Brevet FR2665942A1 — publié le 19920221

APPAREIL DE CHAUFFAGE ROTATIF A CONVEXION FORCÉE La présente invention concerne un appareil de chauffage rotatif, et plus particulièrement, un appareil de chauffage rotatif à convexion forcée dans lequel du pétrole gazéifié et de l'air de combustion introduits dans un brûleur sont réchauffés et mélangés par un dispositif de préchauffage et ensuite le mélange de gaz est alimenté aux orifices d'allumage pour former des flammes. Un appareil de chauffage rotatif conventionnel à convexion est décrit, par exemple, dans la publication du brevet japonais Heisei 2-18750, dans lequel le combustible est alimenté et vaporisé avec l'air de combustion à l'intérieur d'une chambre de vaporisation animée d'un mouvement de rotation à grande vitesse sur une partie en général centrale d'une plaque de combustion puis ensuite le combustible évaporé est injecté à partir de la plaque de combustion, et de plus dans ledit appareil de chauffage la chambre d'évaporation est dotée de parois extérieure et intérieure, la partie haute desdites parois étant revêtue d'un dépôt de protection pour empêcher la surchauffe de la partie supérieure de la chambre d'évaporation au moment de la combustion du combustible, ladite couche de dépôt étant composée de poudres de matière céramiques et autres matières de même nature. Un appareil de chauffage construit de la manière indiquée ci-dessus permet d'empêcher la partie haute de la chambre d'évaporation d'être surchauffée Mais il existe un inconvénient en ce sens qu'il n'est pas possible de réduire le bruit de la combustion du combustible. Un autre appareil de chauffage rotatif conventionnel à convexion forcée est représenté à la Figure 1 Dans l'arrangement représenté à la Figure 1. un combustible comme du pétrole est injecté et évaporé par un injecteur ( 7 a) logé dans une chambre sphérique de pulvérisation ( 10) Le combustible évaporé est ensuite alimenté par suintement par l'intermédiaire d'une minuscule ouverture (non représentée) définie entre le support du plateau de pulvérisation ( 6) et une partie de la chambre sphérique de pulvérisation ( 10) dans un espace constitué par le capuchon supérieur ( 9) et le capuchon inférieur ( 12) o s'opère le mélange. Le combustible transformé en gaz est alimenté par suintement dans ledit espace sous l'action d'un ventilateur couplé à un moteur non représenté et ensuite mélangé à l'air de combustion réchauffé dans ledit espace o s'opère le mélange et de ce fait se trouve transformé en un mélange gazeux Ledit mélange gazeux est alimenté à une partie comprise entre un brûleur externe ( 1) et un brûleur interne ( 2) par l'intermédiaire d'une pluralité d'ajutages ( 12 a) de déchargement du mélange gazeux qui sont pratiqués sur le capuchon inférieur ( 12). Ensuite, le mélange gazeux passe au travers d'une pluralité de grilles internes ( 5), disposées à plat sur la surface extérieure du brûleur interne ( 2), et une pluralité d'ouvertures d'allumage ( 4) de forme plate et ensuite ledit mélange gazeux est allumé sous l'action d'un dispositif d'allumage ( 18) Le gaz de combustion réchauffe une plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) disposée sur la face supérieure des brûleurs interne et externe La chaleur rayonnée par la plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) est dispersée vers le bas par un ventilateur de convexion forcée ( 35) animé d'un mouvement de rotation imprimé par l'entraînement d'un moteur de convexion forcée ( 36) logé sur la face supérieure de la plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) De plus, lorsque l'appareil de chauffage initie la phase de combustion une tige-sonde ( 28) capte la flamme et sert de dispositif de régulation, non représenté, pour contrôler la hauteur de la flamme de manière à empêcher l'appareil de chauffage de surchauffer. Toutefois, dans l'appareil de chauffage rotatif conventionnel construit de la manière indiquée ci-dessus puisque le moteur ( 36) et le ventilateur ( 35) sont montés séparément sur la partie supérieure dudit appareil de chauffage et que la chaleur de combustion est dispersée dans une direction indiquée par les flèches (A) au moyen du moteur ( 36) et du ventilateur ( 35), les coûts de fabrication peuvent être élevés compte tenu de la nécessité d'utiliser un moteur et un ventilateur De plus, comme l'air de combustion est soufflé dans un espace limité, le rendement de la combustion se détériore considérablement du fait de la combustion imparfaite De plus, une odeur désagréable est dégagée par la combustion imparfaite ce qui procure à l'utilisateur un sentiment déplaisant et les appareils sont de qualité inférieure. De plus, dans l'appareil de chauffage rotatif construit comme il est indiqué ci-dessus, étant donné que les orifices d'allumage ( 4) sont de forme plate dans le brûleur interne ( 2) les grilles plates intérieures ( 5) sont disposées à la partie extérieure du brûleur ( 2), une combustion imparfaite du combustible est susceptible de se produire De plus, comme les flammes ( 19) sortant des orifices d'allumage ( 4) formés sur une des parois du brûleur interne ( 2) ont une forme à bord très effilé et si une interférence se produit entre les flammes correspondantes ( 19) et ( 19), une zone de résonance est établie à la partie généralement centrale du brûleur interne ( 2) et ainsi des sons de résonance d'une intensité supérieure à 60 d B peuvent être générés, entraînant de ce fait une pollution par le bruit et créant un sentiment déplaisant chez l'utilisateur De plus, comme une distance ( 1) n'est pas maintenable uniformément entre le brûleur interne ( 2) et le brûleur externe ( 1) connectés ensemble à leurs extrémités, il est difficile de produire en grande quantité des appareils de qualité uniforme. En conséquence, la présente invention a été conçue pour pallier les problèmes existants mentionnés ci-dessus relatifs à l'art antérieur et un des objets de la présente invention et de créer un appareil de chauffage rotatif à convexion forcée formant un conduit pour le passage de l'air frais entre le corps principal et les brûleurs pour obtenir un effet de blocage de conduction de la chaleur excluant la chaleur rayonnée, ce qui entraîne une combustion parfaite et fournit une certaine quantité d'air prise à l'intérieur du conduit d'air frais servant d'alimentation secondaire d'air de combustion destiné à brûler complètement le gaz à combustion imparfaite, ce qui améliore considérablement le rendement de chauffage. Pour pouvoir réaliser l'objet ci-dessus mentionné, un appareil de chauffage rotatif selon la présente invention ayant une chambre sphérique de pulvérisation, un ensemble brûleur comprenant un ventilateur de pulvérisation et des brûleurs interne et externe, un moteur d'entraînement du brûleur, du ventilateur de pulvérisation et de la turbine, un réservoir à combustible pour la protection du combustible, une pompe électromagnétique pour le pompage du combustible depuis le réservoir à combustible, un injecteur pour injecter le combustible pompé par la pompe électromagnétique dans la chambre sphérique de pulvérisation et un corps principal logé sur la partie supérieure du réservoir à combustible, comprend un dispositif de déflexion d'air, logé sur une base du brûleur externe pour l'injection de l'air introduit par la turbine dans la portion comprise entre le corps principal et une plaque de rayonnement de la chaleur de façon à former un conduit d'air; une plaque de blocage disposée à la périphérie de la partie supérieure de la plaque de rayonnement de la chaleur pour la circulation de l'air injecté par le dispositif de déflexion d'air; une pluralité de plaques- supports pour le maintien constant de la distance (L) entre les brûleurs interne et externe; une pluralité d'orifices d'allumage dont les bords sont formés en se projetant en forme arrondie vers une partie généralement centrale du brûleur interne; et, des grilles intérieures ayant une pluralité de projections formées dans le côté extérieur des orifices d'allumage et ayant la même forme que les orifices d'allumage dans le but de former une partie arrondie vers la partie supérieure de la flamme. Divers autres objets, caractéristiques et un grand nombre des avantages appartenant à la présente invention peuvent être appréciés immédiatement lorsqu'on améliore la compréhension de la présente invention par référence à la description détaillée qui suit concernant le meilleur mode de réalisation de l'invention, et simultanément aux dessins qui accompagnent cette description, dans lesquels: la Figure 1 est une vue en coupe des organes essentiels d'un appareil de chauffage de type rotatif à convexion forcée selon l'art antérieur; la Figure 2 est une vue schématique en coupe d'un appareil de chauffage de type rotatif à convexion forcée selon la présente invention; la Figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif de déflexion d'air complet appliqué à la présente invention; la Figure 4 est une vue en perspective vers l'intérieur du fond d'un dispositif de déflexion d'air; la Figure 5 est une vue en coupe effectuée le long des flèches (A A) indiquées sur la Figure 4; la Figure 6 est une vue en coupe agrandie d'un ensemble brûleur représenté à la Figure 2; la Figure 7 est une vue en perspective agrandie des plaques-supports; et, la Figure 8 est une vue en coupe du profil des flammes à l'intérieur de l'appareil de chauffage rotatif selon la présente invention. Un meilleur mode de réalisation de l'invention est décrite avec référence aux dessins accompagnant cette description. Sur les dessins des numéros de référence identiques indiquent des pièces ou composants identiques faisant partie de l'appareil de chauffage selon l'art antérieur représenté à la Figure 1 et de ce fait la description détaillée dudit appareil sera omise. En nous référant à la Figure 2 une pluralité de membres verticaux ( 21) et ( 21) servant de pieds réglables sont disposés à la partie inférieure du réservoir à combustible ( 8) chargé de protéger le carburant servant de combustible, et une pompe électromagnétique ( 22) est logée sur la partie supérieure du côté droit du réservoir à combustible ( 8) Grâce à cet arrangement, le combustible, comme du pétrole par exemple, protégé dans le réservoir à combustible ( 8) est acheminé par la canal d'injection ( 7) dans une direction indiquée par les flèches blanches sous l'action de pompage de la pompe électromagnétique ( 22) pour être ensuite injecté au travers de l'injecteur ( 7 a) logé dans un ventilateur de pulvérisation ( 6) Ensuite, le combustible injecté se déplace à travers un espace minuscule, non représenté, s'inscrivant entre la chambre sphérique de pulvérisation ( 10) et un montant supportant le ventilateur de pulvérisation ( 6) et constitue le combustible gazeux alimenté par suintement dans un espace o s'opère le mélange formé-par un capuchon supérieur ( 9) et un capuchon inférieur ( 12) Le combustible alimenté par suintement s'évapore sous l'action d'un réchauffage ou passe au contact d'un réchauffeur ( 13) servant au préchauffage du combustible. Ensuite, une construction comprenant le dispositif de déflexion d'air ( 40) reposant sur la base (la) du brûleur ( 1) et servant à former un conduit d'air ( 33) entre un corps cylindrique ( 36), le brûleur externe ( 1) et une plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) sera décrite en détail. Comme on peut le voir sur les Figures 3 à 5 le dispositif de déflexion d'air ( 40) comprend une première plaque déflectrice ( 40 a) de forme extérieure généralement arrondie, une seconde plaque déflectrice ( 40 b) maintenue à distance de ladite première plaque déflectrice ( 40 a) de façon à former un intervalle dont la partie supérieure est rétrécie et la partie inférieure élargie, une pluralité d'orifices d'entrée d'air ( 40 e) disposés à intervalles réguliers sur la partie inférieure ( 40 d) située entre la première plaque déflectrice ( 40 a) et la seconde plaque déflectrice ( 40 b) et un canal d'injection ( 40 c) en forme arrondie arrangé à divers intervalles réguliers définis par les parties supérieures de la première et de la seconde plaque déflectrice d'air ( 40 a) et ( 40 b) permettant l'échappement de l'air introduit dans les orifices d'entrée d'air ( 40 e) pour former le conduit d'air représenté à la Figure 2 Ensuite, une structure composée des plaques- supports ( 23) et une méthode de fixation desdites plaques-supports ( 23) entre le brûleur externe ( 1) et le brûleur interne ( 20) sera décrite en faisant référence aux Figures 6 et 7 Comme on peut le constater sur la Figure 7, chacune des plaques-supports respectives ( 23) comprend une section en forme de " 7 " et comprend une partie incurvée dotée d'un support de renfort ( 23 b) formé par estampage La surface incurvée des plaques-supports respectives ( 23), qui vient en contact avec le brûleur externe ( 1) comporte un diamètre de formation épousant la forme de la surface incurvée du brûleur externe ( 1) et comporte deux trous de guidage ( 23 a) et ( 23 a) disposés de manière à coïncider avec deux parties à ergot (la) (se reporter à la Figure 4) formant un angle de 120 ' sur la paroi intérieure du brûleur externe ( 1) En conséquence, lorsque les portions à ergot (la) sont insérées dans les trous de guidage ( 23 a) et ( 23 a) des plaques-supports ( 23), les plaques-supports sont fixées en position par rapport au brûleur extérieur ( 1) Par conséquent, si la position ainsi déterminée par guidage, c'est à dire, si les parties à trous de guidage ( 23 a) et ( 23 a) sont engagées l'une sur l'autre et fixées par un procédé de soudage, une distance entre le brûleur interne ( 20) et le brûleur externe ( 1) peut être maintenue de manière uniforme et de ce fait empêche les brûleurs ( 20) et ( 1) d'être excentrés Plus particulièrement, les surfaces incurvées des plaques-supports ( 23) sont fixées à la face intérieure du brûleur externe ( 1) et de ce fait les autres extrémités des surfaces incurvées des plaques- supports ( 23) sont en contact avec le brûleur interne ( 20), et par conséquent maintiennent de manière uniforme la distance comprise entre les brûleurs ( 20) et ( 1) De ce fait, il est possible de produire en série l'appareil de chauffage de type rotatif à convexion forcée en maintenant une qualité uniforme. Le fonctionnement de l'appareil de chauffage rotatif selon la présente invention et construit de la manière indiquée ci-dessus est décrit ci-dessous. En premier lieu, lorsqu'un bouton de commande, non représenté, de l'appareil de chauffage rotatif est mis en position (MARCHE ON) un combustible tel que du pétrole est injecté dans une direction indiquée par les flèches blanches par les injecteurs ( 7 a) disposés dans une chambre sphérique de pulvérisation ( 10) sous une action de pompage fournie par une pompe électromagnétique ( 10). A ce moment précis, le combustible est injecté par la chambre sphérique de pulvérisation ( 10) et le ventilateur de pulvérisation ( 6) sous l'effet de l'action appliquée par la force de rotation impartie par le moteur ( 15), puis est acheminé vers le haut le long de la surface de la chambre sphérique de pulvérisation ( 10) Ensuite, le combustible est acheminé au travers d'un espace minuscule non représenté, s'inscrivant entre la chambre sphérique de pulvérisation ( 10) et le support de fixation du ventilateur de pulvérisation ( 6) et alimenté par suintement sous une forme gazéifiée dans un espace formé par un capuchon supérieur ( 9) et un capuchon inférieur ( 12). De plus, une partie de l'air ambiant est acheminée au travers d'un filtre à air ( 14) et un orifice d'entrée d'air ( 30) pour acheminer l'air de combustion au moyen de la rotation de la turbine ( 16) qui est aussi entraînée par le moteur ( 15) puis ledit air est alimenté ensuite sous forme d'air de combustion le long du passage indiqué par les flèches noires dans l'espace o s'opère le mélange pour être ensuite réchauffé par le réchauffeur ( 13) Le combustible sous forme de vapeur et l'air de combustion réchauffé dans l'espace o s'opère le mélange sont mélangés par l'effet de la rotation du ventilateur de pulvérisation ( 6) sous l'action de la force rotative du moteur ( 15) par l'intermédiaire d'un arbre de transmission ( 15 a) et transformés en mélange gazeux. Le mélange gazeux produit de cette manière est acheminé au travers d'ajutages de déchargement ( 2 a) disposés sur le capuchon inférieur ( 12) et ledit mélange gazeux est acheminé vers un espace inscrit entre les brûleurs interne et externe ( 20) et ( 1) au travers de plaques- supports ( 23) formant un angle de 120 entre les brûleurs externe et interne ( 1) et ( 20) comme le montre la Figure 6 Ensuite, le mélange gazeux est précipité au travers des grilles ( 17) et les orifices d'allumage ( 24), qui sont disposés sur la face extérieure du brûleur interne comme on peut le voir en détail sur les Figures 6 et 7 (plus particulièrement, entre le brûleur interne ( 20) et le brûleur externe ( 1) sur les Figures 6 et 7). A l'intérieur dudit brûleur, les grilles intérieures ( 17) sont constituées par un matériau métallique comme de l'acier inoxydable, de l'acier au chrome ou tout autre produit équivalent et épousent une forme projetée vers l'avant en demi-cercle De plus, le bord des orifices d'allumage ( 24) est de forme arrondie se projetant de la même manière que les grilles internes ( 17). Ensuite, le mélange gazeux injecté depuis les orifices d'allumage ( 24) est allumé par le dispositif d'allumage ( 18) A ce moment précis, les flammes ( 19) peuvent être générées avec un profil à bords arrondis comme on peut le voir sur la Figure 8 de manière à ce qu'aucune zone de résonance due aux interférences des flammes correspondantes ne puisse être établie ce qui empêche toute pollution par le bruit. Entre temps, le volume d'air ambiant restant introduit par la rotation de la turbine ( 16) est injecté au travers du dispositif de déflexion d'air ( 40) disposé à la base du brûleur externe ( 1) dans une direction indiquée par la ligne en pointillés En conséquence, le conduit d'air ( 33) s'inscrit entre la plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) disposée à la partie supérieure latérale de l'ensemble formé par le brûleur et le corps cylindrique ( 36) formé par les trous traversant ( 36 a) pour permettre l'échappement de l'air chaud Ce il conduit d'air ( 33) est chauffé par contact avec les flammes ( 41) ou par la chaleur rayonnée dégagée par la plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) qui imprime à ladite chaleur un mouvement ascensionnel et la mélange avec l'air réchauffé sur la face intérieure dudit conduit d'air Le mélange de gaz est guidé par la plaque de blocage ( 31) disposée sur la périphérie supérieure de la plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) et réfléchi dans une direction indiquée par la flèche "B" pour s'échapper à partir de ce point dans la pièce par l'intermédiaire des orifices ( 36 a) disposés sur le corps ( 36). De ce fait, la chaleur de convexion et la chaleur conductive, à l'exclusion de la chaleur par rayonnement peuvent être restreintes par le conduit d'air ( 33) ce qui permet d'améliorer le rendement de résistance à la chaleur du corps ( 36) De plus un certaine quantité d'air du conduit d'air ( 33) est alimentée sous forme d'air de combustion secondaire à l'ensemble brûleur, de façon à ce que la combustion imparfaite du gaz déplacé de manière ascensionnelle vers la plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) puise être brûlé complètement, ce qui empêche le dégagement de toute odeur déplaisante à mettre sur le compte de la combustion incomplète du combustible. Comme il est indiqué ci-dessus, dans le cas de l'appareil de chauffage de type rotatif à convexion forcée selon la présente invention, le dispositif de déflexion d'air comprenant la première et la seconde plaques déflectrices d'air est logé à la base du brûleur externe, de façon à ce que l'air ambiant introduit par la turbine soit alimenté à l'ensemble brûleur sous la forme d'air de combustion, tandis que le volume restant dudit air de combustion s'échappe vers l'orifice d'injection par l'intermédiaire des orifices d'alimentation pratiqués sur la plaque de base du dispositif de déflexion pour former à partir de ce point le conduit d'air disposé entre le corps, la plaque de rayonnement de la chaleur et l'ensemble brûleur Par conséquent, la chaleur convective et la chaleur conductive à l'exclusion de la chaleur de rayonnement peuvent être restreintes par le conduit d'air ( 33), empêchant de ce fait de réduire le rendement de résistance à la chaleur du corps ( 36) De plus, de l'air du conduit ( 33) est alimenté sous forme d'air de combustion secondaire à l'ensemble brûleur, de façon à ce que le gaz imparfaitement brûlé acheminé de manière ascensionnelle vers la plaque de rayonnement de chaleur 534) puisse être brûlé complètement et par la même empêcher le dégagement de toute odeur déplaisante à mettre au compte de la combustion imparfaite du combustible De plus, le bord des orifices d'alimentation disposés à l'intérieur du brûleur interne épouse une forme arrondie et les grilles épousant une forme équivalente à celle des orifices d'alimentation, empêchent la partie supérieure de la flamme d'avoir un bord affilé De plus le bruit généré par la combustion comme le son de résonance généré entre les flammes correspondantes est réduit, ce qui permet de minimiser le bruit De plus, des plaques-supports sont disposées entre le brûleur interne et le brûleur externe afin de maintenir l'intervalle existant entre lesdits brûleurs. En conséquence, on remarquera que des appareils de qualité uniforme peuvent être fabriqués en grande quantité, ce qui de ce fait constitue un excellent modèle pratique pour l'appareil de chauffage rotatif. Bien que la présente invention ait été décrite par rapport à un mode de réalisation de l'invention particulier illustré ci-dessus diverses modifications et variations sont possibles dans le cadre du champ d'application de la présente invention. REVENDICATIONS: 1 un appareil de chauffage rotatif ayant une chambre sphérique de pulvérisation ( 10), un ensemble de brûleur comprenant un ventilateur de pulvérisation ( 6) et des brûleurs interne ( 1) et externe ( 20), un moteur d'entraînement ( 15)dudit brûleur, dudit ventilateur de pulvérisation et d'une turbine ( 16), un réservoir à combustible ( 8) pour la protection du combustible, une pompe électromagnétique ( 22) pour le pompage du combustible du réservoir à combustible, un injecteur ( 7 a) pour injecter le combustible pompé par la pompe électromagnétique dans la chambre sphérique de pulvérisation et un corps principal ( 36) logé sur la partie supérieure du réservoir à combustible, comprenant un dispositif de déflexion d'air ( 40) et du combustible disposé à la base du brûleur externe ( 20) pour l'injection de l'air introduit par ladite turbine dans un espace inscrit entre le corps principal ( 36) et la plaque de rayonnement de la chaleur ( 34) de façon à former un conduit de déplacement de l'air ( 33); une plaque de blocage ( 31) disposée à la périphérie de la partie supérieure latérale de ladite plaque de rayonnement ( 34) pour la circulation de l'air injecté à partir dudit dispositif de déflexion d'air ( 40); une pluralité de plaques-supports ( 23) pour le maintien de l'intervalle constant "L" entre ledit brûleur interne ( 1) et ledit brûleur externe ( 20); une pluralité d'orifices d'allumage ( 24) ayant un bord de forme arrondie se projetant vers une partie généralement centrale dudit brûleur interne ( 1); et, des grilles internes ( 17) ayant une pluralité de projections formées sur le coté extérieur desdits orifices d'allumage ( 24) de forme identique à celle desdits orifices d'allumage de façon à donner une forme arrondie au bord supérieur des flammes. 2 L'appareil de chauffage rotatif selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif de déflexion d'air ( 40) comporte une première plaque déflectrice d'air ( 40 a) épousant une forme généralement arrondie, une seconde plaque déflectrice d'air ( 40 b) distante de ladite première plaque déflectrice d'air de façon à ce qu'une partie de ladite plaque située au sommet se rétrécisse et qu'une partie à la base s'élargisse;, une pluralité d'orifices d'entrée d'air ( 40 e) disposés à intervalles réguliers au fond de ladite première et de ladite seconde plaque déflectrice d'air et un conduit d'injection ( 40 c) de forme arrondie disposé à un intervalle régulier défini par lesdites parties supérieures de ladite première et de ladite seconde plaque déflectrice d'air pour permettre l'échappement de l'air introduit dans lesdits orifices d'entrée d'air de façon à former un conduit de passage d'air. 3 L'appareil de chauffage rotatif selon la revendication 1, dans lequel chacune desdites plaques- supports ( 23) a une surface incurvée formée par le même diamètre interne que celui dudit brûleur externe ( 20), ladite surface incurvée étant formée par les trous de guidage ( 23 a) pour la mise en contact avec la partie dotée de tétons de guidage dudit brûleur externe ( 20) et chaque partie incurvée de ladite plaque-support ( 23) est dotée d'un membre renfort ( 23 b). 4 L'appareil de chauffage rotatif selon la revendication 1, dans lequel lesdites grilles internes ( 17) sont constituées par au moins un matériau métallique en acier inoxydable, acier au chrome ou tout autre matériau équivalent. L'appareil de chauffage rotatif selon la revendication 1 dans lequel lesdites plaques-supports ( 23) forment un angle de 1200 entre ledit brûleur interne ( 1) et ledit brûleur externe ( 20).