et un moyen de chauffage dudit flux de gaz , caractérisé en ce que l'orifice d'aspiration dudit ventilateur débouche dans une enceinte comportant au moins une ouverture d'entrée de gaz froid, l'orifice de refoulement dudit ventilateur étant connecté à au moins une conduite de distribution du gaz chauffé dans lesdits 1'caux cu2tt fluide, le dit moyen de chauffage étant disposé dans ladite enceinte entre l'orifice d'aspiration dudit ventilateur et l'ouverture d'entrée de gaz de ladite enceinte. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de chauffage sont constitués par au moins un bradeur à combustible tel que par exemple un brdleur à gaz produisant au moins une flamme s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction du flux de gaz dans l'enceinte précitée. En outre, l'enceinte précitée a une section transversale de dimensions telles que la vitesse du gaz à chauffer à l'intérieur de l'enceinte soit inférieure à la vitesse de gaz provoquant un entrainement , un décollement ou un soufflage de la flamme du brtleur. Ainsi, il est possible de délivrer un grand débit d'airaxs me pression de refoulement élevée à la sortie de refoulement du ventilateur sans pour cela perturber la flamme du brûleur. Par ailleurs, il est avantageux de monter en amont immédiat de la flamme par rapport à la direction du flux de gaz, un élément formant écran protecteur pour la flamme du bradeur. Cet élément a avantageusement des dimensions sensiblement égaless à la dimension de la flamme et comprend une pluralité d'orifices pour permettre le passage d'un flux de gaz relativement faible pour favoriser la combustion. Par ailleurs, des dédecteurss peuvent être avantageusement disposés au voisinage de l'orifice d'aspiration du ventilateur pour protéger les éléments de celuici contre des coups de flamme éventuels. L'invention a également pour objet une installation de chauffage de locaux par circulation de gaz chaud tels que serres, bâtiments, ateliers ou analogues, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de production dur air chaud conforme à la présente invention. L'invention a encore pour objet une installation de chauffage de fluides tels que des liquides par exemple de l'eau, par circulation d'un gaz chaud dans ledit liquide , caractérisée en ce qu'elle comprend le dispositif de production d'un flux de gaz chaud conforme à la présente invention. L'invention sera mieux comprise et dtautres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence à la figure unique annexée uniquement à titre d'exemple et représentant une vue en perspective avec arrachement partiel d'un mode de réalisation du dispositif de production d'un flux de gaz chaud conforme à l'invention. En se référant à la figure unique illustrant un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de production d'un flux de gaz chaud de l'invention comprend un ventilateurcoenecté à la partie supérieure d'une enceinte 2, qui comprend à sa partie inférieure des ouvertures 3, d'entrée de gaz tel que l'air par exemple, devant entre chauffé. Conformément à l'invention, un broyeur 4 est disposé sensiblement au centre d'une section transversale de l'enceinte 2, juste au-dessus des ouvertures 3 d'entrée d'air. Ce brQleur 4 est avantageusement un brGeur à gaz à flammes sensiblement horizontales, c'est-à-dire sensiblement perpendiculaires à la direction du flux d'air dans l'enceinte 2. Ce bradeur 4 comprend un conduit 5 d'alimentation en combustible et est fixé par l'intermédiaire d'un élément de support tel qu'une traverse 6. Commue illustrésurlafigure unique, l'enceinte 2 a une section transversale de dimensions relativement grandès par rapport à l'orifice d'aspiration du ventilateur 1. Ainsi, la vitesse de l'air dans l'enceinte 2 est relativement faible pour éviter tout entraînement, décollement ou soufflage de la flamme du brQleur 4. De plus, cette vitesse faible permet d'obtenir un meilleur rendement d'échange de chaleur entre la flamme du brûleur 4 et l'air. Dans l'exemple illustré, la section transversale de l'enceinte 2 est carrée, toutefois cette section peut être de forme quelconque par exemple circulaire, rectangulaire, polygonale ou analogue. En outre, il est avantageux de prévoir des ouvertures d'entrée d'air 3, de grandes dimensions pour éviter des perturbations sur la flamme 4. Dans le mode de réalisation préféré, ces ouverturés 3 sont définies par des parois latérales 7 disposées à la partie iCeieurede l'anneEt de manière à prolonger deux côtés latéraux 2a, 2b de cette enceinte. Avantageusement ces parois latérales 7 forment les éléments de support pour le dispositif de production d'air chaud de l'invention. Avantageusement, un élément 8 en forme de disque par exemple, est monté en amont du brûleur 4 de manière à former écran protecteur pour la flamme de ce bruleur par rapport au flux d'air entrant par les ouvertures 3. Ce disque a de préférence des dimensions sensiblement égales ou voisines de la dimension de la flamme du brûleur 4 et comprend une pluralité d'ouvertures 9 pour permettre à un flux d'air secondaire de traverser la flamme et ainsi favoriser la combustion. En plus de son rôle de protection de la flamme contre le flux d'air, ce dispositif fait écran au rayonnement de la flamme vers le bas et permet d'augmenter le rendement de chauffage du dispositif en réfléchissant ce rayonnement vers la partie supérieure de l'enceinte 2. Le flux d'air chauffé dans l'enceinte 2 est aspiré à travers l'orifice la du ventilateur 1 monté à la partie supérieure de l'enceinte 2. Ce ventilateur comprend de manière classique un moteur électrique 10 et un rotor disposé dans une volute 11. Le ventilateur recule l'air aspiré à travers l'orifice lb de refoulement dans une ou plusieurs conduites de distribution d'air chaud 12 distribuant l air chaud ainsi produit dans les locaux ou fluides à chauffer. Dans le mode de réalisation préféré, le ventilateur est fixé sur un châssis monté à la partie supérieure de l'enceinte 2. Il est avantageux de disposer autour de la volute 11 un matériau permettant une isolat thermique et acoustique du ventilateur. Par ailleurs, pour éviter toute détérioration de la turbine et des éléments du ventilateur, il est possible de disposer des déflecteurs (non représentés) au voisinage de l'orifice d'aspiration la du ventilateur1+ Le dispositif de l'invention peut être donc adapté très facilement à tout dispositif de distribution d'air chaud dans des locaux ou fluides par simple raccordement de l'orifice lb de refoulement du ventilateur 1 avec les conduitest2dedistribution d'air chaud. De plus, comme le brûleur 4 est situé en amont du ventilateur 1, il est possible d' obtenir une pression de refoulement relativement élevée à la sortie du ventilateur 1 et donc d'alimenter l'air chaud produit dans des conduites de distribution de grande longueur A titre d'exemple, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, il est possible de produire un débit d'air chaud de l'ordre de 6.000 m3/ h environ à une température comprise entre 350C et 1000C environ, de préférence entre et 500C. Toutefois, il est possible de choisir le débit d'air chaud et la température par le choix d'un ventilateur de puissance adaptée ainsi que d'adapter la puissance du brûleur. En outre, comme le débit d'air chaud produit est très élevé, les gaz polluants produits par la combustion sont très dilués dans le flux d'air chaud. De plus, cette teneur en gaz nocifs peut être contrôlée par le réglage du débit du ventilateur. Il est bien évident que le dispositif de l'invention et notamment les parois définissant l'enceinte 2, les parois latérales 7, la structure de support du ventilateur 1 peuvent être réalisés en métal, ou tout autre matériau compatible avec la température des gaz circulant dans ce dispositif. Par ailleurs, ce dispositif peut être équipé de moyersde de transport propres tels que des roues ou analogues. Ainsi, le dispositif de l'invention présentant des caractéristiques d'adaptabilité et de souplesse d'utilisation très grandes, peut être utilisé notamment dans le chauffage de serres. Il suffit alors de raccorder l'orifice de refoulement lb du ventilateur I à la ou aux conduites 12 de distribution d'air chaud des serres qui peuvent être par exemple en plastique compte tenu de la température moyennement élevée de l'air chaud produit. Vue la pression de refoulement importante, l'air chaud sera refoulé dans l'installation complète même si celle-ci contient des longueurs de conduite très importantes. Ce dispositif trouve de nombreuses autres applications, notamment pour le chauffage des bâtiments en construction, par exemple pour accélérer le séchage du béton, des plâtres, des peintures ou analogues, même en présence des ouvriers sur le chantier. Il est également possible d'utiliser le dispositif de l'invention pour maintenir hors gel ou à une température de l'ordre de 200C tous locaux et plus particulièrement tous locaux de grandes dimensions tels queparexemple, ateliers, cabines de peinture. Une autre application du dispositif de l'invention consiste dans le chauffage d'un fluide tel qu'un liquide par exemple de l'eau notamment de l'eau d'une piscine, soit par barbotage duaux d'air chaud produit dans ledit liquide soit par circulation du flux d'air chaud dans un conduit , par exemple un serpentin ou un tuyau souple, immer- gé dans ledit liquide. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que les formes de l'enceinte 2, des ouvertures 3, le dispositif de fixation du ventilateur de l'enceinte 2 peuvent être quelconques sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de production d'un flux de gaz chaud, par exemple de l'air notamment pour chauffer des locaux tels que des serres, des bâtiments, des ateliers ou analogues, pour les maintenir hors gel ou pour chauffer des fluides tels que des liquides, comprenant un ventilateur et un moyen de chauffage dudit flux de gaz, caractérisé en ce que l'orifice d' aspiration dudit ventilateur débouche dans une enceinte comportant au moins une ouverture pour l'entrée du gaz, l'orifice de-refoulement dudit ventilateur étant relié à au moins une conduite de distribution du gaz chauffé dans lesdits locaux ou ledit fluide à chauffer, ledit moyen de chauffage étant disposé dans ladite enceinte entre l'orifice d'aspiration dudit ventilateur et ladite ouverture d'entrée de gaz. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracteri- sé en ce que les moyens de chauffage précités sont constitués par au moins un brtleur (4) à combustible tel que par exemple un brûleur à gaz produisant au moins une flamme s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction du fluide gaz dans l'enceinte (2) précitée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enceinte (2) précitée a une section transversale de dimensions telles que la vitesse du flux de gaz à l'intérieur deladite enceinte soit inférieure à la vitesse de gaz provoquant un entraînement, un décollement ou un soufflage de la flamme du brûleur (4). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un élément (8) formant écran protecteur pour la fLamme du brûleur est monté en amont de ladite flamme. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément (8) formant écran protecteur précité à des dimensions sensiblement égales à la dimension de la flamme produite par le brûleur (4) et comprend une pluralité d'orifices (9) pour permettre le passage à travers ladite flamme dtun flux de gaz relativement faible. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments formant déflecteurs sont disposés dans ladite enceinte (2) au voisinage de l'orifice d'aspiration (la) du ventilateur (1). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz e3tchauffé à une température comprise entre 35 C environ et 1000C environ, de préférence entre 350C et 500C environ, le débit de refoulement du ventilateur étant de l'ordre de 6.000 m3 / h. 8. Installation de chauffage de locaux par circulation d'un gaz chaud, par exemple de l'air chaud, tels que des serres, bâtiments, ateliers, ou analogues, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de production d'un flux de gaz chaud selon l'une des revendications précédentes. 9. Installation de chauffage d'un fluide par exemple de l'eau, par échange de chaleur directe ou indirecte avec un flux de gaz chaud,caractérisé en ce qu'elle comprend le dispositif de production d'un flux de gaz chaud selon l'une des revendications 1 à 7.