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"SYSTEME DE CHAUFFAGE CENTRAL"
La présente invention est relative aux systèmes de chauffage central et elle vise un système susceptible de chauf- fer efficacement un grand espace ou de fournir de la chaleur en des points choisis de rayonnement, placés loin les uns des autres et de la source centrale de chaleur. L'invention est ap- plicable à un chauffage sur une grande échelle, par exemple la distribution de chaleur à des maisons séparées d'un lot d'immeu- bles ou à des boutiques séparées en grand nombre, à des terrains de football et des emplacements destinés à d'autres sports,
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à l'intérieur ou à l'extérieur, des vergers, des serres, des grands blocs d'entrepôts, des hôpitaux, des appartements, etc.
Il ne semble pas que l'on ait utilisé jusqu'ici des systè- mes de chauffage central sur une échelle aussi grande et aussi étendue ou encore pas aussi efficacement qu'on l'envisage ici.
La plus grande application des systèmes connus généralement utili- sés est le chauffage de grands bâtiments, par exemple des hôpi- taux, des blocs d'appartements, des bureaux etc, et, dans ce but, on avait l'habitude de chauffer de l'eau dans une chaudière cen- trale, de la faire circuler dans une tuyauterie pour aller à des radiateurs éloignés et pour revenir ensuite à la chaudière.
Quoique l'on ait proposé d'utiliser de l'huile à la place d'eau comme agent absorbant et rayonnant la chaleur dans des appareils domestiques ou dans de petits systèmes à circulation, il ne semble pas que l'on se soit rendu compte que, du fait de ses propriétés physiques et chimiques, l'huile (sous certaines de ses formes)est plus efficace que l'eau, en permettant ainsi de pousser des systè- mes de chauffage central à circulation jusqu'à des distances et à des températures pour lesquelles l'eau ne convient absolument pas.
Le système de chauffage central selon l'invention s'appli- que à des portées de fonctionnement pour lesquelles on ne pourrait pas utiliser l'eau de façon satisfaisante comme véhicule de cha- leur et ce système, d'une grande souplesse et d'une grande fa- culté d'adaptation, utilise l'huile comme véhicule pour amener la chaleur aux points de radiation désirés et la faire rayonner à partir de ceux-ci. Le système est, de préférence, de fonctionne- ment entièrement automatique et on peut le commander à distance, par exemple électriquement (auquel cas on utilise de préférence la technique électrique courante, appliquant les formes de comman- de, les câblages, etc.connus).
L'application de l'huile comme véhicule de chaleur soulève
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quelques considérations techniques et on peut considérer les dé- tails suivants comme certaines des questions à envisager pour la mise en pratique de l'invention, comme on le verra plus loin.
1 . L'huile en circulation doit être hermétiquement enfer- mée dans l'appareil dans lequel elle circule, mais il faut prévoir des moyens tenant compte des variations de volume produites par les changements de température auxquels l'huile est soumise et il ne faut pas qu'il reste dans le système circulant, de l'air qui pourrait avoir une action nuisible sur l'huile.
2 . De préférence, il faut s'arranger pour que, lors du remplissage initial du système de circulation, il ne reste pas d'air enfermé dans des poches. Il faut également pouvoir recharger de l'huile (de préférence automatiquement et par un joint herméti- que) pour remplacer celle qui, avec le temps, peut fuir par des joints, manchons, etc, du système. En outre, il est bon de prévoir des moyens arrêtant et captant automatiquement les bulles d'air qui peuvent pénétrer dans le système en circulation et des moyens, de préférence actionnés à la main, libérant l'air ainsi capté, à de rares intervalles.
3 . Tout le système de circulation, sauf les radiateurs, doit, de préférence, être recouvert d'une matière appropriée,avec ou sans chemises à vide, pour réduire au minimum les pertes de chaleur. Ceci est plus particulièrement le cas si l'on tient comp- te des distances importantes (par exemple 3 kilomètres ou plus) sur lesquelles on envisage, dans certains cas, selon l'invention, de transporter de la chaleur. On peut démontrer théoriquement qu'en choisissant de façon appropriée les valeurs des facteurs essentiels, conformément à des principes connus, le véhicule n'a besoin d'être soumis qu'à une chute de température de 40% entre la chaudière centrale et le point de radiation éloigné où il est envoyé.
Ces facteurs essentiels sont :
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(a) le diamètre interne et la longueur de la tuyauterie; (b) la chaleur spécifique, la densité et la vitesse d'écou- lement du véhiculer (c) la forme de la tuyauterie employée (par exemple, élé- ments vissés ou à brides, diamètres constants, alésage interne régulier, nécessité de coudes, (etc) et exigen- ces de l'installation (par exemple au-dessus ou au-des- sous du niveau du sol ou sous l'eau).
4 . Le véhicule de chaleur est de préférence refoulé, sur sa trajectoire, par exemple au moyen d'une ou plusieurs pompes électriques qui donnent en service une poussée très voisine de 100%, mais permettent un léger glissement pour tenir compte de chocs qui peuvent être transmis dans le système de circulation dans certains cas.
5 . En tenant compte de ce qu'un circuit de circulation peut comporter plusieurs radiateurs espacés dans lesquels le vé- hicule passe successivement, et que le véhicule est de plus en plus froid en passant dans ces radiateurs, l'invention comporte des moyens permettant d'inverser le sens d'écoulement du véhicule, voisins comme et quand on le désire, de façon que les radiateurs,/de l'ex- trémité de sortie du circuit, lorsque le véhicule circule dans un sens, soient les premiers à recevoir le véhicule chauffé lorsque le sens de circulation est inversé. Il peut être prévu des moyens mécaniques, par exemple des tiroirs, pour commander cette inver- sion et ils peuvent être disposés de façon à fonctionner automa- tiquement.
Il est bon d'inverser doucement l'écoulement et, pour y aider, il peut être prévu, si on le désire, des dispositifs d'absorption des chocs.
6 . Eu égard à l'efficacité thermique et à un chauffage sen- siblement uniforme aux différents points de radiation desservis, le système peut être tel que l'on puisse diriger, de préférence
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automatiquement, l'écoulement du véhicule de chaleur vers un ou plusieurs radiateurs choisis ou vers un ou des sous-circuits compor- tant un certain nombre de radiateurs de préférence à ou à l'exclu- sion d'autres radiateurs ou sous-circuits. Ainsi, il peut y avoir plusieurs, par exemple six,radiateurs ou sous-circuits (par exemple en parallèle) et des moyens permettant de commander séparément la circulation dans ces radiateurs ou sous-circuits.
Un thermostat peut commander la circulation dans chaque sous-circuit (indépendamment des autres) suivant ses besoins en chaleur et/ou il peut y avoir des moyens commandant successivement la circulation dans les diffé- rents sous-circuits, de façon qu'ils reçoivent le véhicule de cha- leur (un sous-circuit à la fois) dans un ordre déterminé. Il peut y avoir dans chaque sous-circuit et/ou dans le système de circula- tion complet un dispositif d'inversion de circulation ci-dessus men- tionné. On voit que la combinaison de ces caractéristiques permet que chaque sous-circuit reçoive sa proportion appropriée du véhicule de chaleur, si et quand il y faut de la chaleur, en restant inactifs, tant qu'il ne faut pas davantage de chaleur en son ou ses/points de radiation.
Lorsque chaque sous-circuit et/ou le système circulatoi- re complet est inactif, il est, de préférence, bloqué en empêchant le véhicule d'y circuler, ce véhicule qui y est au repos continuant à rayonner de la chaleur sans circulation appréciable due aux for- ces de convexion ou de gravité, desquelles forces la circulation est de préférence, complètement indépendante, ce qui permet à la chaudière et aux différents points de radiation d'être très éloi- gnés et/ou à des niveaux différents. Si on le désire, on peut ins- taller dans le système, en des points choisis, des pompes aidant à la circulation et/ou,des chaudières supplémentaires pour augmenter la température du véhicule.
Cette disposition permet même d'augmen- ter beaucoup la zone qu'il est possible de desservir avec un seul système circulatoire selon l'invention.
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Tenant compte de ces différentes considérations techniques et des desiderata ci-dessus indiqués, le système d'échange ou de transfert de chaleur selon l'invention comporte un circuit de tuyau teries, complètement rempli d'un mélange contenant, en proportions convenables, une huile ayant des caractéristiques telles que, dans toute la gamme des températures auxquelles elle est soumise, elle reste chimiquement stable et avec une faible viscosité (permettant une circulation relativement facile) et un liquide empêchant l'oxy- dation de l'huile et la rouille ou autre réaction chimique avec la tuyauterie, circuit relié, à ses extrémités d'entrée et de sor- tie à une chaudière principale et comportant une pompe actionnée par moteur, ou moyens analogues, servant à faire circuler le mé- lange dans le circuit.
L'invention vise également un système d'échange ou de trans- fert de chaleur comportant un circuit de tuyauterie dans lequel circule un véhicule de chaleur pour l'amener en des points succes- sifs de transfert de chaleur que comporte le circuit et des moyens permettant d'inverser, à volonté, le sens de la circulation du vé- hicule dans le circuit.
L'invention est encore relative à un système d'échange ou de transfert de chaleur comportant une chaudière ou appareil d'échange de chaleur, plusieurs circuits de tuyauterie reliés à cette chau- dière, dans lesquels peut circuler un véhicule de chaleur et des robinets permettant de commander et/ou d'arrêter et de mettre en marche, au choix, la circulation du véhicule dans les différents circuits.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-dessous d'une forme de réalisation de l'invention (donnée, tou- tefois, simplement à titre d'exemple), faits en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 représente, schématiquement, les parties princi- pales d'un système de chauffage central selon l'invention.
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Les figures 2 à 10 représentent des détails que l'on peut incorporer dans un système tel que celui de la figure 1, comme on le verra ci-dessous.
Dans la mise en oeuvre de l'invention de façon convenable, comme le montre schématiquement la figure 1, un système de chauffage central peut comporter une chaudière 1, chauffée par un foyer, un réservoir 2 pour le véhicule de chaleur, des tiroirs 3a et 3b com- mandant la circulation du véhicule et des radiateurs 4, le tout re- lié par une tuyauterie formant circuit fermé.
La chaudière 1 comporte un foyer chauffé à l'huile, commandé électriquement, présentant une chambre de combustion 5, dans le haut de laquelle fait saillie @ la tuyère 6 d'un brûleur envoyan vers le bas un jet pulvérisé de fuel oil et d'air. Ce jet est allumé électriquement en donnant une flamme qui brûle également de l'air secondaire arrivant par des ouvertures pouvant exister dans le bas de la chambre de combustion. Cette flamme a, à peu près, la forme d'un champignon retourné et ses bords montent verticalement en chauf fant un récipient cylindrique 7 en céramique, par exemple en argile réfractaire.
La flamme passe par dessus le haut de ce récipient cy- lindrique 9,ouvert par dessus, puis redescend sur ses côtés exté- rieurs en chauffant une chemise extérieurs 8 contenant une partie du véhicule de chaleur se trouvant dans la chaudière 9. La flamme arri- ve au bas du foyer d'où part un carneau 10.
Ce type de foyer avec carneau à la base présente l'avantage de s'opposer à toute tendance, après arrêt de la flamme, à un refroi dissement par convexion car le carneau est à la base et non dans le haut. En conséquence, après arrêt de la flamme, les pertes de chalem interne sont réduites au minimum et les céramiques chauffées peuvent continuer à céder de la chaleur par radiation au contenu de la chau dière qui les entoure.
(On remarquera, toutefois, que dans certains types de chaudière convenant pour l'invention, il peut être avanta- geux que le foyer se refroidisse rapidement après arrêt de la flamme.
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par exemple dans le cas où on prend un liquide intermédiaire qui se congèle ou se solidifie à de basses températures du foyer et existe ainsi sous vide (mais sans inconvénient mécanique) et, par suite, le retour de la chaleur de la chaudière au foyer est ar- rêté ou réduit au minimum.
On peut régler l'arrivée de combustible et/ou d'air et, par suite, la température du foyer, de façon à la régler rapidement, à volonté, entre des valeurs maximum et minimum déterminées. On peut ainsi régler le chauffage de la chaudière, par exemple par ther- mostat et aussi rapidement que possible. Il est avantageux que le foyer soit très sensible à ces réglages, car autrement le contenu de la chaudière ne serait pas chauffé assez vite ou pourrait être chauffé à trop haute température avec des résultats désastreux ou un défaut d'économie de combustible ou les deux.
Suivant une caractéristique de l'invention, la chaudière et le système circulatoire doivent être remplis d'huile, fonction- nant comme véhicule de chaleur, comme on le verra plus en détail ci-dessous et la chaudière doit être telle que, en combinaison avec la commande du foyer ci-desaus mentionnée, la température lo- cale ou de surface de l'huile de circulation n'atteigne pas une valeur dépassant une température maximum déterminée de 360 (car autrement cette huile s'abîmerait du fait de l'excès de chaleur de sorte que l'efficacité du système s'en trouverait réduite). Si on le désire, on peut modifier l'invention pour se protéger contre ce danger, en faisant chauffer par le foyer une chaudière remplie d'eau, donnant de la vapeur surchauffée que l'on utilise alors dans un échangeur de chaleur pour chauffer l'huile de circulation.
On interpose ainsi un coussin de vapeur d'eau entre la température maximum relativement élevée du foyer et la température maximum re- lativement basse admissible pour l'huile de circulation. En ré- glant l'alimentation et l'application de la source de chaleur, on peut régler et stabiliser la température de l'huile de circulation.
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Au lieu de vapeur d'eau, on peut utiliser tout autre agent de chauffage, liquide ou gazeux, tel que le fluide de chauffage "Dowtherm" (73,5% d'oxyde di-phénylique et 26,5% de di-phényle, fabriqué par la Dow Chemical Company des E.U.A.) ou le "Merilène" ou le "Perolène" (tous deux fabriqués par Kestner Evaporator and Engineering CO. Ltd, de Londres).
Comme la vapeur ainsi chauffée, ou autre fluide de chauffage intermédiaire, suivant le cas, n'est jamais physiquement consommée, il n'est pas nécessaire de recharger constamment et, sauf en ce qui concerne une soupape de sécurité nécessaire, il peut être con- tenu dans une chaudière et un serpentin d'échange de chaleur fer- més. Le type de chaudière dépend du et s'adapte au type de coussin thermique intermédiaire choisi dans un cas particulier suivant les besoins particuliers à la vapeur d'eau chauffée ou au fluide chauffant spécial, suivant le cas.
Le coussin thermique intermé- diaire choisi (quel que soit celui-ci) peut être chauffé dans un foyer utilisant un combustible solide, liquide ou gazeux ou être chauffé électriquement et la dhaudière et le foyer représentés sur la figure 1 sont une représentation purement schématique d'une source de chaleur et de son application quelconques, dans les con- ditions indiquées, à l'huile servant de véhicule.
De préférence, la chaudière contient son propre jeu de ther- mostats à maximum et à minimum réglant l'application de la cha- leur à la chaudière.
La chaudière 9 est reliée par des tuyaux lia et llb au réser- voir à huile chaude 2, de dimensions appropriées, en tenant compte des besoins du système de chauffage, pour contenir suffisamment d'huile pour transporter la quantité de chaleur nécessaire. Cette quantité d'huile est normalement beaucoup plus grande que celle qui peut être commodément et efficacement contenue dans la chaudiè- re 9. Pour assurer un chauffage efficace, on maintient de préfé- rence l'huile en circulation entre la chaudière 9 et le réservoir 2 (indépendamment de la circulation dans les autres parties du cir- cuit) et, dans ce but, une pompe électrique 12 peut être placée
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dans le tuyau 11a. Cette pompe 12 peut être commandée par un thermostat placé, par exemple, du côté refoulement de la pompe, au débouché du tuyau lla dans le réservoir 2.
Ce dernier, ainsi que la chaudière 9, sont calorifugés et, sur la figure 1, on a repré- senté schématiquement ce réservoir comme comportant une enveloppe extérieure 13, l'espace intermédiaire étant sous vide ou garni d'une matière calorifuge appropriée. On décrira plus en détail ci- dessous un type de réservoir approprié.
L'huile chaude est prise dans le réservoir 2 par un tuyau 14 d'où elle passe dans le système de tuyauterie de circulation. Cette circulation est produite et entretenue par une pompe 15 qui peut être actionnée électriquement dont l'arrêt et la mise en route ain- si que le débit sont commandés par thermostat en un ou des points de radiation. Ainsi, lorsqu'un point de radiation demande de la cha- leur, le thermostat fonctionne et la pompe 15 commence à envoyer de l'huile venant du réservoir 2 par le tuyau 14, vers le point de radiation.
Cette pompe 15 ne doit pas être aussi positive que, par exem- ple, la pompe 12 qui doit être très positive. Tandis que la pompe 12 assurant la circulation ou la turbulence de la chaudière ne doit pas avoir de marge de glissement, la pompe 15 refoulant l'huile du réservoir 2 vers le point de radiation doit supporter des chocs brusques ou des mouvements d'arrêt dans la circulation pour des raisons que l'on indiquera plus loin. Ces chocs sont absolument ins- tantanés et ne durent pas plus d'une fraction de seconde, mais ils se reproduisent constamment et, avec le temps, ils,.produiraient un effet de desserrage ou de désagrégation aux points faibles du dis- positif si rien n'était prévu pour les absorber.
On a représenté sur la figure 1 un mode d'absorption de ces chocs. Une bille 16 s'adapte bien, mais facilement, dans un tuyau 17 à alésage constant. Cette bille 16 tend à rester au repos près de la pompe 15, soit qu'elle soit doucement supportée par un res- sort, soit qu'elle soit poussée par la gravité, mais lorsqu'il se produit une résistance brusque ou un arrêt dans la circulation, s'opposant au refoulement de la pompe 15, cette bille est poussée,
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du fait de cette pression, vers l'extrémité inférieure (représen- tée schématiquement)
du tuyau 17 où il y a un ressort 18 suffisam- ment flexible pour être comprimé par la bille jusqu'à ce que la pression soit supprimée à l'embouchure d'un tuyau 19 relié au tuyau de retour principal 20 du point de radiation au réservoir 2 à huile chaude.
Du fait que la bille 16 cède sous l'action du choc entre le refoulement de la pompe et l'arrêt de la circulation, le choc qui autrement se produirait se trouve absorbé. La bille peut cé- der car le déplacement de l'huile provoqué de ce fait est un re- tour vers le réservoir 2 et, par suite, un retour dans la pompe de sorte qu'en fait, le choc donne lieu à un by-pass.
Normalement, la bille 16 doit supporter élastiquement la poussée normale de la pompe 15 de façon que l'huile en circula- tion ne puisse by-passer plus facilement le système circulatoire que circuler dans celui-ci. Pour cette raison, la bille doit être poussée par un ressort 18 ayant une élasticité suffisante pour résister à la poussée normale de la circulation.
L'huile chaude en circulation peut être refoulée directe- ment par la pompe 15 au ou aux points de radiation désirés et re- venir au réservoir à huile 12, en un seul circuit ou en un certain nombre de circuits disposés en parallèle.
Toutefois, selon une autre caractéristique de l'invention, il peut être prévu des moyens grâce auxquels on peut diriger à volonté la circulation vers un point de radiation ou un autre, exclusivement. On comprend qu'une fois que ce point a reçu tout ce qu'il lui fallait de chaleur pour une période donnée, les res- sources thermiques du système sont disponibles pour une autre tâche et cette caractéristique de l'invention, en question main- tenant, permet d'effectuer cette tâche. Dans ce but, la tuyauterie peut comporter un ou plusieurs tiroirs à deux voies (que l'on appellera ci-dessous "directeurs") grâce auxquels on peut connec- ter les circuits de manière à envoyer de l'huile chaude à l'un
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ou à l'autre des points de radiation lorsqu'ils nécessitent de la chaleur comme l'indiquent leurs thermostats.
A l'aide de plusieurs de ces directeurs actionnés électrique- ment, disposés de façon appropriée et correcte les uns par rapport aux autres et munis du câblage correct nécessaire pour permettre une commande électrique à distance à l'aide d'interrupteurs à temps ordinaires, d'interrupteurs à cames actionnées par moteur et de dispositifs électriques analogues connus, on peut desservir un nombre quelconque de points de radiation, alternativement, à partir d'un seul circuit de circulation principal.
On a représenté schématiquement un type simple de directeur de ce genre en 3a sur la figure 1. Le courant d'huile provenant de la pompe 15 et allant vers les différents points de radiation se divise dans deux tuyaux 21 et 22. Un tiroir 23 comportant deux alésages 24 et 25 permet de faire passer l'huile par l'alésage 25, du tuyau 22 dans le tuyau 27 et pendant ce temps la sortie du tuyau 21 est fermée par le tiroir 23.
Inversement, lorsque le tiroir 23 est soulevé, l'huile pas- se du tuyau 21 dans le tuyau 26 et la sortie du tuyau 22 est fer- mée. On peut déplacer le tiroir 23 à la main ou électromagnétique- ment, comme on le verra plus en détail ci-dessous ou par tous au- tres moyens.
Le directeur peut être disposé de façon à desservir alter- nativement plus de deux circuits (ou groupes de circuits) en pré- voyant plus de deux orifices 24 et 25. On peut ainsi doubler les tuyaux de départ, entre certaines limites, et chacun de ces tuyaux distincts peut conduire à un autre directeur en multipliant ainsi le nombre des circuits alternatifs qui peuvent être alimentés à partir d'un départ principal.
Sur la figure 1, on voit en 28 le tuyau de retour d'un cir- cuit indépendant, mais alternatif, desservi par le tuyau 26,tandis qu'un autre tuyau de retour 29 vient d'un autre circuit indépendant,
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mais alternatif desservi par le tuyau 27. Ces retours 28 et 29 se réunissent, comme représenté, avant de revenir au réservoir 2 pour se réchauffer dans le système de chaudière. Lorsqu'un direc- teur est actionné par des moyens électromagnétiques, ceux-ci peu- vent être commandés par un thermostat situé en un point de radia- tion ou par un interrupteur à temps actionné électriquement, ou par une combinaison de ces deux moyens.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, il peut y avoir des moyens permettant, dans un circuit donné indépendant, d'inverser le sens de circulation de l'huile chaude, comme et quand on le désire, de préférence automatiquement à des moments donnés ou dans des conditions déterminées. On a représenté schéma- tiquement en 3b sur la figure 1, un type simple de dispositif de ce genre comportant un tiroir 30 avec deux alésages directe 31 et 32 et, entre eux, deux alésages croisés 33 et 34.
Lorsque le tiroir 30 est dans la position de la figure 1, l'huile va du tuyau 27, par le conduit 33 et le tuyau 35, au point de radiation et elle revient par le tuyau 36, le conduit 34 et les tuyaux 29 et 28 au réservoir 2.
Si l'on fait descendre le tiroir 30, le conduit direct 31 fait communiquer les tuyaux 27 et 36 (ce dernier devenant alors le tuyau d'arrivée au radiateur), tandis que le conduit direct 32 re- lie les tuyaux 29 et 35 (par les by-pass 37 et 38) et les tuyaux 29 et 35 deviennent alors les tuyaux de retour. Lorsque le tiroir 30 est.en position basse, les conduits croisés 33 et 34 sont fermés au passage de l'huile.
Ce tiroir donne ainsi un écoulement pouvant s'inverser, des- servant un ou plusieurs points de radiation communs et il constitue une caractéristique très intéressante dans tous les cas où plusieurs points de radiation ou plusieurs sous-circuits sont desservis par un circuit principal.
Le tiroir inverseur 30, décrit ci-dessus, peut être actionné par des impulsions électromagnétiques, commandées par un interrup- teur à temps actionné électriquement, ou par une combinaison des deux.
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La figure 2 représente un seul système de tiroirs, compor- tant un directeur 25a desservant deux tiroirs inverseurs fonction- nant indépendamment 30a et 30b. D'après la description donnée au sujet de la figure 1, on comprend facilement le fonctionnement du système de tiroirs de la figure 2 et on comprend également comment ce dispositif permet de commander complètement le fonctionnement de circuits parallèles, de façon simple et souple.
En revenant à la figure 1, on voit qu'après que l'huile en circulation a quitté le tiroir 30, elle arrive au point 4 ou à une série de points, où la radiation doit se faire. En un point quelcon- que du circuit, on peut placer une ou plusieurs pompes 39 de façon à aider ou renforcer l'écoulement car on comprend que dans un sys- tème contenant une grande quantité d'huile, l'inertie à vaincre du fait du poids de l'huile et la résistance due au frottement contre l'intérieur des tuyaux et appareils et aux coudes provoquent dans l'ensemble une résistance considérable et, par suite, en des endroits commodes, des pompes supplémentaires, peuvent être avantageuses ou nécessaires.
Ces pompes 39 peuvent être analogues à la pompe 15, c'est à dire ne pas être positives à 100%, mais permettre un certain glis- sement et elles peuvent être commandées par des moyens électriques courants de façon qu'elles (ou s'il y en a moins de deux, la pompe unique) s'arrêtent et se mettent en marche en même temps que toutes les autres pompes ayant un but analogue et commun dans le même cir- cuit indépendamment. Ainsi, entre les pompes 15 et 39, sont disposés le directeur 25 et le tiroir inverseur 30 dont chacun donne une in- terruption récurrente et momentanée de la circulation.
Ces pompes (et toutes autres pompes supplémentaires, auxiliaires) doivent être mu- nies d'une commande ou d'un régulateur commun pour faire en sorte que, par exemple, lorsque le thermostat placé au point de radiation 4 fait fonctionner la pompe 39, il fasse également fonctionner en même temps la pompe 15. Mais, il y a une différence dans le fonction- nement de toutes les pompes telles que 39 qui sont situées du côté
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radiation par rapport au tiroir 30, à savoir que ces pompes doivent être réversibles et, en outre, doivent être enclenchées avec la commande du tiroir 30 de telle sorte qu'elles-refoulent l'huile dans le sens de l'écoulement déterminé par la position du tiroir à ce moment.
De plus, les pompes telles que 39, situées du côté radia- tion par rapport au tiroir 30 doivent être commandées électrique- ment de façon qu'elles s'arrêtent quelques instants avant que le tiroir 30 change le sens de l'écoulement. Cette pause est à sou- haiter pour permettre d'absorber l'inertie de la colonne d'huile en mouvement et pour rendre la colonne statique, en réduisant ainsi au minimum le choc sur les tuyaux et les appareils la con- tenant, choc qui autrement se produirait si on imposait un écou- lement inversé par rapport à un écoulement existant. Ce retard momentané peut être obtenu avec un interrupteur à came commandé par le thermostat actionnant le tiroir.
Pour aider à cet effet d'amortissement, il peut y avoir un dispositif absorbant le choc, comme représenté sur la figure 1, comportant une bille 40,se déplaçant dans un tuyau 41 d'alésage constant, mais ne pouvant sortir à aucun des deux bouts de ce tuyau. Cette bille 40 s'adapte bien, mais avec facilité, dans le tuyau 41 qui relie les deux tuyaux 35 et 36. On voit que lorsque le tiroir 30 provoque une interruption de la circulation de l'hui- le, puis son inversion immédiate, il y a, du fait de l'inversion, de l'arrêt et de l'opposition des forces en mouvement, une diffé- rence de pression en résultant momentanément dans la tuyauterie entre les points 35 et 36, l'une (par exemple) dans le sens posi- tif sera le complément de l'autre (par exemple) dans le sens né- gatif.
Un déplacement de l'huile, rétablissant un équilibre immé- diat, est permis par la bille 40, agissant comme cloison mobile et élastique entre les forces opposées, jusqu'à ce qu'elles s'équi librent. Le tuyau de communication 41 peut être allongé pour
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donner toute tolérance ou faculté de déplacement désirée et, par exemple, ce peut être un serpentin auquel cas il doit être horizontal et non vertical puisque, dans ce cas, la gravité agi- rait sur la bille.
En se reportant à l'installation de pompes dans un groupe de circuits alternatifs séparés, il est préférable de s'arranger pour que, si l'un de ces circuits est en service du fait du fonc- tionnement de sa propre pompe, la pompe positive principale (telle que la pompe 15) et sa pompe auxiliaire (s'il y en a une) soient également en service en même temps et, en conséquence, le circuit électrique doit être fait de façon à satisfaire à cette condition.
Il en résulte qu'en pratique, la pompe principale 15 à sens uni- que sera rarement au repos car, quel que soit l'écoulement en cours vers un point de radiation, la pompe principale sera éga- lement en service.
En outre des appareils ci-dessus, il peut/y avoir également dans le circuit, en un ou plusieurs points adéquats, un dispositif de réchauffage constitué par un type auxiliaire approprié de foyer et de chaudière (avec ou sans échangeur de chaleur) de manière à réchauffer l'huile en circulation. Cette caractéristique est intéressante dans le cas d'un service à très grande distance.
Il peut également être prévu, si nécessaire, des pompes supplé- mentaires aidant la circulation. Les appareils de réchauffage peuvent être commandés par thermostat, suivant la température de l'huile y entrant et ils doivent comporter un système d'arrêt de façon que le foyer ne fonctionne pas lorsque la circulation cesse.
Comme on l'a dit, il est important de s'arranger pour éliminer les bulles d'air et que ces bulles restent éliminées du circuit fermé contenant l'huile, étant donné que la présen- ce de ces bulles aurait un effet nuisible sur la constitution
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chimique de l'huile et affecterait sa stabilité avec le temps.
Dans ce but, lorsque l'on remplit le système d'huile, au début, il faut le faire en partant du point le plus bas de façon que l'air qui s'y trouve soit plus facilement déplacé et monte jusqu'au point le plus élevé. De plus, certaines des parties du système ou toutes peuvent comporter des moyens permettant d'expul- ser les bulles d'air au point le plus haut de cette partie indivi- duelle.
Ainsi la chaudière 9, le réservoir à huile 2, le point de radiation 4 et les sommets des coudes, boucles, cols, etc. peuvent comporter chacun un robinet de purge. Sur la figure 1, on voit un robinet de purge simple 42 pouvant être utilisé et actionné pério- diquement à la main.
La figure 3 représente un type d'arrêt d'air que l'on peut placer n'importe où dans la tuyauterie. Les bulles d'qir circulant dans le sens de la flèche dans le tuyau 43, pénètrent dans la chambre 44 qui est élargie de façon à ralentir le courant principal d'huile, en permettant ainsi aux bulles d'air de monter dans le collecteur 45 d'où on peut les évacuer en ouvrant à la main le robinet 42.
Il¯¯est évident qu'avec le temps, il y aura de l'huile qui fuira du système (qui contient beaucoup de raccords) quoique le circuit soit fait de manière à comporter un minimum de points où il se produit un mouvement mécanique interne où des parties tour- nantes ou des leviers sortent à travers les parois de l'installa- tion. tion. Il est bon que cette huile soit immédiatement remplacée (de préférence automatiquement) afin d'empêcher la rentrée d'air dans le système.
On a représenté, sur la figure 1, un type de remplissage d'huile consistant en un réservoir en hauteur 46, qui peut être cylindrique, relié à la tuyauterie par des tuyaux 47 et 48 par lesquels l'huile de remplacement descend par gravité. Il peut y
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avoir plusieurs de ces réservoirs en des points commodes, suivant les besoins d'une installation particulière. Le réservoir 46 peut être fermé dans le haut, par rapport à l'atmosphère, par un couver- cle 49 en forme de piston s'adaptant hermétiquement, dans le cylin- dre 46 et, pour exercer une certaine pression générale et interne sur l'huile contenue dans le système et empêcher les risques de blocage, le piston 49 peut être soumis à l'action d'un ressort 50, afin d'exercer une pression sur le contenu du réservoir.
Afin d'as- surer encore une fermeture par huile entre le piston et le cylindre, une couche d'huile peut couvrir le dessus du piston 49. Pour empê- cher cette couche d'huile de s'oxyder du fait d'une longue exposi- tion à l'atmosphère et pour la protéger contre les poussières et les matières étrangères, on peut la couvrir d'un piston (analogue à 49), non représenté, flottant de façon indépendante sur l'arbre du piston 49 et lui-même chargé par un ressort tel que 50.
Le tout peut être muni d'un dispositif de blocage (non re- présenté) empêchant une interférence mécanique avec le contenu du système.
Une inspection normale d'entretien permet de noter la posi- tion de ces pistons ; on constate ainsi si, depuis la date d'une inspection précédente, il y a eu fuite d'huile que l'on peut ainsi déceler.
On voit, en outre, que la dilatation et la contraction inter- nes de l'huile de circulation, dues à des changements continuels de la température, sont compensées par une montée ou une descente du piston dans le ou les réservoirs de charge, en antagonisme à la légère pression des ressorts.
Selon l'invention, on remplit un système circulatoire tel que ci-dessus d'huile servant de véhicule de chaleur, spécialement sélectionnée eu égard à ses propriétés physiques et chimiques, pour le but envisagé.
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L'huile doit présenter les caractéristiques, au moins ap- proximatives ci-dessous : densité à 15 0,870 point d'éclair (enfermé) 199 viscosité (R/l) à 21 310 secondes viscosité (R/l) à 38 140 secondes viscosité (R/l) à 60 68 secondes essai de coulée -29 température maximum admissible 360
En outre, l'huile doit contenir en proportions appropriées, un inhibiteur contre la rouille et l'oxydation et ce peut être l'un quelconque des inhibiteurs connus, par l'un de ceux vendus sous les noms "Shell Patent Oxydation Inhibitor" et "Shell Patent Anti-corrosion ou Anti-rot Inhibitor". En outre des valeurs ci- dessus des caractéristiques de l'huile, il faut également faire attention, conformément aux principes connus, aux propriétés sui- vantes de l'huile choisie.
1. Les caractéristiques ne doivent pas être affectées par des chauffages et des refroidissements successifs dans une gamme étendue de températures(d'environ 400 ) et elle ne doit pas faire de dépôt.
2. Elle doit être peu inflammable et non explosive.
3. Elle doit être chimiquement inerte dans sa gamme de températurede travail, vis à vis des métaux ou alliages des tuyaux ou des chambres dans lesquelles elle passe et vis à vis des garnitures fibreuses ou élastiques contre lesquelles elle peut couler.
Comme on l'a dit plus haut, l'huile choisie est enfermée hermétiquement dans la tuyauterie et il faut avoir soin, lorsque l'on remplit le système, d'en exclure l'air et les impuretés chi- miques pouvant affecter les caractéristiques et le fonctionnement de l'huile.
Grâce à différentes variantes de l'invention ci-dessus décrite, on peut obtenir des perfectionnements de détail et amé- liorer le fonctionnement. Par exemple, il peut y avoir, en com-
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binaison avec la chaudière 9, sur la figure 1, un réservoir d'em- magasinage distinct (indépendant du réservoir 2) à chauffage in- dépendant permettant, par exemple, de brûler ou stériliser les or- dures d'un groupe de maisons, tandis qu'un service indépendant as- sure le chauffage de locaux ou donne de l'eau chaude pour usage domestique. On peut ajouter des compteurs servant à enregistrer la chaleur vendue ou louée, en un point quelconque de la radia- tion.
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De plus, au lieu du réservoir simple de la figure 1, on peut en utiliser un perfectionné. Dans cette variante, on dispose, près de la chaudière, un grand réservoir d'huile de circulation comportant des enveloppes en acier intérieure et extérieure, coaxia les, renforcées aux endroits nécessaires et l'espace qui les sé- pare est rempli de chicanes et/ou des garnissages isolants,etc).
Un tuyau d'admission traverse la paroi de l'enveloppe extérieure et il est relié à une ouverture ménagée dans la partie supérieure de l'enveloppe intérieure, tandis qu'un tuyau de sortie part du bas de cette enveloppe intérieure et est logé dans le tuyau d'en- trée, en ayant même axe, et traverse sa paroi à l'extérieur de l'enveloppe extérieure du réservoir. Cette dernière enveloppe peut comporter un trou d'homme avec couvercle amovible fermé hermétique- ment et l'enveloppe intérieure peut comporter un robinet de vidan- ge en son point le plus bas. Ce réservoir peut être porté, avec son axe horizontal,par un ou plusieurs châssis triangulaires, cir- culaires ou autres, reposant sur le sol au moyen de pieds, afin d'empêcher des pertes de chaleur inutiles par contact entre le ré- servoir et le sol ou des corps voisins.
De l'huile chaude, venant de la chaudière, va à ce réservoir par le tuyau d'entrée et en sort par le tuyau de départ d'où elle va à un ou plusieurs cir- cuits de tuyauterie allant aux points de fourniture de chaleur du système et revenant à la chaudière. Un manomètre ou autre indica- teur peut être relié au vide compris entre les enveloppes du
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réservoir afin de vérifier que la basse pression désirée subsis- te et il peut y avoir un robinet permettant de rétablir le vide à l'aide d'une pompe à vide, en cas de fuite. Il peut y avoir un dispositif avertisseur indiquant qu'il n'y a plus de vide dans l'enveloppe extérieure du fait de fuites.
Les tuyaux de circuit du système sont réunis avec des garnitures en une matière résistant à l'huile chaude en circu- lation. En général, les garnitures en caoutchouc ne conviennent pas et on peut les faire en fibreartificielle ou végétale,ou matière analogue. Sauf aux points de fourniture de chaleur, les tuyaux sont, de préférence, calorifugés sur la plus grande par- tie de leur longueur pour éviter les pertes de chaleur.
Pour obtenir un chauffage efficace, le système peut utili- ser plusieurs groupes : chaudière-foyer, disposés en batterie et fonctionnant en série. On en voit schématiquement un exemple sur la figure 4, comportant quatre chaudières avec foyers 51, 52, 53 et 54 montées en série, cette série comportant, également en sé- rie, une pompe de circulation d'huile 55. Cette batterie en sé- rie est reliée par ses tuyaux d'extrémité au réservoir 36 d'où l'huile chaude part et où elle revient après avoir circulé dans le circuit de chauffage, comme on l'a dit ci-dessus.
Le réservoir 56 peut contenir un jeu de thermostats à ma- ximum et à minimum qui allument la flamme dans toutes les chau- dières simultanément, en même temps qu'ils mettent en marche la pompe 55, et le thermostat à maximum arrête simultanément les flammes, lorsque la température maximum est atteinte dans le ré- servoir.
Chacune des chaudières peut également comporter un arrêt de sécurité, comme on l'a dit, afin que si une chaudière attei- gnait une température mettant en danger la stabilité de l'huile, le foyer de cette chaudière serait automatiquement mis hors d'ac- tion. Il peut être prévu un avertisseur indiquant que cela se
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produit, dans un bureau central ou en un autre lieu.
On a représenté sur les figures 5 à 10 des détails d'une forme commode de tiroir inverseur de la circulation de l'huile (représenté en 3b sur la figure 1) que l'on peut utiliser avec l'invention. La figure 5 en est une coupe longitudinale vertica- le avec l'élément de commande mobile en position extrême. La fi- gure 6 est une vue analogue d'une partie du tiroir avec l'élément de commande dans l'autre position extrême. La figure 7 est une coupe verticale suivant la ligne A-A de la figure 5. Les figures 8 et 9 sont des coupes verticales suivant les lignes B-B et C-C de la figure 6 et la figure 10 est une coupe horizontale suivant la ligne D-D de la figure 6.
Ce type de tiroir est actionné électromagnétiquement et, comme on le voit, il comporte un cylindre creux 57 en métal, de section transversale carrée. L'espace intérieur creux peut égale- ment être de section darrée et il communique à chaque extrémité' avec l'atmosphère par un trou taraudé, normalement fermé par un bouchon vissé 58 maintenu en place par un écrou de blocage 59.
Dans ce cylindre creux 57 s'adapte, en pouvant y coulisser, un bloc de métal 60, plus court que l'espace dans lequel il se loge, de sorte qu'il peut aller et venir longitudinalement et des res- sorts de compression légers 61, placés entre les extrémités de ce bloc 60 et les bouchons de fermeture 58, servent d'amortisseurs lorsque le bloc se déplace d'une position extrême à l'autre. Si on le désire, le bloc peut comporter un passage longitudinal 62, pour l'air ou pour l'huile.
Dans une paroi latérale du cylindre métallique creux 57, il y a deux alésages 63 et 64 pouvant être branchés respectivement sur les tuyaux de sortie et de retour du réservoir ± à fluide chaud et, dans l'alignement de ces passages 63 et 64, dans la paroi opposée du cylindre creux 57, ml y a deux alésages analogues 65 et 66 bran- chés respectivement sur les tuyaux de circuit de distribution de
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chaleur.
Sur les côtés du bloc métallique, il y a des rainures 67 qui, lorsque le bloc est dans une de ses positions extrêmes ( re- présentée sur la figure 5), viennent dans l'alignement de ces pai- res opposées d'alésages 63, 65 et 64, 66 ménagées dans les parois du cylindre creux et on comprend que, lorsque le bloc est dans cet- te position, le fluide venant du tuyau de sortie du réservoir peut passer le long de l'une de ces rainures en sortant du cylindre en 65 pour pénétrer dans le circuit de distribution de chaleur, tan- dis que le fluide en retour peut passer par l'autre rainure pour revenir au réservoir.
L'un des alésages 64 d'une paroi du cylindre creux, d'un cô- té, et l'alésage correspondant 66 de l'autre paroi, communiquent chacun avec un passage 68, 69 ( figure 6) s'étendant à une faible distance dans le sens de la longueur du cylindre en direction de l'alésage voisin du même côté du cylindre, après quoi il débouche dans l'intérieur du cylindre. Entre les rainures mentionnées ci- dessus, et sur les faces portant contre les alésages du cylindre creux, le bloc 60 comporte des cavités 70, 71 et 72, 73 à un écar- tement tel qu'elles viennent dans l'alignement ( lorsque le bloc est dans son autre position extrême) avec les ouvertures des pas.sages ci-dessus 68 et 69 d'une paire d'alésages et les ouvertures de l'autre paire d'alésages 63 et 65.
Les cavités 70, 71, 72 et 11 du bloc sont reliées ensemble, par paires, par des rainures 74, 75 contournant un côté seulement du bloc 57, depuis une cavité, par exemple '70, d'une face, jusqu'à la cavité opposée en diagonale, par exemple 73, de l'autre face. Ces deux rainures obliques 74 et 75 sont situées sur les côtés opposés du bloc et elles ne communiquent pas l'une avec l'autre.
D'après ce qui précède, on comprend que lorsque le bloc 60 occupe une position extrême ( représentée sur la figure 5), le fluide peut passer d'un alésage, par exemple 64, du cylindre creux, par les rainures directes 67, à un alésage, par exemple 66, directement opposé, mais que, lorsque le bloc est venu dans l'autre position
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extrême (représentée sur la figure 6), les rainures directes 67 ne sont plus dans l'alignement des alésages, tandis que les rai- nures obliques 74 et 75 et les cavités associées 70, 71, 72 et 73 sont dans l'alignement des alésages, d'où il résulte que le fluide passe entre les alésages opposés, en sens contraire. Dans chacune des positions extrêmes, les alésages et les passages associés qui ne servent pas sont fermés par le corps du bloc 60 qui ferme leurs ouvertures.
De préférence, comme représenté, le bloc 60 se déplace en- tre ses positions extrêmes sous commande électromagnétique. Dans ce but, le bloc est en fer doux ou comporte/une partie en fer doux formant noyau magnétique sensible à l'action de champs magnétiques créés par des solénoïdes 76, montés à l'extérieur du cylindre creux 57, à chacune de ses extrémités. On peut alimenter alternativement ces solénoïdes 76 en courant provenant d'un interrupteur tournant à temps monté dans un circuit électrique.
Si on le désire, le cir- cuit de chaque solénoïde peut comporter un interrupteur 78, 79 de sorte que, lorsque le bloc 60 est dans chacune de ses positions ex- trêmes, le circuit du solénoïde qui'a provoqué son déplacement, est coupé, tandis que celui de l'autre est fermé, prêt à ramener le bloc dans son autre position extrême opposée.
Les interrupteurs 78 et 79 peuvent être des plongeurs 80, poussés par des ressorts, passant dans la paroi du cylindre creux 57 et portant à leur extrémité intérieure un galet 81, circulant dans une rainure longitudinale du bloc avec base indlinée 82, de sorte que le déplacement du bloc fait avancer ou reculer les plongeurs 80 et actionne ainsi, à leurs extrémités extérieures, les interrupteurs 83 des circuits des solénoïdes. Les bases 82 des rainures, où circulent les plongeurs peuvent comporter des dé- pressions dans lesquelles s'engagent les galets lorsque le bloc est dans une de ses positions extrêmes, afin de servir de ver- rous de mise en place du bloc.
D'après ce qui précède, on voit que le système de chauffage central selon l'invention peut desservir de grands espaces avec
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une grande efficacité et une grande souplesse de fonctionne- ment; mais il est bien entendu que l'invention n'est pas li- mitée aux détails de la forme d'invention décrite, que l'on peut modifier de façon à satisfaire aux différentes conditions et aux différents besoins rencontrés, sans sortir du cadre de celle-ci.
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"CENTRAL HEATING SYSTEM"
The present invention relates to central heating systems and is aimed at a system capable of efficiently heating a large space or providing heat at selected points of radiation, placed far from each other and from the central heat source. . The invention is applicable to large-scale heating, for example the distribution of heat to separate houses in a lot of buildings or to separate shops in large numbers, to soccer fields and shops. pitches for other sports,
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indoors or outdoors, orchards, greenhouses, large warehouse blocks, hospitals, apartments, etc.
It does not appear that central heating systems have hitherto been used on such a large and extensive scale or even not as efficiently as is envisioned here.
The greatest application of the known systems in general use is the heating of large buildings, for example hospitals, apartment blocks, offices, etc., and for this purpose it was customary to heat l The water in a central boiler, circulating it in a pipe to go to distant radiators and then back to the boiler.
Although it has been proposed to use oil instead of water as a heat absorbing and radiating agent in domestic appliances or in small circulating systems, it does not appear that it has been realized. that, due to its physical and chemical properties, oil (in some of its forms) is more efficient than water, thus enabling circulation central heating systems to be driven to distances and temperatures for which water is absolutely unsuitable.
The central heating system according to the invention is applicable to operating ranges for which water could not be used satisfactorily as a heat vehicle and this system is very flexible and efficient. highly adaptable, uses oil as a vehicle to bring heat to desired radiation points and radiate it from them. The system is preferably fully automatic in operation and can be controlled remotely, for example electrically (in which case the current electrical technique is preferably used, applying the known forms of control, wiring, etc. ).
The application of oil as a vehicle of heat raises
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some technical considerations and the following details may be regarded as some of the issues to be considered in the practice of the invention, as will be seen later.
1. The circulating oil must be hermetically enclosed in the apparatus in which it circulates, but means must be provided which take into account the variations in volume produced by the changes in temperature to which the oil is subjected and it is not necessary that 'air remains in the circulating system which could adversely affect the oil.
2. Preferably, arrangements should be made so that, during the initial filling of the circulation system, no air remains trapped in the pockets. It is also necessary to be able to recharge oil (preferably automatically and through a hermetic seal) to replace that which, over time, may leak through seals, sleeves, etc., in the system. In addition, it is good to provide means for automatically stopping and capturing the air bubbles which may enter the circulating system and means, preferably operated by hand, releasing the air thus captured, at rare intervals.
3. The entire circulation system, except radiators, should preferably be covered with a suitable material, with or without vacuum jackets, to minimize heat loss. This is more particularly the case if one takes into account the long distances (for example 3 kilometers or more) over which it is envisaged, in certain cases, according to the invention, to transport heat. It can be shown theoretically that by appropriately choosing the values of the essential factors, in accordance with known principles, the vehicle need only be subjected to a temperature drop of 40% between the central boiler and the point radiation remote where it is sent.
These essential factors are:
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(a) the internal diameter and length of the piping; (b) the specific heat, density and flow velocity of the conveyor (c) the shape of the piping used (for example, screwed or flanged elements, constant diameters, regular internal bore, need for elbows , (etc) and installation requirements (eg above or below ground level or underwater).
4. The heat vehicle is preferably driven back, on its trajectory, for example by means of one or more electric pumps which give in service a thrust very close to 100%, but allow a slight sliding to take account of shocks which can be transmitted. in the circulation system in some cases.
5. Bearing in mind that a circulation circuit may include several spaced radiators through which the vehicle passes successively, and that the vehicle is increasingly cold as it passes through these radiators, the invention comprises means making it possible to reverse the direction of flow of the vehicle, neighbors as and when desired, so that the radiators, / at the output end of the circuit, when the vehicle is traveling in one direction, are the first to receive the vehicle heated when the direction of flow is reversed. Mechanical means, for example drawers, for controlling this reversal can be provided and they can be arranged so as to operate automatically.
It is good to gently reverse the flow and to help this, shock absorption devices can be provided, if desired.
6. In view of the thermal efficiency and substantially uniform heating at the different radiation points served, the system may be such that one can preferably direct
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automatically, the flow of heat from the vehicle to one or more selected radiators or to one or more sub-circuits comprising a number of radiators preferably to or to the exclusion of other radiators or sub-circuits. Thus, there may be several, for example six, radiators or sub-circuits (for example in parallel) and means for separately controlling the circulation in these radiators or sub-circuits.
A thermostat can control the circulation in each sub-circuit (independently of the others) according to its heat requirements and / or there can be means successively controlling the circulation in the different sub-circuits, so that they receive the heat. heat vehicle (one sub-circuit at a time) in a specific order. There may be in each sub-circuit and / or in the complete circulation system a circulation reversal device mentioned above. It is seen that the combination of these characteristics allows each sub-circuit to receive its appropriate proportion from the heat vehicle, if and when heat is required, by remaining inactive, as long as no more heat is needed in its or its / radiation points.
When each sub-circuit and / or the complete circulatory system is inactive, it is preferably blocked by preventing the vehicle from circulating therein, this vehicle which is at rest there continuing to radiate heat without appreciable traffic due to it. to forces of convection or gravity, of which forces the circulation is preferably completely independent, which allows the boiler and the different radiation points to be very far apart and / or at different levels. If desired, it is possible to install in the system, at selected points, pumps to aid circulation and / or additional boilers to increase the temperature of the vehicle.
This arrangement even makes it possible to greatly increase the area that it is possible to serve with a single circulatory system according to the invention.
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Taking into account these various technical considerations and the desiderata indicated above, the heat exchange or transfer system according to the invention comprises a pipe circuit, completely filled with a mixture containing, in suitable proportions, an oil. having characteristics such that, over the whole range of temperatures to which it is subjected, it remains chemically stable and with a low viscosity (allowing relatively easy circulation) and a liquid which prevents oxidation of the oil and rust or another chemical reaction with the piping, circuit connected, at its inlet and outlet ends to a main boiler and comprising a motor-driven pump, or similar means, serving to circulate the mixture in the circuit.
The invention also relates to a heat exchange or transfer system comprising a piping circuit in which a heat vehicle circulates in order to bring it to the successive heat transfer points that the circuit comprises and to the means. allowing the direction of movement of the vehicle in the circuit to be reversed at will.
The invention also relates to a heat exchange or transfer system comprising a boiler or heat exchange apparatus, several piping circuits connected to this boiler, in which a heat vehicle and valves can circulate. making it possible to control and / or stop and start, as desired, the circulation of the vehicle in the various circuits.
The invention will be better understood from the following description of one embodiment of the invention (given, however, merely by way of example), made with reference to the accompanying drawings in which :
FIG. 1 represents, schematically, the main parts of a central heating system according to the invention.
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Figures 2-10 show details which may be incorporated into a system such as that of Figure 1, as will be seen below.
In the implementation of the invention suitably, as schematically shown in Figure 1, a central heating system may include a boiler 1, heated by a fireplace, a tank 2 for the heat vehicle, drawers 3a and 3b controlling the circulation of the vehicle and of the radiators 4, the whole connected by a pipe forming a closed circuit.
The boiler 1 comprises an electrically controlled oil-heated hearth having a combustion chamber 5, at the top of which protrudes the nozzle 6 of a burner sending downward a spray of fuel oil and fuel. air. This jet is electrically ignited giving a flame which also burns the secondary air arriving through openings which may exist in the bottom of the combustion chamber. This flame has, roughly, the shape of an inverted mushroom and its edges rise vertically by heating fant a cylindrical container 7 made of ceramic, for example of refractory clay.
The flame passes over the top of this cylindrical receptacle 9, open from above, then descends on its outer sides by heating an outer jacket 8 containing part of the heat vehicle located in the boiler 9. The flame arrives. - ve at the bottom of the fireplace from which a flue 10 starts.
This type of fireplace with a flue at the base has the advantage of opposing any tendency, after stopping the flame, to cooling by convection because the flue is at the base and not at the top. Consequently, after stopping the flame, internal heat loss is minimized and the heated ceramics can continue to impart heat by radiation to the contents of the surrounding boiler.
(It will be appreciated, however, that in certain types of boiler suitable for the invention, it may be advantageous for the hearth to cool rapidly after the flame has stopped.
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for example in the case where one takes an intermediate liquid which freezes or solidifies at low temperatures of the hearth and thus exists under vacuum (but without mechanical inconvenience) and, consequently, the return of the heat of the boiler to the hearth is stopped or reduced to a minimum.
It is possible to regulate the arrival of fuel and / or air and, consequently, the temperature of the hearth, so as to adjust it quickly, at will, between determined maximum and minimum values. In this way, the heating of the boiler can be regulated, for example by thermostat and as quickly as possible. It is advantageous that the fireplace is very sensitive to these settings, otherwise the contents of the boiler would not be heated quickly enough or could be heated to too high a temperature with disastrous results or a failure to save fuel or both.
According to a feature of the invention, the boiler and the circulatory system must be filled with oil, functioning as a heat carrier, as will be seen in more detail below, and the boiler must be such that, in combination with control of the above mentioned hearth, the local or surface temperature of the circulating oil does not reach a value exceeding a determined maximum temperature of 360 (because otherwise this oil would be damaged due to the excess heat so that the efficiency of the system would be reduced). If desired, the invention can be modified to protect against this danger, by heating a boiler filled with water through the hearth, giving superheated steam which is then used in a heat exchanger to heat the water. circulation oil.
A cushion of water vapor is thus interposed between the relatively high maximum temperature of the furnace and the relatively low maximum temperature admissible for the circulating oil. By regulating the supply and application of the heat source, the temperature of the circulating oil can be regulated and stabilized.
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Instead of water vapor, any other heating agent, liquid or gaseous, can be used, such as the "Dowtherm" heating fluid (73.5% di-phenyl oxide and 26.5% di-phenyl. , manufactured by the Dow Chemical Company of the USA) or "Merilene" or "Perolene" (both manufactured by Kestner Evaporator and Engineering CO. Ltd, of London).
As the steam thus heated, or other intermediate heating fluid, as the case may be, is never physically consumed, it is not necessary to constantly recharge and, except for a necessary safety valve, it can be con - held in a closed boiler and heat exchange coil. The type of boiler depends on and adapts to the type of intermediate thermal cushion chosen in a particular case according to the particular needs of the heated steam or the special heating fluid, as the case may be.
The chosen intermediate thermal pad (whatever it is) can be heated in a fireplace using solid, liquid or gaseous fuel or be electrically heated and the boiler and the fireplace shown in figure 1 are a purely schematic representation of any heat source and its application, under the conditions indicated, to the oil used as the vehicle.
Preferably, the boiler contains its own set of maximum and minimum thermostats controlling the application of heat to the boiler.
The boiler 9 is connected by pipes 11a and 11b to the hot oil tank 2, of suitable dimensions, taking into account the needs of the heating system, to contain sufficient oil to transport the necessary quantity of heat. This quantity of oil is normally much greater than that which can be conveniently and efficiently contained in the boiler 9. To ensure efficient heating, the oil is preferably kept circulating between the boiler 9 and the tank. 2 (independently of the circulation in the other parts of the circuit) and, for this purpose, an electric pump 12 can be placed
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in pipe 11a. This pump 12 can be controlled by a thermostat placed, for example, on the delivery side of the pump, at the outlet of the pipe 11a in the tank 2.
The latter, as well as the boiler 9, are insulated and, in FIG. 1, this tank has been shown schematically as comprising an outer casing 13, the intermediate space being under vacuum or lined with a suitable heat-insulating material. A suitable type of reservoir will be described in more detail below.
The hot oil is taken from the tank 2 through a pipe 14 from where it passes into the circulation piping system. This circulation is produced and maintained by a pump 15 which can be electrically actuated, the stopping and starting of which as well as the flow rate are controlled by thermostat at one or more radiation points. Thus, when a point of radiation calls for heat, the thermostat operates and pump 15 begins to send oil from tank 2 through pipe 14 to the point of radiation.
This pump 15 should not be as positive as, for example, the pump 12 which should be very positive. While the pump 12 ensuring the circulation or the turbulence of the boiler must not have a sliding margin, the pump 15 delivering the oil from the tank 2 to the radiation point must withstand sudden shocks or stopping movements in traffic for reasons that will be indicated below. These shocks are absolutely instantaneous and last no more than a fraction of a second, but they recur constantly and, over time, would produce a loosening or disintegrating effect at the weak points of the device if nothing was not intended to absorb them.
There is shown in Figure 1 a mode of absorption of these shocks. A ball 16 fits well, but easily, into a constant bore pipe 17. This ball 16 tends to remain at rest near the pump 15, whether it is gently supported by a spring or it is pushed by gravity, but when there is a sudden resistance or a stop in the circulation, opposing the discharge of the pump 15, this ball is pushed,
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due to this pressure, towards the lower end (shown schematically)
pipe 17 where there is a spring 18 flexible enough to be compressed by the ball until pressure is relieved at the mouth of a pipe 19 connected to the main return pipe 20 from the point of radiation to the hot oil tank 2.
Because the ball 16 yields under the action of the shock between the discharge of the pump and the stop of the circulation, the shock which would otherwise occur is absorbed. The ball can give way because the displacement of the oil caused thereby is a return to the reservoir 2 and, consequently, a return in the pump so that in fact the shock gives rise to a by -pass.
Normally, the ball 16 should resiliently withstand the normal thrust of the pump 15 so that the circulating oil can bypass the circulatory system no more easily than it does flow through it. For this reason, the ball must be pushed by a spring 18 having sufficient elasticity to withstand the normal thrust of traffic.
The circulating hot oil can be delivered directly by the pump 15 to the desired radiation point (s) and back to the oil tank 12, in a single circuit or in a number of circuits arranged in parallel.
However, according to another characteristic of the invention, it can be provided means by which the traffic can be directed at will to one point of radiation or another, exclusively. It will be understood that once this point has received all it needs of heat for a given period, the thermal resources of the system are available for another task and this feature of the invention, in question now. tenant, performs this task. For this purpose, the piping may include one or more two-way spools (which will be called "directors" below) by which the circuits can be connected so as to send hot oil to one.
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or to the other radiation points when they require heat as indicated by their thermostats.
Using several of these electrically actuated directors, properly and correctly arranged in relation to one another and provided with the correct wiring necessary to allow remote electrical control using ordinary time switches, Motor operated cam switches and similar electrical devices known, one can serve any number of radiation points, alternatively, from a single main circulation circuit.
A simple type of director of this kind has been shown schematically at 3a in FIG. 1. The oil stream coming from the pump 15 and going to the different radiation points is divided into two pipes 21 and 22. A slide 23 comprising two bores 24 and 25 allow the oil to pass through the bore 25, from the pipe 22 into the pipe 27 and during this time the outlet of the pipe 21 is closed by the slide 23.
Conversely, when the spool 23 is lifted, the oil passes from the pipe 21 into the pipe 26 and the outlet of the pipe 22 is closed. The drawer 23 can be moved by hand or electromagnetically, as will be seen in more detail below, or by any other means.
The director can be arranged so as to serve alternately more than two circuits (or groups of circuits) by providing more than two orifices 24 and 25. It is thus possible to double the outgoing pipes, between certain limits, and each of them. these separate pipes can lead to another director thus multiplying the number of alternative circuits which can be fed from a main feeder.
In FIG. 1, we see at 28 the return pipe of an independent circuit, but alternative, served by the pipe 26, while another return pipe 29 comes from another independent circuit,
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but alternating served by pipe 27. These returns 28 and 29 meet, as shown, before returning to tank 2 to heat up in the boiler system. When a director is actuated by electromagnetic means, these can be controlled by a thermostat located at a radiation point or by an electrically actuated time switch, or by a combination of these two means.
According to another characteristic of the invention, there may be means allowing, in a given independent circuit, to reverse the direction of circulation of the hot oil, as and when it is desired, preferably automatically at given times. or under specified conditions. There is shown diagrammatically at 3b in FIG. 1, a simple type of device of this type comprising a slide 30 with two direct bores 31 and 32 and, between them, two crossed bores 33 and 34.
When the spool 30 is in the position of Figure 1, the oil goes from the pipe 27, through the pipe 33 and the pipe 35, to the point of radiation and it returns through the pipe 36, the pipe 34 and the pipes 29 and 28 to tank 2.
If the drawer 30 is lowered, the direct duct 31 communicates the pipes 27 and 36 (the latter then becoming the inlet pipe to the radiator), while the direct duct 32 connects the pipes 29 and 35 ( through by-passes 37 and 38) and pipes 29 and 35 then become the return pipes. When the spool 30 est.in low position, the crossed conduits 33 and 34 are closed to the passage of oil.
This slide thus gives a flow which can be reversed, serving one or more common radiation points and it constitutes a very interesting characteristic in all cases where several radiation points or several sub-circuits are served by a main circuit.
The inverter spool 30, described above, can be operated by electromagnetic pulses, controlled by an electrically operated time switch, or by a combination of the two.
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Figure 2 shows a single drawer system, comprising a director 25a serving two independently operating reversing drawers 30a and 30b. From the description given to the subject of Figure 1, it is easily understood the operation of the drawer system of Figure 2 and we also understand how this device allows to completely control the operation of parallel circuits, in a simple and flexible manner.
Returning to FIG. 1, it can be seen that after the circulating oil has left the spool 30, it arrives at point 4 or at a series of points, where the radiation must take place. At any point in the circuit, one or more pumps 39 can be placed so as to aid or reinforce the flow because it is understood that in a system containing a large quantity of oil, the inertia to be overcome due to the fact of the weight of the oil and the resistance due to friction against the inside of pipes and apparatus and at the elbows generally cause considerable resistance and, therefore, in convenient places, additional pumps may be advantageous or necessary .
These pumps 39 may be analogous to pump 15, i.e. not be 100% positive, but allow some slip, and they may be controlled by common electrical means such that they (or there are less than two, the single pump) stop and start at the same time as all the other pumps having a similar and common purpose in the same circuit independently. Thus, between the pumps 15 and 39, are arranged the director 25 and the reversing spool 30, each of which gives a recurring and momentary interruption of the circulation.
These pumps (and all other additional, auxiliary pumps) must be provided with a common control or regulator to ensure that, for example, when the thermostat placed at radiation point 4 operates pump 39, it also runs pump 15 at the same time. But, there is a difference in the operation of all pumps such as 39 which are located on the side.
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radiation with respect to the spool 30, namely that these pumps must be reversible and, moreover, must be engaged with the control of the spool 30 so that they discharge the oil in the direction of flow determined by the drawer position at this time.
In addition, pumps such as 39, located on the radiation side of spool 30 must be electrically controlled so that they stop a few moments before spool 30 changes the direction of flow. This pause is to be desired to allow the inertia of the moving oil column to be absorbed and to make the column static, thus reducing to a minimum the impact on the pipes and the devices containing it, which shock. otherwise would occur if a reverse flow was imposed with respect to an existing flow. This momentary delay can be obtained with a cam switch controlled by the thermostat operating the spool.
To aid in this damping effect, there may be a shock absorbing device, as shown in Figure 1, having a ball 40, moving in a pipe 41 of constant bore, but unable to exit at either of the two. ends of this pipe. This ball 40 fits well, but with ease, in the pipe 41 which connects the two pipes 35 and 36. It can be seen that when the slide 30 causes an interruption in the circulation of the oil, then its immediate inversion, there is, due to the reversal, stopping and opposition of the moving forces, a momentarily resulting pressure difference in the piping between points 35 and 36, one (for example ) in the positive sense will be the complement of the other (for example) in the negative sense.
A displacement of the oil, restoring an immediate equilibrium, is permitted by the ball 40, acting as a movable and elastic partition between the opposing forces, until they are released. The communication pipe 41 can be extended to
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give any desired tolerance or ability to move and, for example, it may be a coil in which case it must be horizontal and not vertical since, in this case, gravity would act on the ball.
Referring to the installation of pumps in a group of separate alternating circuits, it is preferable to arrange that, if one of these circuits is in service due to the operation of its own pump, the pump main positive (such as pump 15) and its auxiliary pump (if there is one) are also in service at the same time and, therefore, the electrical circuit must be made so as to satisfy this condition.
As a result, in practice, the one-way main pump 15 will seldom be at rest because, whatever flow is in progress to a point of radiation, the main pump will also be on.
In addition to the above devices, there may also be in the circuit, at one or more suitable points, a reheating device consisting of an appropriate auxiliary type of fireplace and boiler (with or without heat exchanger) in such a way to heat the circulating oil. This characteristic is advantageous in the case of a very long distance service.
If necessary, additional pumps can also be provided to help the circulation. The heaters may be thermostatically controlled, depending on the temperature of the oil entering them, and they must include a shut-off system so that the fireplace does not operate when circulation ceases.
As has been said, it is important to arrange to eliminate air bubbles and that these bubbles remain eliminated from the closed circuit containing the oil, since the presence of these bubbles would have a detrimental effect on the Constitution
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chemical of the oil and would affect its stability over time.
For this purpose, when filling the oil system, at the beginning, it should be done starting from the lowest point so that the air in it is more easily displaced and rises to the point. The highest. In addition, some or all of the parts of the system may include means for expelling air bubbles at the highest point of that individual part.
Thus the boiler 9, the oil tank 2, the radiation point 4 and the tops of the elbows, loops, necks, etc. can each have a purge valve. In Figure 1 there is shown a single purge valve 42 which can be operated and operated periodically by hand.
Figure 3 shows one type of air shutoff that can be placed anywhere in the piping. The air bubbles flowing in the direction of the arrow in the pipe 43, enter the chamber 44 which is enlarged so as to slow the main flow of oil, thus allowing the air bubbles to rise in the manifold 45 from where they can be evacuated by opening the tap 42 by hand.
It is obvious that over time there will be oil leaking from the system (which contains a lot of fittings) even though the circuit is made in such a way as to have a minimum of points where there is internal mechanical movement. where rotating parts or levers protrude through the walls of the installation. tion. It is advisable that this oil is replaced immediately (preferably automatically) in order to prevent air from entering the system.
There is shown, in Figure 1, a type of oil filling consisting of a height tank 46, which may be cylindrical, connected to the piping by pipes 47 and 48 through which the replacement oil descends by gravity. There may
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have several of these tanks at convenient points, depending on the needs of a particular installation. The reservoir 46 can be closed at the top, with respect to the atmosphere, by a cover 49 in the form of a piston fitting hermetically, in the cylinder 46 and, to exert a certain general and internal pressure on the cylinder. 'oil contained in the system and prevent the risk of blocking, the piston 49 can be subjected to the action of a spring 50, in order to exert pressure on the contents of the reservoir.
In order to further ensure an oil seal between the piston and the cylinder, an oil layer may cover the top of the piston 49. To prevent this oil layer from oxidizing due to a long exposure to the atmosphere and to protect it from dust and foreign matter, it can be covered with a piston (analogous to 49), not shown, floating independently on the piston shaft 49 and itself. even loaded by a spring such as 50.
The whole can be equipped with a locking device (not shown) preventing mechanical interference with the contents of the system.
A normal maintenance inspection allows the position of these pistons to be noted; it can be seen if, since the date of a previous inspection, there has been an oil leak that can be detected in this way.
It can also be seen that the internal expansion and contraction of the circulating oil, due to continual changes in temperature, is compensated for by a rise or fall of the piston in the charge reservoir (s), in antagonism to the slight pressure of the springs.
According to the invention, a circulatory system as above is filled with oil serving as a heat carrier, specially selected with regard to its physical and chemical properties, for the intended purpose.
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The oil must exhibit the characteristics, at least approximate, below: density at 15 0.870 flash point (enclosed) 199 viscosity (R / l) at 21 310 seconds viscosity (R / l) at 38 140 seconds viscosity (R / l) at 60 68 seconds casting test -29 maximum allowable temperature 360
In addition, the oil should contain in appropriate proportions an inhibitor against rust and oxidation and it can be any of the inhibitors known, by any of those sold under the names "Shell Patent Oxidation Inhibitor" and "Shell Patent Anti-corrosion or Anti-rot Inhibitor". In addition to the above values of the characteristics of the oil, attention must also be paid, in accordance with known principles, to the following properties of the selected oil.
1. The characteristics should not be affected by successive heating and cooling over a wide temperature range (approximately 400) and should not deposit.
2. It must be low flammable and not explosive.
3. It must be chemically inert in its working temperature range, with respect to the metals or alloys of the pipes or chambers in which it passes and with respect to the fibrous or elastic linings against which it can flow.
As mentioned above, the chosen oil is hermetically sealed in the piping and care must be taken, when filling the system, to exclude air and chemical impurities that could affect the characteristics. and how the oil works.
By virtue of various variants of the invention described above, it is possible to obtain improvements in detail and improve the operation. For example, there may be, in com-
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combination with the boiler 9, in figure 1, a separate storage tank (independent of tank 2) with independent heating allowing, for example, to burn or sterilize the garbage of a group of houses, while an independent service provides space heating or provides hot water for domestic use. Meters can be added to record the heat sold or rented at any point in the radiation.
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In addition, instead of the simple reservoir of Figure 1, an improved one can be used. In this variant, a large circulating oil tank is placed near the boiler, comprising inner and outer steel casings, coaxial, reinforced at the necessary places and the space which separates them is filled with baffles and / or insulating packings, etc.).
An inlet pipe passes through the wall of the outer casing and it is connected to an opening made in the upper part of the inner casing, while an outlet pipe starts from the bottom of this inner casing and is housed in the inlet pipe, having the same axis, and passes through its wall outside the outer casing of the tank. The latter casing may include a manhole with a removable cover which is hermetically sealed and the inner casing may have a drain valve at its lowest point. This tank can be carried, with its horizontal axis, by one or more triangular, circular or other frames, resting on the ground by means of feet, in order to prevent unnecessary loss of heat by contact between the tank and the tank. the ground or neighboring bodies.
Hot oil, coming from the boiler, goes to this tank through the inlet pipe and leaves it through the outlet pipe from where it goes to one or more piping circuits going to the heat supply points. from the system and returning to the boiler. A manometer or other indicator may be connected to the vacuum between the casings of the
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tank to check that the desired low pressure remains and there may be a valve to restore the vacuum using a vacuum pump in the event of a leak. There may be a warning device indicating that there is no longer a vacuum in the outer casing due to leaks.
The system circuit pipes are joined together with gaskets made of a material resistant to hot circulating oil. In general, rubber gaskets are not suitable and can be made of artificial or vegetable fibers, or the like. Except at heat supply points, the pipes are preferably insulated over most of their length to prevent heat loss.
To obtain efficient heating, the system can use several groups: boiler-fireplace, arranged in a battery and operating in series. An example of this can be seen schematically in FIG. 4, comprising four boilers with hearths 51, 52, 53 and 54 mounted in series, this series comprising, also in series, an oil circulation pump 55. This battery in series - Rie is connected by its end pipes to the tank 36 from which the hot oil leaves and where it returns after having circulated in the heating circuit, as mentioned above.
The tank 56 can contain a set of maximum and minimum thermostats which ignite the flame in all the boilers simultaneously, at the same time as they start the pump 55, and the maximum thermostat simultaneously stops the flames. , when the maximum temperature is reached in the tank.
Each of the boilers can also be fitted with a safety shutdown, as has been said, so that if a boiler reaches a temperature endangering the stability of the oil, the furnace of that boiler would automatically be put out of action. - tion. A warning device may be provided indicating that this is
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product, in a central office or other location.
Figures 5 to 10 show details of a convenient form of oil flow reversing slide (shown at 3b in Figure 1) which can be used with the invention. FIG. 5 is a vertical longitudinal section thereof with the movable control element in the extreme position. Figure 6 is a similar view of part of the drawer with the control element in the other extreme position. Figure 7 is a vertical section taken along line AA of Figure 5. Figures 8 and 9 are vertical sections along lines BB and CC of Figure 6 and Figure 10 is a horizontal section along line DD of Figure 6.
This type of drawer is electromagnetically actuated and, as can be seen, it comprises a hollow metal cylinder 57, of square cross section. The hollow interior space may also be of stopping section and communicates at each end with the atmosphere through a threaded hole, normally closed by a screw cap 58 held in place by a locking nut 59.
In this hollow cylinder 57 fits, being able to slide therein, a block of metal 60, shorter than the space in which it is housed, so that it can move back and forth longitudinally and light compression springs 61, placed between the ends of this block 60 and the closing plugs 58, serve as shock absorbers when the block moves from one extreme position to the other. If desired, the block can include a longitudinal passage 62, for air or for oil.
In a side wall of the hollow metal cylinder 57, there are two bores 63 and 64 which can be connected respectively to the outlet and return pipes of the hot fluid reservoir ± and, in line with these passages 63 and 64, in the opposite wall of the hollow cylinder 57, there are two similar bores 65 and 66 respectively connected to the pipes of the distribution circuit of
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heat.
On the sides of the metal block there are grooves 67 which, when the block is in one of its extreme positions (shown in figure 5), come into alignment with these opposing pairs of bores 63 , 65 and 64, 66 formed in the walls of the hollow cylinder and it will be understood that, when the block is in this position, the fluid coming from the outlet pipe of the reservoir can pass along one of these grooves when leaving of the cylinder at 65 to enter the heat distribution circuit, while the return fluid can pass through the other groove to return to the reservoir.
One of the bores 64 of one wall of the hollow cylinder, on one side, and the corresponding bore 66 of the other wall, each communicate with a passage 68, 69 (FIG. 6) extending to a short distance in the direction of the length of the cylinder towards the neighboring bore on the same side of the cylinder, after which it opens into the interior of the cylinder. Between the grooves mentioned above, and on the faces bearing against the bores of the hollow cylinder, the block 60 has cavities 70, 71 and 72, 73 at a spacing such that they come into alignment (when the block is in its other extreme position) with the openings of the above boreholes 68 and 69 of one pair of bores and the openings of the other pair of bores 63 and 65.
The cavities 70, 71, 72 and 11 of the block are connected together, in pairs, by grooves 74, 75 bypassing only one side of the block 57, from a cavity, for example '70, on one side, to the diagonally opposite cavity, for example 73, on the other side. These two oblique grooves 74 and 75 are located on opposite sides of the block and they do not communicate with each other.
From the above, it is understood that when the block 60 occupies an extreme position (shown in Figure 5), the fluid can pass from a bore, for example 64, of the hollow cylinder, through the direct grooves 67, to a bore, for example 66, directly opposite, but that when the block has come in the other position
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extreme (shown in Figure 6), the direct grooves 67 are no longer in alignment with the bores, while the oblique grooves 74 and 75 and the associated recesses 70, 71, 72 and 73 are in alignment with the bores. bores, whereby the fluid passes between the opposing bores in the opposite direction. In each of the extreme positions, the bores and associated passages which are not used are closed by the body of the block 60 which closes their openings.
Preferably, as shown, the block 60 moves between its extreme positions under electromagnetic control. For this purpose, the block is made of soft iron or comprises / a part of soft iron forming a magnetic core sensitive to the action of magnetic fields created by solenoids 76, mounted outside the hollow cylinder 57, at each of its ends. . These solenoids 76 can be supplied alternately with current coming from a time switch mounted in an electrical circuit.
If desired, the circuit of each solenoid can include a switch 78, 79 so that, when block 60 is in each of its extreme positions, the circuit of the solenoid which caused it to move is cut off. , while that of the other is closed, ready to return the block to its other opposite extreme position.
The switches 78 and 79 can be plungers 80, pushed by springs, passing through the wall of the hollow cylinder 57 and carrying at their inner end a roller 81, circulating in a longitudinal groove of the block with indlined base 82, so that the movement of the block moves the plungers 80 forward or backward and thus actuates, at their outer ends, the switches 83 of the solenoid circuits. The bases 82 of the grooves, through which the plungers circulate, may comprise depressions in which the rollers engage when the block is in one of its extreme positions, in order to serve as bolts for positioning the block.
From the foregoing, it can be seen that the central heating system according to the invention can serve large spaces with
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high efficiency and flexibility of operation; but it is understood that the invention is not limited to the details of the form of invention described, which can be modified so as to satisfy the different conditions and the different needs encountered, without departing from the scope of this one.